[实用新型]圆形钻孔扩方钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及基坑围护结构领域，具体地指一种圆形钻孔扩方钻具。

背景技术

地下铁道和高层建筑的明挖深基坑围护结构，除了采用地下连续墙外，一般多采用钻孔灌注桩。传统的钻孔桩为圆形截面，但是，其较差的力学特征容易造成材料的浪费和造价增加。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种可二次钻进成方形孔的圆形钻孔扩方钻具。

本实用新型包括中空的钻头、位于钻头中间的钻杆以及安装在钻杆下端的导向圆筒，所述钻头包括提升引导段、标准扩桩段和铲齿，所述标准扩桩段的上端与提升引导段相连，所述铲齿安装在标准扩桩段的下口外壁上，所述钻杆通过腹板与钻头内壁连接，所述导向圆筒位于标准扩桩段的下方，所述标准扩桩段的横截面为正方形、矩形或梯形。

本实用新型的有益效果如下：

基本沿用传统的钻孔灌注桩工艺技术，尽量少地增加机具设备；使用时可以先钻成圆孔，后用本实用新型二次钻进成方形孔，扩方钻头可以是正方形的，也可以是矩形或梯形的，钻成方孔后可采用方形、矩形或梯形钢筋笼，使配筋更为经济、合理。因方(矩)形桩截面形状合理，能有效发挥钢筋的作用，以满足结构受力的需要，经计算比较在相同内力条件下，方(矩b*h)形桩比圆形桩(r＝b)可减少配筋50％以上，经济效益十分显著。

附图说明

图1为本实用新型圆形钻孔扩方钻具结构示意图

图2为矩形标准扩桩段横截面示意图

图3梯形标准扩桩段横截面示意图

图4为两孔扩方钻头标准扩桩段横截面示意图

图5为三孔扩方钻头标准扩桩段横截面示意图

图6为A型护筒横截面示意图

图7为B型护筒横截面示意图

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型涉及的一种圆形钻孔扩方钻具，包括中空的钻头1、位于钻头1中间的钻杆2以及安装在钻杆2下端的导向圆筒3，钻头1为中空结构，便于泥浆循环和排碴，所述钻头1包括由上而下设置的提升引导段11、标准扩桩段12和铲齿13，所述标准扩桩段12的上端与提升引导段11相连，标准扩桩段12的长度不宜小于1.5m，以利护壁和导向，所述铲齿13安装在标准扩桩段12的下口外壁上，所述钻杆2通过腹板4与钻头1内壁连接，钻杆2顶端可与桩机相连，所述导向圆筒3位于标准扩桩段12的下方，所述标准扩桩段12的横截面为正方形、矩形或梯形。所述提升引导段11的上口外径尺寸略小于标准扩桩段12的外径，便于引导提升。所述导向圆筒3的外径尺寸大于标准扩桩段12的外径，导向圆筒3直径可根据经验略大于圆孔的设计直径。

本实用新型基本适用于除卵、砾石外可以做钻孔桩的第四系地层。该钻具主要由钢板及型钢焊制而成。标准扩桩段12可为D*D的正方形，也可以是D*H的矩形或梯形。D为圆孔直径，H为矩形截面的高。在地质条件允许的情况下，也可以将2～3个圆孔扩挖成一个长方孔。

方孔井口护筒5分为两种：有导向墙6的A型护筒和无导向墙6的B型护筒。方形孔不同于圆孔，方形孔的自稳能力比圆孔差。因此，方孔井口护筒5筒壁会有较大的内力，需适当增加方孔井口方孔井口护筒5筒壁的刚度。当有导向墙6时，靠导向墙6侧可用单层钢板，迎土侧用空腹式筒壁，即A型护筒；当无导向墙6时，方孔井口护筒5四周均采用空腹式筒壁，即B型护筒。方孔井口护筒5在实际制作时，尚需考虑必要的施工余量。

在用传统工艺钻成圆孔的基础上，用扩方钻头二次钻进成方形孔、矩形或梯形孔。二次扩挖钻进建议采用振动打桩设备，首选液压振动打桩机。因为液压打桩机具有振幅小、有利于孔壁稳定和环保的优点。

主要作业流程包括以下步骤：

1、浇筑两侧导向墙6(也可以不做导向墙6，但埋设方孔井口护筒时会比较困难)，埋设孔口圆形护筒；

2、用传统设备和常规工艺，采用泥浆护壁完成圆形钻孔；

3、拔出孔口圆形护筒，埋设方形护筒。有导向墙6时采用A型护筒，无导向墙6时采用B型护筒。护筒5具有孔口保护和导向的作用；

4、将液压打桩机与扩方钻具的钻杆2连接紧固；

5、将钻具移至待扩孔处，并调直、对中；

6、启动液压打桩机扩挖下钻，同时置换泥浆并及时排碴；

7、扩方至孔底后，缓缓提升钻具，并清孔，最终形成方形钻孔；

8、扩挖成方形钻孔后，下钢筋笼、浇筑混凝土，便筑成所需的方形、矩形或梯形截面的围护桩。