[发明专利]伸展扩孔钻头及扩孔工艺

说明书

技术领域

本发明涉及用于建筑施工工地的一种扩孔钻头及扩孔工艺，具体地说是一种在原有预成孔的底部扩孔的扩孔钻头及扩孔工艺。

背景技术

桩基工程是土木工程领域中重要组成部分之一，目前常用的工程桩形式主要有预制桩与灌注桩两大类别，其中预制桩包括钢管桩、预制方桩、PHC管桩、预应力空心方桩等形式，其特点是将工程桩预制成形后置入土体，利用桩与土的共同作用提供抗压、抗拔、抗弯或水平承载力。灌注桩包括钻孔灌注桩、沉管灌注桩等形式，其特点是首先在岩土体中预成孔，然后灌入桩体材料成桩。因桩尖持力层或部分桩侧土层强度高，在各类灌注桩中可通过扩大桩端与土体接触面来提高桩基承载力。与预制桩相比，由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。

但由于现有灌注桩提高承载力的方法是以扩大桩端与土体接触面积，钻深孔等方法增加土体对桩身的摩擦力来实现，扩孔钻也为扩伞形桩端，增加承载力有限，无法满足所需桩基承载力的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种伸展扩孔钻头及扩孔工艺，其扩出的孔可以进一步的增加桩端与土体的接触面积，从而进一步增加桩基的承载力。

为了实现上述目的，本发明提供的伸展扩孔钻头，包括：

升降转动轴，上端设为动力连接接头；

旋切装置，包括至少一个旋切转臂，旋切转臂的外表面设置有旋切刀；旋切转臂的一端铰接在升降转动轴上，铰接处的轴线与升降转动轴的轴线垂直，且旋切转臂与升降转动轴之间设置有驱动旋切转臂绕铰接处的轴线转动的伸缩驱动装置；所述旋切转臂绕铰接处的轴线转动的最大角度为钝角。

作为伸展扩孔钻头的进一步的技术方案：所述升降转动轴的下端插接在可转轴套内，且升降转动轴的下端与可转轴套的下端之间设置有升降行程；升降转动轴上设置有升降导向板，升降导向板与可转轴套上的升降导向槽配合；所述升降导向板上设置有旋转导向滑轨，所述的可转轴套铰接旋转导向板的一端，旋转导向板的另一端设为旋转端，该旋转端的一侧设为与所述旋转导向滑轨配合的旋转头，旋转端的另一侧铰接连杆的一端，连杆的另一端铰接在旋切转臂上；

可转轴套的下端设为旋转端，该旋转端可自转的装配在固定支座上；固定支座的底部固设有脚架。

更进一步的：所述固定支座内设置有一个球形部件，所述可转轴套的旋转端与所述的球形部件连接，且球形部件的球心位于可转轴套的轴线上。

进一步的方案：所述的旋切转臂设置有两个，分别位于升降转动轴的两侧，两个旋切转臂与升降转动轴的铰接处的轴线平行。

进一步的方案：所述的旋切转臂上的旋切刀由多节间隙套装在旋切转臂上的刀套组成；每个刀套的外表面上布满有若干个凸出的齿牙状的刀头。

进一步的方案：所述旋切转臂上刀套按照所处的位置分别记为头端刀套、末端刀套、中间刀套，中间刀套位于头端刀套与末端刀套之间且中间刀套至少设置有一个，头端刀套、中间刀套上的刀头沿旋切转臂的径向凸出；末端刀套上位于末端的至少一圈刀头均为倾斜设置，且倾斜角度相同。

进一步的方案：所述升降转动轴上设置有用于限制旋切转臂转动角度的上限位装置、下限位装置。

本发明还提供了一种上述伸展扩孔钻头的扩孔工艺，包括以下步骤：

1)将升降转动轴与动力装置连接，动力装置包括驱动升降转动轴升降的装置、驱动升降转动轴转动的装置；

2)伸展扩孔钻头置于预先打好的直孔中；

3)升降转动轴被驱动自转；

4)同时启动伸缩驱动装置驱动旋切转臂做出向上或向下的展开动作，继续驱动旋切转臂同向转动做向上或向下合拢的动作；旋切转臂上的旋切刀对孔壁进行切削进行扩孔；

5)扩孔结束后；升降转动轴被驱动作出上升动作，最终伸展扩孔钻头整体取出。

上述扩孔工艺还可进一步的：实施步骤4)时，同时使升降转动轴做匀速缓慢的升起或降下的动作；扩出的孔形成竖直截面为椭圆的孔。

本发明提供的基于另一种伸展扩孔钻头的扩孔工艺，包括如下步骤：

1)将升降转动轴与动力装置连接，动力装置包括驱动升降转动轴升降的装置、驱动升降转动轴转动的装置；

2)伸展扩孔钻头置于预先打好的直孔中，使脚架插入孔底层土壤中，从而使固定支座固定在孔中；