[发明专利]旋转式自护壁成孔灌注桩钻头及钻孔方法

说明书

本发明涉及建筑工程技术领域，具体为一种旋转式自护壁成孔灌注桩钻头及钻孔方法。一种旋转式自护壁成孔灌注桩钻头，包括主钻部件，主钻部件下端设置有钻头，主钻部件外壁上套有可旋转的护壁外筒；护壁外筒内壁上设置有凸部；主钻部件外壁上设置有用于卡入凸部限制护壁外筒旋转范围的凹槽；护壁外筒上分布有槽口，槽口内设置有可横向翻动的叶片；主钻部件上设置有用于控制叶片张开合拢的推件；叶片上设置有用于输出混凝土浆的出浆孔和用于输出速凝剂的出液孔；主钻部件下端设置有进泥孔，内部设置有吸泥管与进泥孔连通。本发明能够实现水泥搅拌土自护壁，成孔的同时可实现在护壁层注入水泥浆和速凝剂搅拌快速形成水泥搅拌土护壁。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体为一种旋转式自护壁成孔灌注桩钻头及钻孔方法。

背景技术

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩 孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管 灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

现有的成孔灌注桩有人工成孔和机械成孔两种：

一、人工成孔灌注桩采用人工开挖，钢筋混泥土护壁，具有需要设备少，可在大面积完成 成孔后一次同时浇筑，减少现场交叉作业降低浇筑设备成本；桩底清理彻底，可见可控，成桩 质量高且稳定，成本较高但可控，同截面单桩承载力高等优势；

但人工桩由于要作业人员下井作业，工人劳动强度高，井下作业人员安全风险大，成桩深 度一般不能超16米，同时需要人员多，进度慢，工人难组织，护壁料成本较高等缺点.目前正 在淘汰

二、机械成孔灌注桩目前大部分采用旋挖成孔和机械冲击成孔的方式

旋挖成孔灌注桩优势，采用旋挖成孔钢护筒护壁或者泥浆护壁，具有需要作业人员少，人 员劳动强度低，单一地层进度快，作业成本较人工桩低，无井下作业风险.成桩深度无限制； 劣势在于：旋挖成孔应对复杂地层由于护壁需要的设备多，故成本高，并桩底不能清理彻底， 有沉渣，成孔质量不稳定，同截面单桩承载力较人工桩低且复杂地层混泥土浪费大，成本不可 控，有时甚至远超人工桩。

冲击成孔灌注桩，采用冲击成孔，泥浆护壁，适应复杂地层，工人劳动强度低，但冲击桩 进度很慢，成本高昂，对场地破话大，成桩质量一般。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种旋转式自护壁成孔灌注桩钻头，能够实现水泥搅拌土自护 壁，成孔的同时可实现在护壁层注入水泥浆和速凝剂搅拌快速形成水泥搅拌土护壁。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转式自护壁成孔灌注桩钻头，包括主 钻部件，主钻部件下端设置有钻头，所述主钻部件外壁上套有可旋转的护壁外筒；所述护壁外 筒内壁上设置有凸部；所述主钻部件外壁上设置有用于卡入凸部限制护壁外筒旋转范围的凹 槽；所述护壁外筒上分布有槽口，槽口内设置有可横向翻动的叶片；所述主钻部件上设置有用 于控制叶片张开合拢的推件；所述叶片上设置有用于输出混凝土浆的出浆孔和用于输出速凝剂 的出液孔；所述主钻部件下端设置有进泥孔，内部设置有吸泥管与进泥孔连通。

上述技术方案的有益效果为：护壁外筒与主钻部件具有相对旋转范围然后同步旋转，主钻 部件通过自身的正反旋转控制叶片的张合，实现在钻孔的同时，能够利用护壁外筒对孔的内壁 进行灌浆操作，混凝土浆与速凝剂及泥土快速混合形成混凝土内壁，护壁外筒的叶片在实现扩 孔的同时，还能够将扩孔产生的泥土同时与混凝土混合搅拌均匀，实现混凝土护壁的同步完工。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主钻部件上设置有用于限制护壁外筒上移的下限位 环；所述护壁外筒上端设置有用于限制护壁外筒下移的上限位环。

上述改进的有益效果为：通过上限位环和下限位环限制护壁外筒的上下升降动作，保证护 壁外筒只能旋转运动。