一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻的制作方法

1.本实用新型属于入斜岩桶钻技术领域，具体涉及一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻。

背景技术：

2.超高层塔楼核心区桩的建设多采用直径超过φ2.5m的超大直径嵌岩桩，由于超高层塔楼核心区桩位置已经确定不可改变，每根桩的位置都是唯一的，必须保证桩的一次合格，对于岩溶地区，场内土层较为稳定，微风化大理岩层最小抗压强度45.62mpa，最大抗压强度94.26mpa，平均抗压强度66.91mpa，岩石硬度高，斜岩面高差大，传统的工程桩均采用旋挖钻泥浆护壁成孔施工工艺，旋挖钻入岩成孔施工在斜岩面时，由于岩石强度与周围土层强度差值较大，钻头会朝着强度低的方向偏移，造成成孔垂直度不达标，钢筋笼无法安放，斜岩面钻孔出现重新回填二次钻进成孔，造成工期影响和经济损失大。且传统入岩桶钻针对岩石强度低于40mpa，斜岩面高差小于3.5m的微风化大理岩，在斜岩面钻孔施工时不能完全满足成孔垂直度要求，对于斜岩面平均高差超过6m，微风化大理岩平均抗压强度66.91mpa的地区而言，传统入岩施工方式更是无法满足大直径嵌岩桩施工质量要求一次合格和施工工期的要求。

