专利名称：搅拌桩机双向搅拌的钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及搅拌桩机中的钻具。
背景技术：
随着搅拌桩机运用范围的不断扩大，对搅拌桩机钻具的要求也越来越高。常规水 泥土搅拌桩的桩身强度随深度的增加而大幅降低，叶片搅拌时产生的剪切力大，搅拌桩施 工对桩周土体的扰动大，存在着搅拌方向单一、地面冒浆、搅拌不够均勻、钻杆里面容易进 浆堵塞、成桩质量差，成桩效率低下等问题。目前还未见能同时解决以上问题的报道。
发明内容本实用新型是为解决现有搅拌桩机搅拌方向单一，搅拌不均勻，钻杆容易堵塞，成 桩质量差、效率低等问题，提出一种搅拌桩机双向搅拌的钻具。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现搅拌桩机双向搅拌的钻具，包括水 龙头、芯管、内钻杆和外钻杆，其内钻杆和外钻杆下部分别安装搅拌叶片和钻头，其特征是 在水龙头的下方装有分动箱，分动箱内设三个相互90°的锥形弧齿轮传动机构，通过内芯 轴和外芯轴分别与内钻杆和外钻杆连接，带动搅拌叶片和钻头双向旋转搅拌。本实用新型还具有以下技术特征所述的分动箱与外钻杆的连接法兰采用筒形活动法兰与固定法兰相结合，在内钻 杆与外钻杆之间设置了至少一处以上的内钻杆接头。在所述的内钻杆与外钻杆之间加注有液体介质。本实用新型与现有技术相比具有显著的优点一、由于采用了锥形弧齿轮90°传动，其传动平稳，结构简单、紧凑。体积小、重量 轻，减小了传动时的偏心重量。分动箱与外钻杆的连接法兰采用筒形活动法兰与固定法兰 相结合，在维修检查内钻杆连接法兰时，可以沿外钻杆滑动活动法兰，使结构更合理、检查 维修更方便。在内、外钻杆之间加注废机油或者其它类型的油或液体介质，充满整个钻杆间 隙(一般高度为18米)，其油柱对钻头密封处的压力与钻头外部浆液压力形成一定的压力 平衡，并保持内钻杆及钻头密封件充分润滑，有利于钻头的密封，延长钻头的使用寿命。二、采用本钻具使搅拌桩的桩身质量比较均勻，桩身强度沿深度变化较小，有效地 提高了搅拌均勻性、消除地面冒浆现象、增加有效加固深度。当使用该双向搅拌桩钻具施工 时，由于内、外钻杆旋转方向相反，叶片搅拌产生的剪切力基本抵消，能减小搅拌桩施工对 桩周土体的扰动，使得搅拌工艺搅拌效率提高，可将常规搅拌桩四搅两喷的施工工艺改为 两搅一喷，施工能耗基本不变，工效可提高一倍。还改变了以往的钻具容易堵塞，成桩效率 低下的缺点。在工程地质条件和设计参数基本相同的情况下，双向搅拌桩能节省施工时间、 提高加固效果，有很好的实用性和经济性。三、具有在现有的桩机上改装的功能，只需在原桩机上换上一套本钻具即可使用。 改装方便、迅速，无需特殊的要求，省时、节约，成本低，性能可靠。
图1是本实用新型实施例之一的结构主视图；图2是分动箱结构示意图；图3是钻杆结构示意图；图4是钻头密封件结构示意图。图中标号分别表示1-水龙头，2-分动箱，3-芯管，4-内钻杆，5-外钻杆，6-内 钻杆接头，7-外钻杆接头，8-液体介质，9-搅拌叶片，10-钻头，11-箱体，12-锥形弧齿轮， 13-内芯轴，14-外芯轴，15-固定法兰，16-内钻杆法兰，17-外钻杆法兰，18-筒形活动法 兰，19- “V”型组合密封件，20- “0”型密封圈，21-滑动轴套。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括水龙头1、芯管3、内钻杆4和外钻杆5，其内钻 杆4和外钻杆5下部分别安装搅拌叶片9和钻头10。在水龙头1的下方装有分动箱2，分 动箱2内设三个相互90°的锥形弧齿轮12传动机构，通过内芯轴13和外芯轴14分别与内 钻杆4和外钻杆5连接，带动搅拌叶片9和钻头10双向旋转搅拌。