[发明专利]一种螺旋体灌注桩成桩用刀具

说明书

本发明涉及一种基础工程的灌注桩成桩中所用的刀具。

目前，灌注桩成桩中所用的刀具，只能加工光壁圆柱孔，使所成灌注桩的表面为光滑面，摩擦力较小。见图1，该刀具由三角形刀片1构成，刀具前端2为尖状，故加工成的孔端部只能是圆锥状，使所成桩的桩端部与地基接触面积很小，桩体易产生下沉。该刀具不能清除孔底虚土，从而影响桩端部混凝土的质量。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种灌注桩成桩中可在孔壁上加工出螺旋螺纹、在孔底加工出平台的凹槽、对孔底虚土进行旋压处理、孔底为平面的刀具。

本发明的目的可通过以下措施来达到：

一种螺旋体灌注桩成桩用刀具，包括刀架箱、设于刀架箱上与钻杆相接的法兰盘和设于刀架箱上的刀具，其特殊之处在于，所述刀架箱具有一箱体，箱体底部设有底板，底板上设有底板排土孔;所述刀具通过内筋板固定于箱体上，刀具上设有一固定销，刀具的刀尾部与底板相接触，刀前部水平伸于箱体外部;刀前部下方的箱体上设有退刀口。

本发明的刀尾部与固定于底板上的受力板相接触，刀前部水平伸于箱体外部。

本发明的底板排土孔设于箱体内的底板上，所述箱体是侧面设有排土孔的箱体。

附图图面说明如下：

图1为现有技术的结构示意图。

图2～3为本发明实施例1的结构示意图。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例3的结构示意图。

下面将结合附图对本发明作进一步详述：

参见图2～3，本发明由刀具4和刀架箱6构成。刀架箱6具有一筒状箱体9，其顶部为上盖板8，上盖板8上设有与钻杆连接用的法兰盘7，箱体9底部为底板11，底板11上设有底板排土孔16，底板排土孔16位于箱体9内的底板11上，箱体9侧面亦设有排土孔10，箱体9内还设有夹持刀具4的内筋板12。刀具4由刀前部15和刀尾部14构成，刀具4可绕固定销5转动，刀前部15伸出于箱体9外。刀尾部14的重量大于刀前部15，当刀前部15没有受到向下的压力而保持水平时，刀尾部14的尾端正好与底板11接触。使用时，刀架箱6通过法兰盘7与钻杆连接固定，随着钻杆的旋转，刀具4的刀前部15在钻孔的孔壁上加工出螺旋螺纹。刀具4自上而下进行加工，刀前部15受到一向上的垂直力，该力可与底板11对刀尾部14的反作用力相平衡;刀前部15所受的与刀架箱6旋转方向相反的水平力，由刀前部15与箱体9的接触部位和刀尾部14与内筋板12的接触部位的作用力来平衡。加工时的虚土由箱体排土孔10进入箱体9内，再由底板排出孔16排出。刀架箱6行至孔底，其底板11可对孔底虚土进行旋压处理，形成一平面底;刀具4可在孔底的孔壁上加工出一水平环形槽。加工完毕，钻杆上提，则刀前部15受到孔壁的向下的阻力，刀具4绕固定销5转动，则刀前部15由其下部的设于筒体9上的退刀口3退入箱体9内，随刀架箱6一同提出孔外。经本发明加工后灌注而成的桩，其桩体表面具有一螺旋体，使桩周摩擦力和承载力大大增加;桩端部的平台和平面桩端头，使桩端的承载力大大提高。根据地层的硬度，本发明的刀具4可使用不同型号的刀具，刀具数可为1～4个，为节省刀具用料，可在刀尾部14与底板11之间设置一受力板13，其高度在刀前部15保持水平时，正好与刀尾部14接触，使刀具定位;本发明的箱体9可为圆筒状，正多边形筒、三棱柱状筒等。采用三棱柱状筒，底板11上的底板排土孔16位于箱体9外部，箱体9上可不设排土孔10，见图4;箱体排土孔10和底板排土孔16的面积应是刀具切割面积的2～3倍，这样有利于土块排出，不至发生堵塞;刀前部15的加工部位可为锯齿形、三角形、矩形、圆弧形等;刀具4的安装位置有两种：一种是刀具中心线通过刀架箱6直径方向的中心线或对称中心线;另一种是刀具中心线与刀架箱沿直径方向的中心线具有一不大于45°的夹角，见图5。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、采用本发明加工成的螺旋体灌注桩，是在现有灌注桩桩体表面增加螺旋体形成螺旋灌注桩，由于结构变化，增加了桩的承载方式，在保留原桩周摩擦力承载方式之外，又增加了地基通过螺旋体对桩的支承力，经计算，该部分支承力高出同一桩体的桩周摩擦力二倍以上。

2、用本发明可对孔底虚土进行旋压处理，清除孔底虚土，将基础压实，既提高了地基支承力，又改善了桩端混凝土质量，从而提高了桩的端部支承力。

3、本发明加工成的螺旋灌注桩的端部为平面，又增加了附加平台，使桩端承压面积比原锥形承压面积增加一倍以上，从而使承载力提高。