技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其设计新颖合理，保证桶钻本体重心在桶钻本体内的情况下在其顶部设置导向桶，增加桶体高度，提高了桶钻的导向性，并在导向桶上部设置导向收口桶，保证桶体增加高度后能够有效避免对孔壁的冲刷扰动，易于桶钻垂直度控制，便于推广使用。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：包括桶钻本体、设置在桶钻本体底部的钻头和焊接在桶钻本体顶部的导向桶，导向桶与桶钻本体呈同轴设置且导向桶与桶钻本体的内外径尺寸一致，导向桶顶部一体焊接有导向收口桶，导向收口桶的上部开口尺寸小于其下部开口尺寸，导向桶内壁周向均匀设置有多个背楞支撑板，导向桶底部周向均匀设置有多个溢浆孔，桶钻本体顶部中心位置的桶钻卡槽底部边缘位置通过多个凹凸连接件与导向桶和桶钻本体连接。
5.上述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述背楞支撑板为直角三角背楞支撑板，所述直角三角背楞支撑板的一个直角边侧抵接在桶钻本体顶面上，所述直角三角背楞支撑板的另一个直角边侧焊接在导向桶的内壁上。
6.上述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述凹凸连接件包括焊接在导向桶内壁底部的凸形连接件和焊接在桶钻本体顶面上且与凸形连接件配合的凹形连接件。
7.上述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述凸形连接件为l
形的凸形连接件，所述l形的凸形连接件的水平部底部抵接在桶钻本体顶面上，所述l形的凸形连接件的垂直部外侧焊接在导向桶的内壁上。
8.上述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述凹形连接件包括相互平行设置的第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板的一侧端通过封板连接，第一侧板和第二侧板的顶部通过顶板连接，第一侧板和第二侧板的底部焊接在桶钻本体顶面上，第一侧板、第二侧板、封板和顶板形成开口向下且与所述l形的凸形连接件的水平部配合的凹槽，所述l形的凸形连接件的水平部上设置有多个螺纹孔，顶板上开设有多个通孔，通孔的数量与所述螺纹孔的数量相等且一一对应，顶板与桶钻卡槽底部边缘位置焊接，连接螺栓通过通孔伸入至所述螺纹孔内将凹形连接件和凸形连接件连接。
9.上述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述导向桶的高度和桶钻本体的高度之比为1:3。
10.上述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述导向收口桶的高度和导向桶的高度之比为1:6，所述导向收口桶的侧壁向桶钻内侧方向倾斜的角度为20
°
至30
°
。
11.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
12.1、本实用新型保证桶钻本体重心在桶钻本体内的情况下在其顶部设置导向桶，增加桶体高度，提高了桶钻的导向性，并在导向桶上部设置导向收口桶，保证桶体增加高度后能够有效避免对孔壁的冲刷扰动，易于桶钻垂直度控制，便于推广使用。
13.2、本实用新型通过在导向桶内壁周向均匀设置有多个背楞支撑板，能够有效加固上部导向桶的硬度，避免桶钻在钻进岩层中产生的变形，不需要与底部桶钻焊接，对桶钻的破坏小，可靠稳定，导向桶底部周向均匀设置有多个溢浆孔，减少桶钻钻进过程中外部泥浆给桶钻的干扰，使用效果好。
14.3、本实用新型设计新颖合理，桶钻本体顶部中心位置的桶钻卡槽底部边缘位置通过多个凹凸连接件与导向桶和桶钻本体连接，便于现场操作和及时更换，对桶钻本体的破坏小，造价低，便于推广使用。
15.综上所述，本实用新型设计新颖合理，保证桶钻本体重心在桶钻本体内的情况下在其顶部设置导向桶，增加桶体高度，提高了桶钻的导向性，并在导向桶上部设置导向收口桶，保证桶体增加高度后能够有效避免对孔壁的冲刷扰动，易于桶钻垂直度控制，便于推广使用。
16.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图2为本实用新型的侧视图。
19.图3为本实用新型凹形连接件的结构示意图。
20.图4为本实用新型小型导向桶钻进行斜岩面钻进的使用状态图。
21.图5为本实用新型小型导向桶钻钻进到位的使用状态图。
22.图6为本实用新型大型导向桶钻的使用状态图。
23.附图标记说明:
24.1—桶钻本体；
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2—钻头；
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3—导向桶；
25.4—导向收口桶；
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5—背楞支撑板；
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6—溢浆孔；
26.7—桶钻卡槽；
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8—凸形连接件；
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9—凹形连接件；
27.9-1—第一侧板；
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9-2—第二侧板；
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9-3—封板；
28.9-4—顶板；
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9-5—通孔；
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10—连接螺栓；
29.11—土层；
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12—岩层；
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13—斜岩面；
