高压扩底螺杆钻孔装置及其桩端扩大头的制作方法

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种高压扩底螺杆钻孔装置，还涉及一种桩端扩大头。

背景技术：

目前在建筑、水利、公路等基础工程中，双螺旋挤扩桩是目前常用的桩基形式，此施工方法包括利用双向螺旋封闭挤扩钻头钻进挤扩成孔，向下旋钻挤扩成孔中被旋钻出来土体会被挤入桩孔侧壁中，然后使双向螺旋封闭挤扩钻头向上运动并再次旋转挤扩桩孔，在向上旋转挤扩提升中桩孔内坍落土体会被挤入桩孔侧壁中，在上旋提升同时，启动混凝土泵向桩孔内压灌桩材。存在的主要问题是先将土旋挖出来再向上运输再向两侧的桩壁挤压，因此旋转出来的土会堵塞旋转叶片所形成的运送通路，容易产生憋钻现象。而且排出的泥土或泥浆，增加了成桩施工难度和进展。

公告号(CN103437340A)，公开日(2013-12-11)的中国专利，公开了一种高压旋喷注浆加固软土地基的方法，对软土地基的适用范围广，淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、卵石、人工填土和碎石土等地基均使用本发明的方法。然而该方法不适用沙粒层地基，而且形成的桩端扩大头的孔径比较小，出土量比较大。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术的不足，提供一种高压扩底螺杆钻孔装置，螺旋叶片上具有豁口，形成空气通道，较少旋喷阻力，而且成的桩出土量小，桩承载力高，成桩质量好。

本发明所采用的技术方案是：一种高压扩底螺杆钻孔装置，所述钻孔装置具有钻杆，及固连在钻杆下端的带有出料口的钻头，沿所述钻杆外壁上顺时针旋转设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片上等间距设置若干个豁口，且螺旋叶片的高度为2～4cm。

优选地，所述钻孔装置还具有注浆器及高压喷嘴，所述注浆器一端连接有注浆管，所述注浆管固定在钻杆内侧壁上，所述高压喷嘴设置于钻头侧翼的内侧，且与所述注浆管下端连接，所述高压喷嘴的喷射口位于钻头外边缘，所述喷射口为三组且成T型结构设置，其中两组喷射口位于同一水平面上，另一组喷射口的开口朝下。

优选地，所述豁口的宽度为2～4cm。

本发明所采用的另外一种技术方案，高压扩底螺杆钻孔装置所形成的桩端扩大头，具有扩大头本体，所述扩大头本体上端的圆柱形桩体内壁具有浅层螺纹。

相较于现有技术，本发明具有的有益效果：

1、螺旋叶片上具有豁口，形成空气通道，较少旋喷阻力，出土量为原出土量的10～30％。其结构新颖、成桩质量好、不易憋钻。

2、高压喷嘴具有三组喷射口或一组，通过该三组喷射口形成的桩端扩大头孔径更大，且出土量小，桩承载力高，成桩质量好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明桩端扩大头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种高压扩底螺杆钻孔装置，结构如图1所示，所述钻孔装置具有钻杆1，及固连在钻杆1下端的带有出料口的钻头4，沿所述钻杆1外壁上顺时针旋转设置有螺旋叶片2，所述螺旋叶片2上等间距设置若干个豁口3，且螺旋叶片2的高度为2～4cm。

在本实施例中，所述钻孔装置还具有注浆器5及高压喷嘴7，所述注浆器5一端连接有注浆管6，所述注浆管6固定在钻杆1内侧壁上，所述高压喷嘴7设置于钻头4侧翼的内侧，且与所述注浆管6下端连接，所述高压喷嘴7的喷射口71位于钻头4外边缘，所述喷射口71为三组且成T型结构设置，其中两组喷射口71位于同一水平面上，另一组喷射口71的开口朝下。

其中，所述豁口3的宽度为2～4cm。

高压扩底螺杆钻孔装置所形成的桩端扩大头，具有扩大头本体8，所述扩大头本体8上端的圆柱形桩体9内壁具有浅层螺纹10。

需要说明的是，该装置应用于沙粒层地基的端桩扩大头上，豁口3的作用是，形成空气通道，减小旋喷成桩时的阻力，而且成桩的过程中出土量更小，其出土量为10％左右。

所述喷射口71为三组且成T型结构设置，其中两组喷射口71位于同一水平面上，另一组喷射口71的开口朝下，通过高压喷嘴7 的喷射口71形成更大孔径的桩端扩大头，而且出土量小，桩承载力高，成桩质量好。

一种高压扩底螺杆钻孔装置的成桩方法，包括如下步骤：

1、桩端扩大头，用螺杆钻孔装置钻孔至设计标高后，在提钻孔装置时，从安装在钻头侧翼内侧的高压喷嘴中向桩孔底部的侧壁喷射高压介质，在三组喷射口的作用下使孔底直径扩大，然后下落钻孔装置至孔底，并通过中空的钻杆由钻头底部的出料口向桩孔内压灌混泥土。

2、形成异型桩，在上提钻具的过程中，从钻头侧翼内侧的喷嘴中向桩孔的孔壁喷射高压介质，使桩孔局部孔位扩大，并继续由钻头底部的出料口向孔内压灌混泥土，形成异型桩。

实施例

桩端扩大头，用螺杆钻孔装置钻孔至设计标高后，在提钻孔装置时，从安装在钻头侧翼内侧的高压喷嘴中向桩孔底部的侧壁喷射水泥浆液，在三组喷射口的作用下使孔底直径扩大，然后下落钻孔装置至孔底，并通过中空的钻杆由钻头底部的出料口向桩孔内压灌水泥浆液。其中水泥浆液的注浆压力保持在18～22兆帕，钻孔装置的提升速度保持在0.3～0.5m/Min。

其中，通过该方法形成的桩端扩大头，其孔径更大，而且出土量小，桩端无虚土，承载力值极高，成桩速度快，质量好，无塑径断桩现象，施工工艺简单。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。