專利名稱：一種擴(kuò)孔鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樁基礎(chǔ)施工使用的鉆頭，尤其是涉及一種擴(kuò)孔鉆頭。
技術(shù)背景
目前出現(xiàn)一種應(yīng)用于中掘成孔樁基礎(chǔ)施工工法的大直徑隨鉆跟管鉆機(jī)，該鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是將預(yù)制管樁跟隨鉆頭直接進(jìn)入巖土層。而該工法成樁的關(guān)鍵技術(shù)是在管樁底部鉆土，鉆渣從管樁孔內(nèi)排出；所鉆樁孔直徑需略大于管樁外徑，成孔后鉆頭能方便地從管樁內(nèi)取出。
專利C擬612791Y公開了一種擴(kuò)孔鉆頭，包括鉆桿和鉆頭，鉆頭上至少裝有二片翼型鉆片，翼型鉆片通過銷栓與鉆頭鉸接且其切割邊在自然狀態(tài)下與垂直線成一定角度。在鉆頭上裝有翼型鉆片，鉆孔時(shí)翼型鉆片在泥土的反作用力及旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力作用下順利打開；鉆孔完成后，提升鉆桿，翼型鉆片在自重下自動(dòng)收攏。該方案存在以下缺陷在鉆孔時(shí)翼翅受土層硬度及旋轉(zhuǎn)速度的影響大，成孔直徑發(fā)生變化。
目前市場(chǎng)同類型鉆頭有單翼翅和雙翼翅等結(jié)構(gòu)形式，如圖6、圖7所示。但現(xiàn)有產(chǎn)品存在以下缺陷在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的部分鉆渣密實(shí)地堆積在擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體之間的不規(guī)則的空腔內(nèi)，如圖6和圖7的空腔7，由于擴(kuò)孔翼翅收回時(shí)需減少空腔7的容積，若空腔7中存在鉆渣，將阻礙擴(kuò)孔翼翅的逆向擺動(dòng)，密實(shí)的鉆渣使得翼翅很難收回，施工中常出現(xiàn)擴(kuò)孔翼翅無法收回，鉆頭無法從樁內(nèi)取出，用人工深坑挖掘取鉆頭的施工故障；單翼翅擴(kuò)孔鉆頭由于只有單邊擴(kuò)孔，在鉆進(jìn)過程中，鉆頭擴(kuò)口受泥土阻力不均衡，時(shí)常發(fā)生鉆孔孔心偏移、孔徑偏小等問題，不能滿足施工要求。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種擴(kuò)孔鉆頭。該鉆頭具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)孔功能，可鉆入中風(fēng)化巖層，工作穩(wěn)定性好，鉆頭擴(kuò)孔翼翅收回和提鉆可靠度尚。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的基本技術(shù)方案為一種擴(kuò)孔鉆頭，具有 鉆頭主體，其側(cè)壁上設(shè)有螺旋葉片；至少一個(gè)擴(kuò)孔翼翅，鉆頭引導(dǎo)頭上部鉆頭主體上設(shè)有與擴(kuò)孔翼翅數(shù)量相同的凹槽，擴(kuò)孔翼翅的一端通過銷軸鉸接于凹槽內(nèi)，擴(kuò)孔翼翅可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)收回和張開，擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體聯(lián)接端和鉆頭主體與擴(kuò)孔翼翅聯(lián)接部位為圓柱同心配合結(jié)構(gòu)。所述圓柱同心配合結(jié)構(gòu)為擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體聯(lián)接端為圓柱形接觸面；所述凹槽內(nèi)與擴(kuò)孔翼翅的接觸面為圓柱形凹接觸面，兩者具有共同的圓心，即兩者聯(lián)接銷軸的軸心，兩者配合后不形成空腔。
引導(dǎo)頭、鉆頭主體和擴(kuò)孔翼翅上設(shè)有鉆齒，鉆齒與其緊配合聯(lián)接。
