喷浆旋转接头的制作方法

本实用新型属于钻孔机械技术领域，尤其涉及一种喷浆旋转接头。

背景技术：

CGF桩是英文Cement Fly-ash Gravel的缩写，意为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。由于CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。目前，基础工程设备在粘性土、粉土、沙土地层以长螺旋钻孔机成CGF桩为主。但是，利用长螺旋钻孔机成桩常出现缩径、断桩、夹泥、桩身空心、桩端不饱满不密实、桩身砼强度不够等问题，常常需要补桩才能满足施工需求，施工效率大大降低，导致施工成本大大提高。另外，由于地质因素、建筑行业向多层高建筑发展趋势，从工程实践看，长螺旋钻机施工工艺已满足不了复合地基的质量成桩要求。

技术实现要素：

本实用新型提供一种喷浆旋转接头，旨在解决上述现有技术中长螺旋钻孔机成桩中出现的缩径、断桩、夹泥、桩身空心、桩端不饱满不密实、桩身砼强度不够等技术问题。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种喷浆旋转接头，包括管状的中心旋转体和外壳主体，所述中心旋转体设置于所述外壳主体的内部、且与所述外壳主体转动配合；所述中心旋转体的下端与长螺旋钻机的钻具相连，所述中心旋转体的上端设有用于与长螺旋钻机动力头连接的连接法兰，所述外壳主体的外壁设有用于与长螺旋钻机动力头机架固定的连接件；所述中心旋转体的侧壁内设有多个介质通道，所述介质通道的入口设置于所述中心旋转体及所述外壳主体的侧壁上，所述介质通道的出口设置于所述中心旋转体的侧壁上、且与钻具上相对应介质输送管道连通。

优选的，所述外壳主体的两端分别设有用于安装轴承的环形槽，所述外壳主体的两端设有用于固定轴承的端盖。

优选的，所述中心旋转体的中部设有用于与所述外壳主体内壁密封的耐高压密封圈。

进一步的，所述连接件为用于与长螺旋钻机动力头机架固定的固定法兰。

优选的，所述外壳主体的中部侧壁上设有安装孔，所述安装孔的孔口设有用于连通高压介质输送管的管接头，所述中心旋转体的侧壁上设有与所述安装孔对应的进料口，所述进料口与所述中心旋转体侧壁内的介质通道连通，所述安装孔与所述进料口贯通形成介质通道的入口。

优选的，所述介质通道为3个，包括压注混凝土通道、注浆通道和注气通道，所述压注混凝土通道、注浆通道和注气通道交错设置于所述中心旋转体的侧壁内。

进一步的，相邻两个所述介质通道间的夹角α为30°。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型能够传递钻具扭矩，通过中心旋转体的中心通孔及多个介质通道同时向钻孔内注入水泥浆、混凝土、气体等；通过多种介质一起成桩且不出土，应对复合地层与多层高建筑成桩需求有显著成效。利用本实用新型进行施工作业能够弥补长螺旋钻孔机施工中出现的缩径、断桩、夹泥、桩身空心、桩端不饱满不密实、桩身砼强度不够等问题，大大提高成桩承载力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型提供的一种喷浆旋转接头的外形图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是图3中的A-A剖视图；

图5是图3在的B-B剖视图；

图中：1-连接法兰，2-连接件，3-外壳主体，4-轴承，5-耐高压密封圈，6-中心旋转体，7-介质通道，8-入口，9-出口，10-端盖，11-管接头。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参阅图1-5，现对本实用新型提供的一种喷浆旋转接头进行说明。所述喷浆旋转接头，包括中心旋转体6和外壳主体3，所述中心旋转体6设置于所述外壳主体3的内部、且与所述外壳主体3转动配合；所述中心旋转体6的下端与长螺旋钻机的钻具相连，所述中心旋转体6的上端设有用于与长螺旋钻机动力头连接的连接法兰1，所述外壳主体3的外壁设有用于与长螺旋钻机动力头机架固定的连接件2；所述中心旋转体6的侧壁内设有多个介质通道7，所述介质通道7的入口8设置于所述中心旋转体6及所述外壳主体3的侧壁上，所述介质通道7的出口9设置于所述中心旋转体6的侧壁上、且与钻具上相对应介质输送管道连通。其中，为了方便加工多个介质通道在轴向旋转体的侧壁内沿其轴向设置。多种高压介质经入口进入中心旋转体内部对应的多个介质通道，再经介质出口与长螺旋钻机钻具的对应三种介质输送管连接，形成外桩；混凝土通过中心旋转体的中心通孔形成内桩。

