[发明专利]一种多轴多层搅拌钻具

说明书

一种多轴多层搅拌钻具，包括钻杆机构、动力机构和切割装置。所述钻杆机构由钻杆和钻头（2）组成，所述钻杆至少包括第一钻杆（13）、第二钻杆（14）、第三钻杆（15）、第四钻杆（16）和第五钻杆（17）；每一根钻杆具有至少包括二个同轴布置的第一直杆段（3）和第二直杆段（9）和弯曲段（4）；切割装置安装在所述弯曲段，包括第一类型刀排（5）和第二类型刀排（6）；钻杆上部安装有多轴同步齿轮组（21）和电动机（1）。本发明钻具通过钻杆机构的圆周运动与被钻头钻削后的墙体残余的尖角部分接触并削平墙体。

技术领域

本发明涉及一种多轴多层搅拌钻具，属钻机设备技术领域。

背景技术

柱列式地下连续墙经过40年发展，凭借其工期短、造价低等优点，在我国建筑基坑支护工程中应用广泛。柱列式地下连续墙技术是由专用的多轴钻机，驱动一组钻杆，分阶段钻进土层，待达到目标深度后升回地面，在钻杆钻入或者升回期间，钻头端部都可以向搅松的土壤中注入水泥浆液，两者相互混合搅拌后，构筑成一段水泥土墙体；然后再进行下一段水泥土墙体的施工，并且使相邻的两段墙体有重合搭接；重复上述施工，即可构筑成一条地下水泥土墙体；在水泥土墙体未固化之前，一般会插入型钢，以此达到提高墙体强度的目的，在水泥土墙体固化后，就构筑成一条柱列式的地下连续墙。

使用上述的柱列式地下连续墙技术存在的主要缺点是：作为止水帷幕使用时，构筑成的墙体有效止水截面宽度小于桩径，无效止水截面部分所用水泥等施工用料存在浪费，成墙强度也不均匀（参照图10）；并且，常用于施工的传统三轴搅拌桩机受钻具数量的限制，施工效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有技术中的搅拌装置无法实现成墙均匀化以及避免抗渗薄弱点出现的问题，提出一种多轴多层搅拌钻具。

本发明实现的技术方案如下，一种多轴多层搅拌钻具，包括钻杆机构、动力机构和切割装置。

所述钻杆机构的上部安装有动力机构；中部安装有切割机构；所述钻杆机构由钻杆和钻头组成，所述钻杆为基数且横向平行排布，至少包括第一钻杆、第二钻杆、第三钻杆、第四钻杆和第五钻杆；每一根钻杆具有至少包括二个同轴布置的第一直杆段和第二直杆段和位于第一直杆段和第二直杆段中间的弯曲段。

所述第一钻杆、第三钻杆和第五钻杆的所述弯曲段在同一水平层排布，且所述弯曲段朝向一致；所述第二钻杆和第四钻杆的所述弯曲段在另一水平层同层排布，且所述弯曲段朝向一致，并保持与第一钻杆、第三钻杆和第五钻杆的所述弯曲段朝向相反。

所述切割装置为组合切割刀排，所述组合切割刀排两侧成型有适用于与钻杆连接的连接结构，并且所述组合切割刀排外侧成型有切割齿，适用对周围土体突出处切削。

所述组合切割刀排包括第一类型刀排和第二类型刀排；两种类型刀排通过固定部件按特定的方式固定在钻杆弯曲段上；所述第一类型刀排安装在所述第一钻杆，第三钻杆和第五钻杆对应所述弯曲段上，所述第二类型刀排安装在所述第二钻杆和第四钻杆对应所述弯曲段上。

所述钻杆具有至少二个所述弯曲段，且每一根所述钻杆弯曲段上共同安装有对应类型刀排的所述组合切割刀排。

所述动力机构由多轴同步齿轮组和电动机组成；所述多轴同步齿轮组由至少五个相同齿数的齿轮串联啮合组成；电动机通过变速箱驱动多轴同步齿轮组。

所述第二钻杆位于第一钻杆与第三钻杆的垂直平分线上；所述第四钻杆位于第三钻杆与第五钻杆的垂直平分线上。