一种复合桩桩孔施工的钻孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及桩孔施工技术领域，尤其涉及一种复合桩桩孔施工的钻孔装置。


背景技术：

2.建筑施工中，对于复合桩成桩的施工过程，通常采用带有顶驱的锚杆钻机钻出桩孔，然后将锚杆钻机提出桩孔，再用下笼器将钢筋笼震动至孔底，最后向桩孔内灌注混凝土成型。
3.目前，现有的钻孔设备对于大深度的回填及复杂地层，例如具有淤泥或者流沙的地层，设备施工的成桩效果不是很理想，或者桩体难以成型。
4.其原因在于，受到钻头挤扩的土体难以约束，会发生回弹造成桩径缩小；同时，在钻头挤扩过程中，土体会移动至钻头钝端部上方，提出锚杆钻机后，残留土体会回落至桩孔孔底内，也会造成桩径缩小。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种能够在钻孔过程中对土体进行约束，避免土体回弹造成桩径缩小的复合桩桩孔施工的钻孔装置。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种复合桩桩孔施工的钻孔装置，包括其中一端插入桩孔内的转轴以及设置在转轴插入端部的第一钻头，还包括筒体及转筒；转轴与第一钻头均中空设置，转轴远离桩孔的端部连通用于泵送水泥浆的外部机构，第一钻头的尖端开设有用于喷出水泥浆的喷浆口；筒体中空设置，筒体设置在转轴的插入端与第一钻头的钝端之间，转轴、筒体及第一钻头依次相连通；转筒一端也插入桩孔内，转筒的插入端套设在筒体外壁上，转筒远离桩孔的一端沿转轴延伸方向延伸至桩孔外，转筒外壁紧贴桩孔内壁，转筒可选择性的与转轴同步转动。
7.在以上技术方案的基础上，优选的，转筒的插入端与筒体的外壁活动连接，转筒与筒体均可围绕转轴转动。
8.更进一步优选的，转筒包括第一套筒与第二套筒，第一套筒与筒体间隔设置，第二套筒设置在第一套筒内，第二套筒插入桩孔的一端与筒体的外壁活动连接，第二套筒与第一套筒同步转动，第二套筒可选择性的从第一套筒远离桩孔的一端退出第一套筒。
9.更进一步优选的，第二套筒外壁与第一套筒内壁紧密配合，第二套筒径向断面为正多边形。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二钻头，第二钻头也中空设置，第二钻头设置在转轴的插入端与筒体远离第一钻头的一端之间，第二钻头的尖端与转轴的插入端相连通，第二钻头的钝端与筒体远离第一钻头的一端相连通。
11.更进一步优选的，第一钻头表面设置第一螺旋，第二钻头表面设置第二螺旋，第一螺旋与的螺旋方向与第二螺旋的螺旋方向相反。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一驱动组件及第二驱动组件，第一驱
动组件及第二驱动组件均设置在地面上并靠近桩孔，第一驱动组件驱动转轴转动，第二驱动组件驱动转筒转动。
13.更进一步优选的，第一驱动组件包括第一输出机构、第一主动轮及第一从动轮，第一输出机构具有一固定端且固定端设置在地面上，第一输出机构还具有一输出端且输出端上设置第一主动轮，第一从动轮设置在转轴远离桩孔的一端上，第一从动轮与第一主动轮皮带传动。
14.更进一步优选的，第二驱动组件包括第二输出机构、第二主动轮及第二从动轮，第二输出机构具有一固定端且固定端设置在地面上，第二输出机构还具有一输出端且输出端上设置第二主动轮，第二从动轮设置在转筒远离桩孔的一端上，第二从动轮与第二主动轮皮带传动。