工作時(shí)，擴(kuò)孔鉆頭的擴(kuò)孔翼翅受泥土阻力自動(dòng)張開，擴(kuò)孔翼翅張開后，受到鉆頭主體的阻擋，固定在伸展位置，擴(kuò)孔翼翅張開后鉆出的孔徑略大于預(yù)制管樁外徑；當(dāng)鉆孔和預(yù)制管樁沉入到設(shè)定深度后，動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)，擴(kuò)孔鉆頭的擴(kuò)孔翼翅受泥土摩擦阻力自動(dòng)收回，擴(kuò)孔鉆頭能方便地從預(yù)制管樁孔內(nèi)拔出。優(yōu)選地，所述擴(kuò)孔翼翅為成對(duì)稱布置的兩個(gè)，兩個(gè)對(duì)稱擴(kuò)孔翼翅分別通過銷軸與鉆頭主體連接，擴(kuò)孔翼翅可在鉆頭主體中的凹槽內(nèi)沿銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。成對(duì)稱布置兩個(gè)擴(kuò)孔翼翅， 在鉆頭鉆進(jìn)過程中，鉆頭受力平衡，有利于保護(hù)鉆機(jī)，有效地避免發(fā)生鉆孔孔心偏移、孔徑偏小等問題。優(yōu)選地，鉆頭主體1對(duì)稱地設(shè)置雙螺旋葉片，雙螺旋葉片的泥土進(jìn)口安裝位置與擴(kuò)孔翼翅的泥土出口位置相匹配，有利于導(dǎo)土、排土，降低鉆頭的工作負(fù)荷。 前述改進(jìn)技術(shù)方案，可單獨(dú)或合并實(shí)施。本發(fā)明帶來的有益效果因擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體聯(lián)接部位采用圓柱同心配合結(jié)構(gòu)，兩者配合后聯(lián)接處不形成空腔，避免了鉆渣對(duì)擴(kuò)孔翼翅收回的干擾，提高了作業(yè)的可靠度。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1為實(shí)施例鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為實(shí)施例鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖仰視圖； 圖3為實(shí)施例鉆頭擴(kuò)孔翼翅張開時(shí)示意圖； 圖4為實(shí)施例鉆頭擴(kuò)孔翼翅收回時(shí)示意圖； 圖5為安裝了實(shí)施例鉆頭的鉆機(jī)作業(yè)過程示意圖； 圖6為現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭擴(kuò)孔翼翅張開時(shí)示意圖； 圖7為現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭擴(kuò)孔翼翅收回時(shí)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1至圖4所示的擴(kuò)孔鉆頭，鉆頭主體1側(cè)壁上設(shè)有雙螺旋葉片5，兩個(gè)擴(kuò)孔翼翅2成對(duì)稱布置在鉆頭引導(dǎo)頭3之上的鉆頭主體1上，鉆頭主體1上對(duì)稱設(shè)置與擴(kuò)孔翼翅 2數(shù)量相同的凹槽，擴(kuò)孔翼翅2的一端通過銷軸6鉸接于凹槽內(nèi)，擴(kuò)孔翼翅2可繞銷軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)收回和張開，擴(kuò)孔翼翅2與鉆頭主體1聯(lián)接端為圓柱形接觸面；所述凹槽內(nèi)與擴(kuò)孔翼翅2的接觸面為圓柱形凹接觸面，兩者具有共同的圓心，即兩者聯(lián)接銷軸6的軸心，兩者配合后不形成空腔。在鉆頭主體1及其引導(dǎo)頭3、擴(kuò)孔翼翅2上設(shè)有鉆齒4，鉆齒4與其聯(lián)接體為緊配合聯(lián)接。鉆頭主體1設(shè)雙螺旋葉片5，雙螺旋葉片5的泥土進(jìn)口安裝位置與擴(kuò)孔翼翅2的泥土出口位置相匹配，有利于導(dǎo)土、排土，降低鉆頭的工作負(fù)荷。