一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭制造技術

本實用新型專利技術屬于鉆孔樁基礎成孔施工用鉆頭的技術領域，為解決鉆孔樁鉆孔施工時穿過較長的砂層和泥巖層時轉換鉆進施工工藝的問題，提供了一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，包括鉆頭主體、鉆頭穩定圍壁和焊接在鉆頭主體下部的合金鋼牙，鉆頭穩定圍壁的外側設置有鉆頭壓輪，鉆頭壓輪的中心線與鉆頭中心線平行，鉆頭壓輪外緣到鉆頭主體中心線的最大垂直距離與鉆孔樁的半徑一致。本實用新型專利技術結構簡單，造價低廉，且大大減少了施工工序及工作量，縮短了鉆孔樁成孔時間，增加了孔壁土體的密實度，提高了泥漿護壁質量，有效防止了粗砂層塌孔。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于鉆孔粧基礎成孔施工用鉆頭的
，具體涉及一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭。
技術介紹
隨著我國基礎建設的蓬勃發展，建筑施工技術也在不斷地向前發展，鉆孔粧基礎成孔施工技術也向著更深更難的方向發展。按照成孔的工藝可將鉆孔施工設備分為:正反回旋鉆機、潛孔鉆機、潛水鉆機、錨桿鉆機、旋挖鉆機、沖擊鉆機等。針對不同地質情況選用不同的鉆機類型，但選用時并沒有明確的界限。同一地質類型可選用多種鉆機進行施工，但在某些地層地質變化差異較大的鉆孔粧基施工過程中，選用一種鉆機很難順利地成孔。為保證鉆孔施工順利和成孔質量，在技術條件限制下只能針對不同地層選用不同類型鉆機鉆進的方法進行。但由于更換鉆機費時費力，且對泥漿護壁造成破壞，很容易在更換鉆機過程中及更換鉆機后鉆進方式轉換時造成塌孔。所以上述施工方法需要進一步改進完善。例如申請人承建的某市政橋梁工程，水中鉆孔粧粧徑2m，有效粧長70m，粧底高程達到-71m，分別穿過1m黏土層、30m中砂層、20m全風化粉砂質泥巖、1m弱風化粉砂質泥巖。單獨選用普通正循環鉆機施工時在鉆進泥巖層過程中，由于泥巖在鉆進前異常堅硬，擾動后受泥漿浸泡極易軟化，產生膠凝狀物質附著于鉆頭，沉積于孔底難以排出鉆渣；單獨選用反循環鉆機施工時在鉆進中砂層時，反循環鉆進施工時產生的振動、吸泥排漿時產生負壓容易造成砂層坍塌。通過方案比選擬采用正循環與反循環配合鉆進成孔的施工方法，但正循環與反循環配合鉆進成孔的常規施工方法不能滿足現場實際情況及保持鉆孔施工連續性的要求，主要存在以下問題:1、更換鉆機受場地限制。特別是水中鉆孔粧施工平臺尺寸有限，鉆機移動相對困難，鉆機提鉆、移位、重新就位、下鉆施工操作復雜。2、更換鉆機耗費時間相當長容易造成塌孔。由于鉆機提鉆、移位、重新就位、重新下鉆過程需要相當長一段時間，由于泥巖較深，在距孔口 70m左右位置，整個更換過程最少需要10小時，在這期間由于泥漿沉淀、換鉆時的擾動、地下水滲透中砂層容易發生塌孔，給施工帶來相當大的危險。3、重新鉆進時造成泥漿護壁的破壞。由于更換鉆頭、泥漿循環方式的變化，孔內的泥漿護壁質量下降嚴重。容易發生塌孔，給施工帶來相當大的困難。4、泥漿浪費嚴重。如單獨采用正循環鉆進施工泥漿可進行分離、保留優質泥漿，在下一根鉆孔粧施工過程中重復利用，但采用正循環與反循環配合鉆進成孔的施工方法后，泥漿質量已不滿足再次鉆孔護壁需要，泥漿浪費嚴重。5、給工程成本核算帶來不便。由于采用正循環與反循環配合鉆進成孔的施工方法，各種鉆機施工成本均有差異，各設備實際完成工作量無法劃分，工程成本核算工作帶來困難。且由于兩臺鉆機施工一根粧，造成機械浪費，增加施工成本。
技術實現思路
本技術為解決鉆孔粧鉆孔施工時穿過較長的砂層和泥巖層時轉換鉆進施工工藝的技術問題，提供了一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭。本技術采用的技術方案如下:一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，包括鉆頭主體、鉆頭穩定圍壁和焊接在鉆頭主體下部的合金鋼牙，其特征在于:鉆頭穩定圍壁的外側設置有鉆頭壓輪，鉆頭壓輪的中心線與鉆頭中心線平行，鉆頭壓輪外緣到鉆頭主體中心線的最大垂直距離與鉆孔粧的半徑一致。穩定圍壁外側設置鉆頭壓輪的位置處焊接有加強鋼板，加強鋼板焊接在穩定圍壁上下兩個表面，并向外有延伸段，鉆頭壓輪設置在上下兩加強鋼板向外延伸段之間。兩加強鋼板之間固定有安裝鉆頭壓輪的轉軸。鉆頭壓輪內側距離鉆頭穩定圍壁3~4cm。穩定圍壁外側設置2組鉆頭壓輪。本技術的有益效果:1.本技術通過在回旋鉆機鉆頭上增設鉆頭壓輪，鉆頭轉動時鉆頭壓輪與孔壁接觸，壓輪滾動壓實孔壁土體，增加了孔壁土體的密實度，提高泥漿護壁質量，防止粗砂層塌孔。2.