[实用新型]混凝土钻孔灌注桩矩形孔成孔器

说明书

本实用新型涉及建筑基础打桩，尤其适用于建筑物深基坑开挖支护挡土桩，是矩形截面桩的矩形孔成孔器。 

在建筑业中，如地下室等需深基坑开挖支护是必不可少的。为了保证地下室周边的土层不至倒塌，打入混凝土钻孔灌注桩是常用的方法。挡土桩的受力环境犹如均布载荷下的悬臂梁，桩主要是抵抗弯曲变形和剪切断裂。一般成孔钻制成圆孔比较容易，所以已有的桩均为圆截面桩。然而在截面积相同的情况下，矩形截面桩相对于圆形截面桩具有更优异的抗弯特性，从节省材料出发，植入矩形截面桩更有利于挡土。问题是预先施工出一个矩形孔洞却不是件容易事。 

针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、便于制造的混凝土钻孔灌注桩矩形孔成孔器，是通过改变钻刀角度和控制推进的快慢来适应不同土质的钻洞孔要求。 

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：混凝土钻孔灌注桩矩形孔成孔器，包括钻杆、套杆上、套杆下、固定导向块总成和钻桶，套杆上用法兰盘与动力头架联结，套杆下插入钻桶后进入套杆上的套筒内，并用螺栓紧固，钻杆从套杆下的下端和钻桶中穿过，上端则用梯形螺纹与动力输出轴连接，其特征在于：所述的套杆下与钻 桶之间设有固定导向块总成，固定导向块总成的销子插入套杆下导轨钻杆工作，形成矩形钻孔；固定导向块总成的销子退出套杆下导轨钻杆停止工作，套杆下上的托板即推出钻桶中的泥土。 

所述的固定导向块总成由钻桶吊钩、钢丝绳和销子组成，松开钢丝绳，钻桶下移销子卡入套杆下的导轨尾部，钻桶和套杆下联为一体。 

所述的钢丝绳拉动固定导向块总成中的钻桶吊钩，钻桶离开钻头区，套杆下上的托板推出钻桶中的泥土。 

所述的钻杆的两端为实心的45钢和弹簧钢，中间为普通无缝钢管，钻杆为二根或二根以上的集合。 

本实用新型结构，设计巧妙合理，结构简单紧凑，制造成本低廉；对操作者要求不高。工作时，操作简便可靠性好，很少发生故障；通过改变钻刀角度和控制推进快慢来适应不同土质的钻洞孔要求。 

图1是本实用新型的结构示意图。 

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是固定导向块总成中销子插入套杆下的示意图。 

图3是固定导向块总成中销子退出套杆下的示意图。 

图4是圆截面抗弯能力对比图。 

图5是矩形截面抗弯能力对比图。 

由图1知，混凝土钻孔灌注桩矩形孔成孔器，由钻杆1、套杆上2、套杆下3、固定导向块总成4和钻桶5组成。两(或三、四)根套杆上2用法兰盘与动力头架联结。再将两(或三、四)根套杆下3 插入钻桶5后进入套杆上2的套筒内，并用螺栓紧固。然后将两(或三、四)根钻杆1从套杆下3的下端穿过，上端则用梯形螺纹分别与各动力头输出轴连接。钻杆1除两端分别用实心45钢和弹簧钢外，中间全部采用普通无缝钢管。套杆上2、套杆下3用普通钢管制造。钻桶5上部用普通钢板，下部用高强度弹簧钢焊接其上。 

由图2知，是固定导向块总成中销子插入套杆下的示意图。套杆下3通过固定导向块总成4的销子7使钻桶5向下推进。连接在固定导向块总成4上的绳索松弛时，钻桶5在重力作用下滑落，到套杆下3下端时，钻桶吊钩6在重力作用下使销子7插入套杆下3的导轨尾部3‑1，使钻桶5和套杆下3联为一体。 

由图3知，是固定导向块总成中销子退出套杆下的示意图。钢丝绳拉动固定导向块总成4中的钻桶吊钩6，钻桶5离开钻头区，套杆下3上的托板便推出钻桶5中的泥土。销子7在钻桶吊钩6的拨动下退出套杆下3的导轨，使钻桶5与套杆下3脱离。继续拉起绳索，钻桶5单独上升，套杆下3的托板将钻桶5内泥土推出。 

由图4、图5知，是圆截面和矩形截面抗弯能力对比。矩形截面桩比圆截面桩承载能力高5％‑20％；矩形截面桩比圆截面桩桩顶位移减少1/3；而矩形截面桩的抗弯能力是圆截面桩的5倍。 

工作时，当钻机架上的动力头启动后，一方面驱动钻杆1转动，同时推动钻杆1和套杆上2、套杆下3向下运动。套杆下3通过固定导向块总成4的销子7使钻桶5向下推进。在钻杆1和钻桶5的共同作用下，矩形孔就此形成。钻孔采用渐进式，钻入一定深度后，要退 出钻杆1和钻桶5。当钢丝绳拉动固定导向块总成4中的钻桶吊钩6时，钻桶5离开钻头区，套杆下3上的托板便推出钻桶5中的泥土。松开钢丝绳，钻桶5下移销子7卡入套杆下3的导轨尾部3‑1。循环前面所述动作，继续深入打孔，直至要求深度为止。 

这里需要指出：钻杆1和套杆下3的长度是根据孔深决定的，一般以三层地下室为最大限度(取土法)。另外，根据土质不同选择改变钻刀角度和控制推进快慢来适应。至于采用单轴、双轴、三轴还是四轴，就要看矩形洞的长宽比了。采用泥浆护壁钻孔法，孔深可以增加许多。