15.本实用新型的一种复合桩桩孔施工的钻孔装置相对于现有技术具有以下有益效果：
16.(1)通过边钻孔边向桩孔内喷注水泥浆，从而使土体更容易被钻头向四周挤扩，同时转筒与钻头同步跟进，形成临时支护，对挤扩的土体进行约束，避免土体回弹造成桩径缩小。
17.(2)在筒体顶端设置第二钻头，能够对进入转筒内的残留土体进行刮除清理，使残留土体回到转筒外并受到转筒约束，从而避免残留土体回弹至桩孔孔底造成桩径缩小。
18.(3)设置两个顶驱组件分别驱动转轴与转筒转动，从而在钻头转孔时，使转筒能够与转轴同步转动并向桩孔底部移动，而从桩孔提出钻头时，转筒反向转动以便使转轴带动钻头脱离转筒。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的钻孔装置的侧剖图；
21.图2为本实用新型的钻孔装置的俯视图。
22.图中：1、转轴；2、第一钻头；201、喷浆口；202、第一螺旋；3、筒体；4、转筒；41、第一套筒；42、第二套筒；5、第二钻头；501、第二螺旋；6、第一驱动组件；61、第一输出机构；62、第一主动轮；63、第一从动轮；7、第二驱动组件；71、第二输出机构；72、第二主动轮；73、第二从动轮。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示，结合图2，本实用新型的一种复合桩桩孔施工的钻孔装置，包括其中一
端插入桩孔内的转轴1以及设置在转轴1插入端部的第一钻头2，还包括筒体3、转筒4、第二钻头5、第一驱动组件6及第二驱动组件7。
25.其中，转轴1与第一钻头2均中空设置，转轴1远离桩孔的端部连通用于泵送水泥浆的外部机构，第一钻头2的尖端开设有用于喷出水泥浆的喷浆口201。目前的锚杆钻机大多采用上述结构，能够在下钻的同时，向桩孔内泵送水泥浆，使水泥浆与土体混合，从而软化土体以便第一钻头2下钻。
26.筒体3中空设置，筒体3设置在转轴1的插入端与第一钻头2的钝端之间，转轴1、筒体3及第一钻头2依次相连通；外部机构泵送的水泥浆会进入筒体3内，并最终通过喷浆口201喷出。
27.转筒4一端也插入桩孔内，转筒4的插入端套设在筒体3外壁上，转筒4远离桩孔的一端沿转轴1延伸方向延伸至桩孔外，转筒4外壁紧贴桩孔内壁，转筒4可选择性的与转轴1同步转动；转筒4随转轴1同步转动并向桩孔底部移动，从而对第一钻头2挤扩的土体进行约束与固定，避免土体发生回弹，导致桩径缩小。
28.尽管可以将转筒4与筒体3固结，从而使二者同步转动及移动，但由于转筒4的外径会大于第一钻头2钝端的外径，因此上述方式可能会导致第一钻头2在下钻过程中受到较大的阻力。为了解决这个问题，本实用新型的第二种实施例通过以下手段实现。
29.其中，转筒4的插入端与筒体3的外壁活动连接，转筒4与筒体3均可围绕转轴1转动。一般来说，为了使转筒4与筒体3之间能够顺畅的相对转动，会在二者之间设置滚珠或轴承等机构。
30.而当下钻到预定深度，需要将筒体3及第一钻头2从转筒4中提出时，二者之间设置的滚珠或轴承等机构又会阻碍筒体3的移动，为了解决这个问题，本实用新型设计了第三种实施例。
31.其中，转筒4包括第一套筒41与第二套筒42，第一套筒41与筒体3间隔设置，第二套筒42设置在第一套筒41内，第二套筒42插入桩孔的一端与筒体3的外壁活动连接，第二套筒42与第一套筒41同步转动，第二套筒42可选择性的从第一套筒41远离桩孔的一端退出第一套筒41；第一套筒41底部会设置内凸缘卡住第二套筒42底部，避免第二套筒42脱离第一套筒41；同时第一套筒41与第二套筒42之间可以通过紧固螺栓等部件实现固结，从而避免第一套筒41与第二套筒42之间发生相对转动。