即把外钻杆5的正向 旋转变成为在同一轴线上的内钻杆4的反向旋转，从而驱动搅拌叶片9和钻头10同时双向 旋转搅拌，实现搅拌桩机的双向搅拌施工功能。分动箱2的结构主要包括箱体11、三个相互90°传动的锥形弧齿轮12、内芯轴 13、外芯轴14、固定法兰15、内钻杆法兰16、外钻杆法兰17和筒形活动法兰18组成。分动 箱2与外钻杆5的连接法兰采用筒形活动法兰18与固定法兰15相结合，在维修检查内钻 杆连接法兰时，可以沿外钻杆滑动活动法兰，结构更合理、检查维修更方便。分动箱2的输 出端连接有芯管3，芯管3设在内钻杆4的中心，以便泥浆通过。在内钻杆4与外钻杆5之 间设置了多处起支撑作用的内钻杆接头6和外钻杆接头7，其内钻杆接头6的形状可以是圆 形的，也可以是其它形状的，内钻杆接头6既起到连接内钻杆4的作用，同时也起到了扶正 内钻杆4防止内、外钻杆相互晃动的作用。在内钻杆4与外钻杆5之间加注液体介质8，所述的液体介质8可以是机油、废机 油、水或者其它液体介质，液体介质填充满整个钻杆的间隙(一般高度为18米)，利用高度 所产生的压力，其液柱对钻头密封处的压力与钻头外部浆液压力形成一定的压力平衡，并 保持内钻杆4及钻头10密封件充分润滑，有利于钻头10的密封，防止了泥浆倒灌到钻杆的 空隙中，保证了钻杆内部的清洁和润滑，延长钻头10的使用寿命。图3是图1中钻杆部分的放大，以便更清楚地示出钻杆的结构情况，它包括芯管3、 内钻杆4、外钻杆5、内钻杆接头6、外钻杆接头7、以及内、外钻杆之间填充的起平衡作用的 废机油或者其他液体介质8。图4中所示为钻头密封件的结构放大图，它采用“V”型组合密封件19、“0”型密封 圈20和滑动轴套21相结合的密封形式，可有效地防止泥浆进入内外钻杆的空隙中。从满 足设计要求考虑，钻头的密封件也可以是其它形式的密封圈和组合。本实用新型的工作原理是当扭矩传递到外钻杆5上时，通过分动箱2里的三个相 互90°传动锥形弧齿轮12将扭矩传递到内芯轴13上，并且内芯轴13与外芯轴14的旋转方向相反。内芯轴13通过内钻杆法兰16、外钻杆法兰17与内钻杆4连接，外芯轴14通过 固定法兰15和筒形活动法兰18与外钻杆5连接，从而实现了内外钻杆以不同方向的旋转， 内外钻杆上钻头的搅拌叶片也实现了不同方向的搅拌，使得搅拌更加充分和均勻。
权利要求1.一种搅拌桩机双向搅拌的钻具，包括水龙头、芯管、内钻杆和外钻杆，其内钻杆和外 钻杆下部分别安装搅拌叶片和钻头，其特征是在水龙头(1)的下方装有分动箱0)，分动箱 (2)内设三个相互90°的锥形弧齿轮(12)传动机构，通过内芯轴(13)和外芯轴(14)分别 与内钻杆⑷和外钻杆(5)连接，带动搅拌叶片(9)和钻头(10)双向旋转搅拌。
2.根据权利要求1所述的搅拌桩机双向搅拌的钻具，其特征是所述的分动箱( 与外 钻杆(5)的连接法兰采用筒形活动法兰(18)与固定法兰(1 相结合，在内钻杆(4)与外 钻杆( 之间设置了至少一处以上的内钻杆接头(6)。
3.根据权利要求1或2所述的搅拌桩机双向搅拌的钻具，其特征是在所述的内钻杆 (4)与外钻杆(5)之间加注有液体介质(S)0
专利摘要本实用新型是一种搅拌桩机双向搅拌的钻具，包括水龙头、芯管、内钻杆和外钻杆，其内钻杆和外钻杆下部分别安装搅拌叶片和钻头，特征是在水龙头的下方装有分动箱，分动箱内设三个相互90°的锥形弧齿轮传动机构，通过内芯轴和外芯轴分别与内钻杆和外钻杆连接，带动搅拌叶片和钻头双向旋转搅拌。
文档编号E21B3/02GK201883428SQ20102066180
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者彭文 申请人:彭文