30.14—土层钻孔；
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15—小型导向桶钻；
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16—第一延伸钻孔；
31.19—大型导向桶钻。
具体实施方式
32.如图1至图6所示，本实用新型包括桶钻本体1、设置在桶钻本体1底部的钻头2和焊接在桶钻本体1顶部的导向桶3，导向桶3与桶钻本体1呈同轴设置且导向桶3与桶钻本体1的内外径尺寸一致，导向桶3顶部一体焊接有导向收口桶4，导向收口桶4的上部开口尺寸小于其下部开口尺寸，导向桶3内壁周向均匀设置有多个背楞支撑板5，导向桶3底部周向均匀设置有多个溢浆孔6，桶钻本体1顶部中心位置的桶钻卡槽7底部边缘位置通过多个凹凸连接件与导向桶3和桶钻本体1连接。
33.需要说明的是，保证桶钻本体重心在桶钻本体内的情况下在其顶部设置导向桶，增加桶体高度，提高了桶钻的导向性，并在导向桶上部设置导向收口桶，保证桶体增加高度后能够有效避免对孔壁的冲刷扰动，易于桶钻垂直度控制，通过在导向桶内壁周向均匀设置有多个背楞支撑板，能够有效加固上部导向桶的硬度，避免桶钻在钻进岩层中产生的变形，不需要与底部桶钻焊接，对桶钻的破坏小，可靠稳定，导向桶底部周向均匀设置有多个溢浆孔，减少桶钻钻进过程中外部泥浆给桶钻的干扰，使用效果好；桶钻本体顶部中心位置的桶钻卡槽底部边缘位置通过多个凹凸连接件与导向桶和桶钻本体连接，便于现场操作和及时更换，对桶钻本体的破坏小，造价低。
34.本实施例中，所述背楞支撑板5为直角三角背楞支撑板，所述直角三角背楞支撑板的一个直角边侧抵接在桶钻本体1顶面上，所述直角三角背楞支撑板的另一个直角边侧焊接在导向桶3的内壁上。
35.需要说明的是，直角三角背楞支撑板起到有效对导向桶3的加固支撑，直角三角背楞支撑板的竖向直角边侧焊接在导向桶3的内壁上，当导向桶3向内倾斜时，直角三角背楞支撑板的水平向直角边侧抵接在桶钻本体1顶面，导向桶3没有倾斜的间隙，且直角三角背楞支撑板的一个直角边侧抵接在桶钻本体1顶面上不与桶钻本体1顶面焊接，保证后期更换快捷，对桶钻本体影响小。
36.本实施例中，所述凹凸连接件包括焊接在导向桶3内壁底部的凸形连接件8和焊接在桶钻本体1顶面上且与凸形连接件8配合的凹形连接件9。
37.本实施例中，所述凸形连接件8为l形的凸形连接件，所述l形的凸形连接件的水平部底部抵接在桶钻本体1顶面上，所述l形的凸形连接件的垂直部外侧焊接在导向桶3的内壁上。
38.需要说明的是，l形的凸形连接件的垂直部外侧焊接在导向桶3的内壁上，有效对导向桶3底部加固支撑的同时，实现与导向桶3的有效连接，l形的凸形连接件的水平部底部
抵接在桶钻本体1顶面上不与桶钻本体1顶面焊接，保证后期更换快捷，对桶钻本体影响小。
39.本实施例中，所述凹形连接件9包括相互平行设置的第一侧板9-1和第二侧板9-2，第一侧板9-1和第二侧板9-2的一侧端通过封板9-3连接，第一侧板9-1和第二侧板9-2的顶部通过顶板9-4连接，第一侧板9-1和第二侧板9-2的底部焊接在桶钻本体1顶面上，第一侧板9-1、第二侧板9-2、封板9-3和顶板9-4形成开口向下且与所述l形的凸形连接件的水平部配合的凹槽，所述l形的凸形连接件的水平部上设置有多个螺纹孔，顶板9-4上开设有多个通孔9-5，通孔9-5的数量与所述螺纹孔的数量相等且一一对应，顶板9-4与桶钻卡槽7底部边缘位置焊接，连接螺栓10通过通孔9-5伸入至所述螺纹孔内将凹形连接件9和凸形连接件8连接。
40.需要说明的是，凹形连接件9与桶钻卡槽7有效连接，第一侧板9-1、第二侧板9-2、封板9-3和顶板9-4形成开口向下的凹槽与所述l形的凸形连接件的水平部配合，保证导向桶3、桶钻卡槽7和桶钻本体1的可靠稳定连接，凹形连接件9的第一侧板9-1和第二侧板9-2的底部焊接在桶钻本体1顶面上，减少对桶钻本体影响小。
41.本实施例中，所述导向桶3的高度和桶钻本体1的高度之比为1:3，保证桶钻本体重心在桶钻本体内。
42.本实施例中，所述导向收口桶4的高度和导向桶3的高度之比为1:6，所述导向收口桶4的侧壁向桶钻内侧方向倾斜的角度为20
°
至30
°
。
43.本实用新型使用时，制作多个尺寸由小到大的旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，分多次对斜岩面进行由内向外的扩孔钻孔，尺寸小的旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻视为小型导向桶钻15，尺寸大的旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻视为大型导向桶钻19，过程如下：
44.步骤一、钻进土层钻孔：利用满足钻孔设计尺寸对应的旋挖钻机在土层11内垂直钻进，获取超大直径的土层钻孔14，土层钻孔14的直径大于2.5米，土层钻孔14的孔底平面与岩层12的斜岩面13接触；
45.步骤二、钻进第一延伸钻孔：在旋挖钻机的钻杆底部安装小型导向桶钻15，利用小型导向桶钻15从土层钻孔14的孔底中心开始钻进，经土层钻孔14底部的土层进入斜岩面13直至钻进到位，获取第一延伸钻孔16，所述第一延伸钻孔16的直径为0.5d，其中，d为土层钻孔14的直径；
46.所述第一延伸钻孔16与土层钻孔14呈上下同轴布设；
47.步骤三、钻进第二延伸钻孔：第一延伸钻孔16钻进到位后，旋挖钻机提钻，拆除小型导向桶钻15后，在旋挖钻机的钻杆底部安装大型导向桶钻19，利用大型导向桶钻19从土层钻孔14的孔底中心开始钻进，经土层钻孔14底部的土层进入斜岩面13直至钻进到位，获取第二延伸钻孔，所述第二延伸钻孔的直径与土层钻孔14的直径相等，第二延伸钻孔为第一延伸钻孔16的等高扩宽扩孔；
48.所述第二延伸钻孔与土层钻孔14呈上下同轴贯通布设，所述第二延伸钻孔和土层钻孔14贯通后形成超大直径旋挖钻孔；
49.小型导向桶钻15和大型导向桶钻19使用时，旋挖钻机的钻杆连接桶钻卡槽7，桶钻本体1利用钻头2钻进时，桶钻本体1和导向桶3抵靠钻孔壁，保证桶钻本体1重心在桶钻本体内的情况下增加桶体高度，提高了桶钻的导向性，保证超大直径旋挖钻孔的垂直度；
50.步骤四、超大直径旋挖钻孔内下放钢筋笼施工灌注桩。
51.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

