[實(shí)用新型]一種飽和軟黃土地層旋挖鉆頭及旋挖機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222504872.4
• 申請(qǐng)日: 2022-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN218206586U
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉延鋒;王貴;劉國(guó)平;姚峰;程曄;孫軍利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西建工基礎(chǔ)建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/42
• 分類號(hào): E21B10/42;E21B10/43;E21B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)涉及建筑施工裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飽和軟黃土地層旋挖鉆頭及旋挖機(jī)，其包括鉆筒和至少一把邊刀；邊刀靠近鉆筒鉆進(jìn)端設(shè)置，邊刀與鉆筒的外周側(cè)之間的間距由靠近鉆筒安裝端一側(cè)至遠(yuǎn)離鉆筒安裝端一側(cè)逐漸增大，邊刀所在平面與鉆筒鉆進(jìn)端的端面之間的夾角度數(shù)處于60°至65°之間，邊刀與鉆筒的外側(cè)壁連接。本申請(qǐng)中涉及的飽和軟黃土地層旋挖鉆頭，通過邊刀，實(shí)現(xiàn)刮削孔壁從而增大孔徑的效果，在飽和軟黃土地層中旋挖相同孔徑的樁基孔時(shí)，鉆筒的筒徑可以更小，從而增大鉆筒外側(cè)壁與孔壁之間的間隙，降低流泥充滿鉆筒外側(cè)壁與孔壁之間的間隙的可能性，在提鉆過程中不易形成“活塞”效應(yīng)，降低塌孔概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及建筑施工裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種飽和軟黃土地層旋挖鉆頭及旋挖機(jī)。

背景技術(shù)

飽和軟黃土是由濕陷性黃土受水浸濕后形成的，土的濕陷性雖退化，但土的大孔隙仍基本保存完整，土的結(jié)構(gòu)也未因浸水而徹底破壞，在新增加的載荷作用下，會(huì)產(chǎn)生較大的壓縮變形，該類土的工程性能較差，含水率高，常處于軟塑或流塑狀態(tài)，承載力很低。

旋挖成孔是在泥漿護(hù)壁的條件下，旋挖鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤或動(dòng)力頭帶動(dòng)可伸縮式鉆桿和鉆桿底部的直筒型鉆頭旋轉(zhuǎn)，用鉆斗底端和側(cè)面開口上的切削刀具切削黃土，同時(shí)切削下來的黃土從開口處進(jìn)入鉆斗內(nèi)。待鉆斗裝滿鉆屑后，通過伸縮鉆桿把鉆頭提到孔口，自動(dòng)開底卸土，再把鉆斗下到孔底繼續(xù)鉆進(jìn)。

針對(duì)上述中的相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人認(rèn)為在飽和軟黃土地層中旋挖成孔時(shí)，由于飽和軟黃土呈軟塑狀，局部呈流塑狀，因此旋挖鉆機(jī)在成孔過程中直筒型鉆頭的外壁與孔壁間會(huì)充滿流泥，在提鉆過程中易形成“活塞”效應(yīng)，容易出現(xiàn)孔壁坍塌。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了降低提鉆過程中的塌孔概率，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N飽和軟黃土地層旋挖鉆頭及旋挖機(jī)。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N飽和軟黃土地層旋挖鉆頭，其采用如下的技術(shù)方案：

一種飽和軟黃土地層旋挖鉆頭，包括鉆筒和至少一把邊刀；所述邊刀靠近所述鉆筒鉆進(jìn)端設(shè)置，所述邊刀與所述鉆筒的外周側(cè)之間的間距由靠近所述鉆筒安裝端一側(cè)至靠近所述鉆筒鉆出端一側(cè)逐漸增大，所述邊刀所在平面與所述鉆筒鉆進(jìn)端的水平端面之間的夾角度數(shù)處于60°至65°之間，所述邊刀與所述鉆筒的外側(cè)壁連接。

通過采用上述技術(shù)方案，鉆孔時(shí)，將鉆筒的安裝端與旋挖機(jī)的鉆桿相連，利用桅桿導(dǎo)向下放鉆桿并將鉆頭放置至孔位，啟動(dòng)旋挖機(jī)的動(dòng)力裝置與加壓裝置，使鉆頭向下鉆孔，鉆筒旋進(jìn)的同時(shí)，帶動(dòng)邊刀刮削孔壁，鉆頭向下破碎黃土的同時(shí)利用鉆齒將黃土送入鉆筒內(nèi)，然后再由旋挖機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，循環(huán)往復(fù)，直至鉆至設(shè)計(jì)深度；設(shè)計(jì)的飽和軟黃土地層旋挖鉆頭，通過向外傾斜的邊刀，實(shí)現(xiàn)刮削孔壁從而增大孔徑的效果，在飽和軟黃土地層中旋挖相同孔徑的樁基孔時(shí)，鉆筒的筒徑可以更小，從而增大鉆筒外側(cè)壁與孔壁之間的間隙，降低流泥充滿鉆筒外側(cè)壁與孔壁之間的間隙的可能性，從而在提鉆過程中不易形成“活塞”效應(yīng)，降低塌孔概率。

可選的，所述邊刀的長(zhǎng)度大于30cm且小于50cm。

通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度在30cm至50cm的邊刀，可以在保證一定鉆孔效率和降低“活塞”效應(yīng)的同時(shí)延長(zhǎng)邊刀的使用壽命。

可選的，所述鉆筒豎直設(shè)置時(shí)，所述邊刀的最低點(diǎn)位于所述鉆筒鉆進(jìn)端的下方。

通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)計(jì)的邊刀，在刮削孔壁的同時(shí)，可以減少鉆筒鉆進(jìn)端的邊緣與黃土接觸，從而降低黃土對(duì)于鉆筒的鉆進(jìn)端邊緣的磨損程度。

可選的，所述邊刀的下端朝向沿所述鉆筒的旋轉(zhuǎn)方向的反方向傾斜設(shè)置。

通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)計(jì)的邊刀，在刮削孔壁的同時(shí)，便于將刮削下來的黃土及泥塊利用邊刀傾斜面推送至鉆筒底部。

可選的，所述邊刀的厚度沿自身旋轉(zhuǎn)方向遞減，且所述邊刀的內(nèi)側(cè)壁形成一個(gè)導(dǎo)料斜面。