[发明专利]一种可变化搅拌角度的钻具

说明书

一种可变化搅拌角度的钻具，包括具有公接头、下喷浆口、第二内置管路和喷气口的钻具管体、多组第一搅拌叶和切削叶;公接头的公板通孔设有三个，它们在公固定板径向方向以等边三角形对称方式布置；第二内置管路通过多个第二管路架设置于钻具管体内腔；多组第一搅拌叶自上而下间隔对称设置在钻具管体外壁，每组第一叶片以上下交叉、间隔一定距离的方式设置在钻具管体的外壁上；第一叶片座与钻具管体轴向中心线的夹角δ1=45°~55°。本发明适应不同地质条件进行搅拌叶角度变换，保证钻杆下钻和上提时的不同阶段实现向周围土体进行喷浆以促进周围土体与水泥浆的充分搅拌，达到桩身上下均质和强度一致，有效缩短施工周期和节约施工成本。

技术领域

本发明涉及一种可变化搅拌角度的钻具，特别涉及一种地下止水幕墙建造、基坑开挖围护、堤坝防渗处理及地基加固改良的水泥土搅拌桩钻机。

背景技术

目前，工业建设和城市建设基础施工中广泛采用水泥搅拌桩施工工艺，通过专用多轴式搅拌土钻机，在钻杆钻进和提升的过程中，从钻头前端喷射出水泥浆固化剂，与松散的泥土、砂石和固化剂强制搅拌，构筑成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌加固地基。大量施工案例表明，桩身形成过程中其内部均质性上下差异很大，水泥土搅拌桩的上部桩身质量状况好于下部。

现有技术的水泥土搅拌桩钻机一般采用钻头底部喷浆和喷气方式，随着钻进深度的不断加大，由于钻头收到土体围压较大，浆液喷射阻力大，造成周围土中水泥浆液不足，较难保证水泥浆液和土体的搅拌均匀，从而影响桩体的均质性能。为提高水泥土搅拌桩钻孔搅拌后桩身上下的均质性能、保证桩身上下质量一致性和改善成桩后墙体的垂直精度要求，需要对钻杆及钻头结构进行必要的技术改进，在钻杆及其钻头内腔设置多通道管路，保证搅拌过程中同时向周围土体喷浆和喷气，并在钻杆及其钻具下钻和上提时的不同阶段实现向周围土体进行喷浆以促进周围土体与水泥浆的成分搅拌。当地质和地层条件出现不同状况时，需要改变搅拌桩钻机的钻具搅拌角度，促进周围土体与水泥浆的更进一步的充分搅拌，保证搅拌桩成桩后墙体的上下均质一致和满足墙体质量要求，有效提高施工效率和降低搅拌桩工程费用。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有搅拌钻机存在的缺点，提供一种可变化搅拌角度的钻具，通过现有钻具杆体上设置不同角度的安装座，方便地进行不同搅拌叶角度的切换安装，进一步满足不同地层条件下钻具搅拌要求，有效保证钻杆及其钻具下钻和上提时的不同阶段实现向周围土体进行喷浆，以促进周围土体与水泥浆的充分搅拌，达到搅拌桩钻机成桩后桩身强度上下一致，有效地缩短施工周期和节约施工成本。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种可变化搅拌角度的钻具，包括：具有公接头、下喷浆口、第二内置管路和喷气口的钻具管体、多组第一搅拌叶和切削叶片，其中：

公接头包括位于其上端面、具有公板通孔的公固定板；

第二内置管路包括第三浆管、第二气管和多个第二管路架；

每组第一搅拌叶均包括第一叶片和第一叶片座；

其特征在于：

所述钻具管体的公接头的公固定板的公板通孔设有三个，它们在公固定板径向方向以等边三角形对称方式布置；

所述下喷浆口设置于钻具管体的外壁底端处；

所述喷气口设置于钻具管体的底部；

所述第二内置管路通过多个第二管路架设置于钻具管体的内腔；所述第二管路架设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的第二管架通孔；所述第二内置管路的第三浆管、第二气管分别穿过多个第二管路架的二个第二管架通孔固定在搅拌钻具的内腔；所述第三浆管、第二气管的上端分别置于公固定板的二个公板通孔后焊接固定，该公固定板焊接固定在公接头的端面；所述第三浆管的下端通过下弯浆管连接下喷浆口;所述第二气管的下端管连接喷气口；

所述多组第一搅拌叶以上下间隔交叉的方式对称设置在钻具管体的外壁；所述每组第一搅拌叶的第一叶片通过销轴安装于第一叶片座上；所述第一叶片座以斜向方式设置钻具管体的外壁上，其与钻具管体的轴向中心线的夹角δ1=45°~55°；