一種使用擴(kuò)孔鉆頭的鉆機(jī)，使用如圖1至圖4所示的鉆頭，鉆機(jī)工作步驟如圖5所示一、將鉆頭擴(kuò)孔翼翅2收回，插入預(yù)制管樁中，鉆頭超出預(yù)制管樁下端面，準(zhǔn)備鉆孔；二、 鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭正轉(zhuǎn)，泥土對(duì)鉆頭的擴(kuò)孔翼翅2產(chǎn)生摩擦阻力，擴(kuò)孔翼翅2受削土阻力自動(dòng)張開，擴(kuò)孔翼翅張開后，受到鉆頭主體的阻擋，固定在伸展位置，鉆出的孔徑略大于預(yù)制管樁外徑；三、當(dāng)鉆孔和預(yù)制管樁沉入到設(shè)定深度后，停止鉆進(jìn)，擴(kuò)孔鉆頭在鉆機(jī)動(dòng)力頭的帶動(dòng)下反轉(zhuǎn)，擴(kuò)孔鉆頭的擴(kuò)孔翼翅2受泥土摩擦阻力自動(dòng)收回，因擴(kuò)孔翼翅2與鉆頭主體1聯(lián)接端及鉆頭主體1與擴(kuò)孔翼翅2聯(lián)接部位為圓柱同心配合結(jié)構(gòu)，不存在如圖6和圖7所示的空腔7，擴(kuò)孔翼翅2收回過程中不會(huì)有泥土產(chǎn)生干涉，擴(kuò)孔翼翅2易于收回，保障性高，擴(kuò)孔鉆頭能方便地從預(yù)制管樁孔內(nèi)拔出；四、上提鉆頭，進(jìn)行后續(xù)工序，直至成樁完成。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)孔鉆頭，具有鉆頭主體，其側(cè)壁上設(shè)有螺旋葉片；至少一個(gè)擴(kuò)孔翼翅，鉆頭引導(dǎo)頭上部鉆頭主體上設(shè)有與擴(kuò)孔翼翅數(shù)量相同的凹槽，擴(kuò)孔翼翅的一端通過銷軸鉸接于凹槽內(nèi)，擴(kuò)孔翼翅可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)收回和張開； 引導(dǎo)頭、鉆頭主體和擴(kuò)孔翼翅上設(shè)有鉆齒；其特征在于擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體聯(lián)接端和鉆頭主體與擴(kuò)孔翼翅聯(lián)接部位為圓柱同心配合結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述擴(kuò)孔翼翅為成對(duì)稱布置的兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述螺旋葉片為雙螺旋葉片。
全文摘要
一種擴(kuò)孔鉆頭，具有鉆頭主體，其側(cè)壁上設(shè)有螺旋葉片；至少一個(gè)擴(kuò)孔翼翅，鉆頭引導(dǎo)頭上部鉆頭主體上設(shè)有與擴(kuò)孔翼翅數(shù)量相同的凹槽，擴(kuò)孔翼翅的一端通過銷軸鉸接于凹槽內(nèi)，擴(kuò)孔翼翅可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閉合和張開，擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體聯(lián)接端和鉆頭主體與擴(kuò)孔翼翅聯(lián)接部位為圓柱同心配合結(jié)構(gòu)；引導(dǎo)頭、鉆頭主體和擴(kuò)孔翼翅上設(shè)有鉆齒。因擴(kuò)孔翼翅與鉆頭主體聯(lián)接部位采用圓柱同心配合結(jié)構(gòu)，兩者配合后聯(lián)接處不形成空腔，避免了鉆渣對(duì)擴(kuò)孔翼翅收回的干擾，提高了作業(yè)的可靠度。
文檔編號(hào)E21B10/44GK102505919SQ20111044747
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者單葆巖, 吳新榮, 唐孟雄, 朱建新 申請(qǐng)人:中南大學(xué), 山河智能裝備股份有限公司, 廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司