技术特征：

1.一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：包括桶钻本体(1)、设置在桶钻本体(1)底部的钻头(2)和焊接在桶钻本体(1)顶部的导向桶(3)，导向桶(3)与桶钻本体(1)呈同轴设置且导向桶(3)与桶钻本体(1)的内外径尺寸一致，导向桶(3)顶部一体焊接有导向收口桶(4)，导向收口桶(4)的上部开口尺寸小于其下部开口尺寸，导向桶(3)内壁周向均匀设置有多个背楞支撑板(5)，导向桶(3)底部周向均匀设置有多个溢浆孔(6)，桶钻本体(1)顶部中心位置的桶钻卡槽(7)底部边缘位置通过多个凹凸连接件与导向桶(3)和桶钻本体(1)连接。2.按照权利要求1所述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述背楞支撑板(5)为直角三角背楞支撑板，所述直角三角背楞支撑板的一个直角边侧抵接在桶钻本体(1)顶面上，所述直角三角背楞支撑板的另一个直角边侧焊接在导向桶(3)的内壁上。3.按照权利要求1所述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述凹凸连接件包括焊接在导向桶(3)内壁底部的凸形连接件(8)和焊接在桶钻本体(1)顶面上且与凸形连接件(8)配合的凹形连接件(9)。4.按照权利要求3所述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述凸形连接件(8)为l形的凸形连接件，所述l形的凸形连接件的水平部底部抵接在桶钻本体(1)顶面上，所述l形的凸形连接件的垂直部外侧焊接在导向桶(3)的内壁上。5.按照权利要求4所述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述凹形连接件(9)包括相互平行设置的第一侧板(9-1)和第二侧板(9-2)，第一侧板(9-1)和第二侧板(9-2)的一侧端通过封板(9-3)连接，第一侧板(9-1)和第二侧板(9-2)的顶部通过顶板(9-4)连接，第一侧板(9-1)和第二侧板(9-2)的底部焊接在桶钻本体(1)顶面上，第一侧板(9-1)、第二侧板(9-2)、封板(9-3)和顶板(9-4)形成开口向下且与所述l形的凸形连接件的水平部配合的凹槽，所述l形的凸形连接件的水平部上设置有多个螺纹孔，顶板(9-4)上开设有多个通孔(9-5)，通孔(9-5)的数量与所述螺纹孔的数量相等且一一对应，顶板(9-4)与桶钻卡槽(7)底部边缘位置焊接，连接螺栓(10)通过通孔(9-5)伸入至所述螺纹孔内将凹形连接件(9)和凸形连接件(8)连接。6.按照权利要求1所述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述导向桶(3)的高度和桶钻本体(1)的高度之比为1:3。7.按照权利要求1所述的一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，其特征在于：所述导向收口桶(4)的高度和导向桶(3)的高度之比为1:6，所述导向收口桶(4)的侧壁向桶钻内侧方向倾斜的角度为20
°
至30
°
。

技术总结

本实用新型公开了一种旋挖钻孔灌注桩施工用入斜岩桶钻，包括桶钻本体、钻头和焊接在桶钻本体顶部的导向桶，导向桶与桶钻本体呈同轴设置且导向桶与桶钻本体的内外径尺寸一致，导向桶顶部一体焊接有导向收口桶，导向收口桶的上部开口尺寸小于其下部开口尺寸，导向桶内壁周向均匀设置有多个背楞支撑板，导向桶底部周向均匀设置有多个溢浆孔，桶钻本体顶部中心位置的桶钻卡槽底部边缘位置通过多个凹凸连接件与导向桶和桶钻本体连接。本实用新型保证桶钻本体重心在桶钻本体内的情况下在其顶部设置导向桶，增加桶体高度，提高了桶钻的导向性，并在导向桶上部设置导向收口桶，保证桶体增加高度后能够有效避免对孔壁的冲刷扰动，易于桶钻垂直度控制。于桶钻垂直度控制。于桶钻垂直度控制。