32.进一步的，优选的，第二套筒42外壁与第一套筒41内壁紧密配合，第二套筒42径向断面为正多边形，从而避免第一套筒41与第二套筒42之间发生相对转动。
33.作为本实用新型的第四种实施例，通过以下手段实现。
34.其中，第二钻头5也中空设置，第二钻头5设置在转轴1的插入端与筒体3远离第一钻头2的一端之间，第二钻头5的尖端与转轴1的插入端相连通，第二钻头5的钝端与筒体3远离第一钻头2的一端相连通。
35.采用上述技术方案，即使有少量砂石土块从转筒4与筒体3的连接部位进入转筒4内，也会被第二钻头5挤扩并经过转筒4与筒体3的连接部位的间隙回到土体中。
36.具体来说，第一钻头2表面设置第一螺旋202，第二钻头5表面设置第二螺旋501，第一螺旋202与的螺旋方向与第二螺旋501的螺旋方向相反；因此第一钻头2与第二钻头5同步转动时，土体被第一钻头2挤扩并向第一钻头2钝端的四周移动；同样的，进入转筒4内的砂
土也会被第二钻头5挤扩并向第二钻头5钝端的四周移动，并最终从转筒4与筒体3之间的间隙回到转筒4外的土体中。
37.本实用新型的第五种实施例实现了对转轴1与转筒4的分别驱动，通过以下手段实现。
38.其中，第一驱动组件6及第二驱动组件7均设置在地面上并靠近桩孔，第一驱动组件6驱动转轴1转动，第二驱动组件7驱动转筒4转动。
39.具体来说，第一驱动组件6包括第一输出机构61、第一主动轮62及第一从动轮63，第一输出机构61具有一固定端且固定端设置在地面上，第一输出机构61还具有一输出端且输出端上设置第一主动轮62，第一从动轮63设置在转轴1远离桩孔的一端上，第一从动轮63与第一主动轮62皮带传动，并带动转轴1转动。
40.而第二驱动组件7包括第二输出机构71、第二主动轮72及第二从动轮73，第二输出机构71具有一固定端且固定端设置在地面上，第二输出机构71还具有一输出端且输出端上设置第二主动轮72，第二从动轮73设置在转筒4远离桩孔的一端上，第二从动轮73与第二主动轮72皮带传动，并带动转筒4转动。
41.工作原理：
42.在第一驱动组件6驱动转轴1的情况下，第一钻头2正转下钻。
43.在第一钻头2下钻的过程中，通过外部机构向筒体3内泵送水泥浆，并将水泥浆从第一钻头2的喷浆口201持续喷出至桩孔底部；在第一钻头2的持续下钻作用下，水泥浆与周围的土体均匀混合，降低了土体硬度，利于第一钻头2下钻；同时混合有水泥浆的土体被第一钻头2向四周挤扩，并被随第一钻头2同步转动并向桩孔底部移动的转筒4所约束，从而无法发生土体回弹。
44.在第一钻头2的下钻过程中，第二钻头5由于螺旋方向与第一钻头2相反，因此即使有少量砂石土块从转筒4与筒体3的连接部位进入转筒4内，也会被第二钻头5挤扩并经过转筒4与筒体3的连接部位的间隙回到土体中。
45.当第一钻头2下钻到预定深度后，解除第一套筒41与第二套筒42之间的锁定，使第二套筒42能够相对于第一套筒41移动；此时，提升转轴1顶端，同时使转筒4反转，从而将转轴1、第一钻头2、筒体3及第二钻头5从转筒4内抽出。
46.向转筒4内下放混凝土导管或混凝土胶管至孔底，向桩孔内泵送混凝土；再用下笼器将钢筋笼震动至孔底；或者先用下笼器将钢筋笼下放至孔底，然后再向桩孔内泵送混凝土。
47.最后拔出转筒4，在拔出转筒4的过程中，第二驱动组件7驱动转筒4进行振动，使桩孔内的混凝土更密实。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。