请参阅图4、5，在本实用新型的一个具体实施例中，所述外壳主体3的两端分别设有用于安装轴承4的环形槽，所述外壳主体3的两端设有用于固定轴承4的端盖10。加工时，在中心旋转体的端部加工出设有用于安装连接法兰的止口，将端盖套装于与连接法兰外部，并通过螺栓副将端盖固定在外壳主体端面上，同时在连接法兰与端盖之间通过密封垫密封。

请参阅图4、5，在本实用新型的一个具体实施例中，所述中心旋转体6的中部设有用于与所述外壳主体3内壁密封的耐高压密封圈5。由于向钻孔内注入的借助均具有一定的压力，借助耐高压密封圈实现中心旋转体与外壳主体的密封，避免介质从中心旋转体与外壳主体的接触面上轴向喷出影响钻孔。耐高压密封圈可承受 30MPa压力、转速：0-20r/min、温度：-40°+200°。

其中，在本实用新型的一个具体实施例中，所述连接件2为用于与长螺旋钻机动力头机架固定的固定法兰，方便安装拆卸。

请参阅图4、5，在本实用新型的一个具体实施例中，所述外壳主体3的中部侧壁上设有安装孔，所述安装孔的孔口设有用于连通高压介质输送管的管接头11，所述中心旋转体6的侧壁上设有与所述安装孔对应的进料口，所述进料口与所述中心旋转体6侧壁内的介质通道7连通，所述安装孔与所述进料口贯通形成介质通道的入口8。多种高压介质通过管接头注入中心旋转体内的介质通道内，从中心旋转体的侧壁出口径向喷出，形成外桩；混凝土通过中心旋转体的中心通孔形成内桩。

请参阅图3，在本实用新型的一个具体实施例中，所述介质通道7为3个，包括压注混凝土通道、注浆通道和注气通道，所述压注混凝土通道、注浆通道和注气通道交错设置于所述中心旋转体6的侧壁内。压注混凝土通道、注浆通道和注气通道入口的管接头与外部水泥浆、混凝土、气体三种高压介质输送管连接；中心旋转体上的3个介质出口通过管接头与长螺旋钻机钻具的三种介质输送管连接；3种高压介质通过介质入口的管接头，经过各自对应中心旋转体内部的介质通道后，从各自对应的中心旋转体上出口的管接头将水泥浆、混凝土、气体三种高压介质传送的钻具介质通道内部，形成外桩。

由注浆泵提供高压水泥浆等不同液态介质与高压空气压缩机提供高压空气，输送到外壳主体相对应的介质通道入口，然后从中心旋转体出口输出，进入钻具上的相对应介质输送管道，中心旋转体随钻具一起旋转，形成高压旋转射流和螺旋组合钻具协同成孔，完成水泥土外桩，钻进至设计深度再通过中心旋转体的中心通入混凝土形成内桩。边提钻边压送混凝土同时对桩孔侧壁旋喷补浆，提钻至桩顶标高以上，再将钢筋笼植入混凝土桩体中，形成刚性水泥土一体桩。

请参阅图3，在本实用新型的一个具体实施例中，相邻两个所述介质通道间的夹角α为30°。三种高压介质交错径向布置在中心旋转体的侧壁上，方便向加工制作。

本实用新型的具体应用过程如下：通过中心旋转体上端连接法兰与长螺旋钻机的输出动力头连接，传递扭矩一起旋转，外壳主体固定法兰与动力头机架连接固定外壳，防止外壳主体旋转；中心旋转体通过轴承在外壳主体内部旋转；耐高压密封保证高压状态多介质不会从外壳主体溢出；多介质入口的管接头与外部三种高压介质输送管连接；中心旋转体上的多个介质出口处的管接头与长螺旋钻机钻具三种介质输送管连接；多种高压介质通过介质入口各自进入对应中心旋转体内部的介质通道后，从各自对应的中心旋转体多介质出口经管接头将三种高压介质传送的钻具介质通道内部，形成外桩。同时混凝土通过中心旋转体中心通孔形成内桩。通过这种实施方式达到预期设定桩型。

综上所述， 通过本实用新型能够实现多介质输送，从容满足利用高压射流实现切割土体、超前乳化、冷却钻头、减小阻力；利用高压射流形成水泥土外桩等。应对复合地层与多层高建筑成桩需求有显著成效。其中高压空气包裹高压水泥浆喷出方式有效的阻挡了提钻时钻孔壁土层脱落，避免出现缩径、断桩、夹泥的情况，使桩的等效直径加大，承载力大幅提高。由于有水泥浆等多介质介入，其流动性较强，填补普通混凝土灌注流动性差，不能使桩与孔壁紧密饱满结合，水泥浆介入还有效避免桩身空心现象，比普通桩身砼强度提高30%。设备成桩不出土，增加桩壁持力层。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受上面公开的具体实施例的限制。