一种锥直型喷嘴的旋喷桩带肋钻头装置的制作方法

1.本实用新型属于旋喷桩施工技术领域，具体涉及一种锥直型喷嘴的旋喷桩带肋钻头装置。


背景技术：

2.近年来，旋喷桩在基坑支护和地基处理中应用较多，高压旋喷桩具有设备简单、施工方便、速度较快、适用范围广等优点。但近年施工深度越来越深，地层越来越复杂多变，如杂填土、孤石、黄土等，施工难度显著增大,喷射质量不高，桩直径大小不一，桩体质量受到影响，无法满足施工技术要求。另外，旋喷桩在黄土中施工效果较差，容易造成桩径大小不均、桩体强度不均匀、桩身质量低的问题，影响旋喷桩的止水效果。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种锥直型喷嘴的旋喷桩带肋钻头装置，通过切割周边一定范围土体得到扰动，一方面可以可以使桩体更加均匀，一方面扰动后土体阻力变小，同样压力等条件下，喷射距离更远，复合体的强度更均匀，桩相互搭接更好，解决黄土及填土中旋喷桩桩体直径不一、桩的强度不均匀问题，从而克服由此导致的旋喷桩无法发挥止水作用的缺陷。
4.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种锥直型喷嘴的旋喷桩带肋钻头装置，其特征在于：
6.所述装置包括管状的钻身，钻身外壁设置有切割齿，钻身底端通过接头与钻头连接；
7.钻身内设置有双重钻杆，双重钻杆底端插入接头，双重钻杆的中心轴为注浆孔；
8.接头对应注浆孔底端的位置设置有横向的喷嘴槽，喷嘴槽内设置有锥直型的喷嘴。
9.所述切割齿为翼状切割齿，在钻身外壁水平设置多层，每层包括形状相同的三片并在钻身外壁环周均匀布置。
10.位于中层的翼状切割齿面积最大，翼状切割齿面积从中层向上、向下分别逐层递减。
11.所述双重钻杆包括同轴设置的外管和内管，注浆孔即为内管的中心轴腔；
12.外管和内管之间为气道，接头对应气道底端的位置设置有喷气孔。
13.所述外管包括上下两节，上节的内径大于下节的内径，上下两节外管之间存在间隙并在间隙处设置逆止阀。
14.喷气孔环向设置多个，喷气孔的孔道水平设置、斜向向上设置或斜向向下设置。
15.喷嘴环向设置多个，喷嘴水平设置、斜向向上设置或斜向向下设置。
16.喷嘴的首端为直部，尾端为锥部；
17.锥部为20度锥形，锥部尾端的开孔为2mm。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
19.1)本实用新型采用直径为2mm锥直型喷嘴，使得高压液流能够从钻头的多个方向喷出，高压液体流可从不同的方向冲切土体，同时锥直型喷嘴阻力相对较小，喷射距离较远，桩体直径能得到保证。
20.2)钻头经过改进，加翼状切割齿后使钻杆周边较硬地层得到切削和扰动，浆液能更好的同土层进行拌合凝固，避免桩径大小不一的问题产生，提高了钻进效率，桩体质量能得到保证。
附图说明
21.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实施例的附图。
22.图1为本实用新型纵向剖面图。
23.图2为本实用新型横向剖面图。
24.图3为喷嘴横向剖面图。
25.图中标识为：
26.1-钻头，2-逆止阀，3-翼状切割齿，4-内管，5-气道，6-外管，7-钻身，8-喷嘴，9-喷气孔，10-压缩空气，11-浆液，12-接头，13-注浆孔。
具体实施方式
27.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
28.根据旋喷桩施工情况可知，喷嘴结构形式和数量对高压水喷射流有一定影响，高压喷射流的大小和远近直接决定了旋喷桩的施工质量，同时钻头的大小和切削土层的范围直接决定旋喷桩的桩径，故有必要根据地层选择合适的钻头结构。经试验发现，钻头的改进使桩体直径较为均匀，桩体强度均匀也有较大提高。
29.本实用新型结合旋喷桩的钻机成孔工艺，对钻头和喷嘴进行改进，提出了一种锥直型喷嘴的旋喷桩带肋钻头装置，改进后锥直型喷嘴阻力相对较小，且加工容易，喷射距离远，实用性强。
30.如图1所示，本实用新型所述的锥直型喷嘴的旋喷桩带肋钻头装置，包括管状的钻身7，钻身7外壁设置有切割齿，钻身7底端通过接头12与钻头1连接。钻身7内设置有双重钻杆，双重钻杆底端插入接头12，双重钻杆的中心轴为注浆孔13。接头12对应注浆孔13底端的位置设置有横向的喷嘴槽，喷嘴槽内设置有锥直型的喷嘴8。
31.如图3所示，喷嘴8环向设置多个，喷嘴8可水平设置、斜向向上设置或斜向向下设置，出口位置可位于不同的高度，能增加浆液11的喷射方向。喷嘴8的首端为直部，尾端为锥部；锥部为20度锥形，锥部尾端的开孔为2mm。
32.如图2所示，所述切割齿为翼状切割齿3，在钻身7外壁水平设置多层，每层包括形状相同的三片并在钻身7外壁环周均匀布置。位于中层的翼状切割齿3面积最大，翼状切割齿3面积从中层向上、向下分别逐层递减。
33.如图1所示，所述双重钻杆包括同轴设置的外管6和内管4，注浆孔13即为内管4的中心轴腔；外管6和内管4之间为气道5，接头12对应气道5底端的位置设置有喷气孔9。喷气孔9可环向设置多个，喷气孔9的孔道水平设置、斜向向上设置或斜向向下设置。所述外管6包括上下两节，上节的内径大于下节的内径，上下两节外管6之间存在间隙并在间隙处设置逆止阀2。
34.当开始供气和开始送浆时，压缩空气10沿着双重钻杆内的气道5推开逆止阀2，从喷气孔9喷出，浆液11从注浆孔13通过喷嘴8喷出。
35.当停止供气和停止送浆时，由于喷气孔9的直径非常小，钻孔内有压力，这时浆液11从喷气孔9开始向上反流，流到逆止阀2时，推动逆止阀2向上，逆止阀2关闭气道5，阻止浆液11沿气道5继续返流。
36.本实用新型具有以下特点：
37.1、本实用新型将圆柱型喷嘴结构改进为锥直型的结构形式，阻力小喷射远，更有冲击力，射流的稳定性和集束性好，加工简单，结构更加优越，能保证旋喷桩的直径；喷嘴直径采用2.0mm时，在20-30mpa时喷射距离远，喷射流稳定。
38.2、本实用新型针对填土及黄土中软硬不均的地层，优化钻头形式，在钻头三个方向上加翼状切割齿，切割齿带有合金，使能够桩周较硬的地层得到切削和扰动，如此浆液能更好的进入土层，以便喷射浆液能够和土层进行拌合，钻头较好切削钻杆附近穿软硬不均地层，使桩身直径均匀性较好，而且桩体质量得以控制。
39.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。