本技術只需單獨采用反循環施工方法即可完成地層地質變化差異較大的鉆孔粧基施工，無需更換鉆機，縮短了成孔時間、排除了多項塌孔隱患、減小了泥漿浪費、避免了工程核算困難、降低了施工成本。3.本技術的鉆頭壓輪一次加工成型，結構簡單、易于加工。【附圖說明】圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術鉆頭壓輪的主視圖；圖3為本技術鉆頭壓輪的俯視圖；圖中:1-鉆頭主體，2-合金鋼牙，3-穩定圍壁，4-加強鋼板，5-轉軸，6-鉆頭壓輪。【具體實施方式】如圖1、2、3所示，一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，包括鉆頭主體1、焊接在鉆頭主體I下部的合金鋼牙2、鉆頭穩定圍壁3、加強鋼板4和鉆頭壓輪6，所述穩定圍壁3外側設置有鉆頭壓輪6，在穩定圍壁3外側設置鉆頭壓輪6的位置處焊接有加強鋼板4，加強鋼板4焊接在穩定圍壁3上下兩個表面，并向外有延伸段，兩加強鋼板4向外延伸段之間固定有轉軸5，鉆頭壓輪6安裝在轉軸5上，鉆頭壓輪6的中心線與鉆頭中心線平行，鉆頭壓輪6外緣到鉆頭主體中心線的最大垂直距離與鉆孔粧的半徑一致。為防止土體固結、影響壓輪滾動，鉆頭壓輪6內側距離鉆頭穩定圍壁3~4cm。為更好的增加孔壁土體的密實度，提高泥漿護壁質量，穩定圍壁3外側設置兩組鉆頭壓輪6。鉆頭壓輪的工作原理:鉆孔施工單獨采用反循環施工方法，鉆進時通過鉆頭下部的合金鋼牙將土體擾動粉碎，通過反循環方式將泥漿排除孔外，鉆頭即可下沉、鉆進。增加壓輪一方面可以壓實孔壁土體提高密實度，另一方面滾動的方式不會損傷護壁質量。鉆進至中沙層時由于壓輪為滾動摩擦減少對巖層的擾動，且通過壓輪擠壓使泥漿擠入砂層間隙，提高泥漿護壁效果；鉆至泥巖層時，由于土體遇水浸泡之后軟化，在孔壁內外土壓力差作用下極易造成塌孔，增設鉆頭壓輪后，通過穩定圍壁外側的壓輪與孔壁接觸，滾動壓實孔壁土體，提高了土體密實度、增加了土體強度。鉆頭鉆進過程中鉆頭壓輪與孔壁相接觸，通過壓輪的滾動壓實土體，多余附著的泥土可通過壓輪與穩定圍壁之間縫隙，通過壓輪的轉動重新壓回到孔壁。鉆頭繼續鉆進，形成連續、穩定、平整、密實的護壁。使用鉆頭壓輪后，孔內泥漿護壁質量得到大大提高，塌孔發生次數明顯減少，保證了成粧質量。縮短了成孔時間、排除了多項塌孔隱患、減小了泥漿浪費、避免了工程核算困難、降低了施工成本。鉆頭壓輪一次加工成型，結構簡單、易于加工。只要鉆頭不損壞，就可多次重復使用。與更換鉆機相比，造價低廉，且大大減少了施工工序及工作量，縮短鉆孔粧成孔時間，避免塌孔現象，降低了施工安全風險，降低了施工成本，取得了經濟效益。故在鉆孔施工中有較大的實用價值，可以在類似的工程中大量推廣應用。【主權項】1.一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，包括鉆頭主體(1)、鉆頭穩定圍壁(3)和焊接在鉆頭主體(I)下部的合金鋼牙(2)，其特征在于:鉆頭穩定圍壁(3)的外側設置有鉆頭壓輪(6)，鉆頭壓輪(6)的中心線與鉆頭中心線平行，鉆頭壓輪(6)外緣到鉆頭主體中心線的最大垂直距離與鉆孔粧的半徑一致。2.根據權利要求1所述的一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，其特征在于:穩定圍壁(3)外側設置鉆頭壓輪(6)的位置處焊接有加強鋼板(4)，加強鋼板(4)焊接在穩定圍壁上下兩個表面，并向外有延伸段，鉆頭壓輪(6)設置在上下兩加強鋼板(4)向外延伸段之間。3.根據權利要求2所述的一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，其特征在于:兩加強鋼板(4)之間固定有安裝鉆頭壓輪(6)的轉軸(5)。4.根據權利要求3所述的一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，其特征在于:鉆頭壓輪(6)內側距離鉆本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶壓輪的回旋鉆機鉆頭，包括鉆頭主體（1）、鉆頭穩定圍壁（3）和焊接在鉆頭主體（1）下部的合金鋼牙（2），其特征在于：鉆頭穩定圍壁（3）的外側設置有鉆頭壓輪（6），鉆頭壓輪（6）的中心線與鉆頭中心線平行，鉆頭壓輪（6）外緣到鉆頭主體中心線的最大垂直距離與鉆孔樁的半徑一致。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭先鋒，陳鈞，趙志明，郝晉新，李義堂，康一誠，高勇強，郝騰飛，李鵬舉，楊永忠，
申請(專利權)人：中鐵六局集團有限公司，中鐵六局集團路橋建設有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11