[发明专利]一种复合螺旋钻具

说明书

一种复合螺旋钻具，包括含外接头的中空管体、第一切削翼、前端切削体、多组搅拌翼、耐磨板及密封套；中空管体设有浆液管、气管，上端位于外接头固定圈处、下端具有阀门；密封套为双向密封套，一半置于固定圈的阶状沉孔内，另一半突出在固定圈上表面；多组搅拌翼在中空管体的外壁上下间隔设置；第一切削翼以放射状布置在中空管体外壁上；前端切削体位于中空管体下端部外表面；耐磨板固装于搅拌翼、第一切削翼与中空管体同轴心的自由端圆弧面；第一和第三切削刀体采用硬质合金块制成。本发明具有切削刀体强度高、钻掘能力大、搅拌充分以及水泥浆液、高压气体和固化液分别注入等特点，有效提高钻掘效率和安全性。

技术领域

本发明属于一种钻具，特别涉及一种用于地下连续墙建造、软土地基改良加固的搅拌桩钻孔机的复合螺旋钻具。

背景技术

在加快城市轨道交通建设、地下空间的开发利用、垃圾堆埋场地隔离和江河堤坝地基加固等城市基础建设中，其中由于地下连续墙施工工艺具有止水防渗性能好、相邻桩体完全搭接好、对周围环境和建筑物影响小、环保节能、无施工公害、施工工期短、造价低和适用土层范围广等优点，而得到广泛运用和推广。地下连续墙施工采用水泥土搅拌桩钻孔机，通过顶置动力头驱动连接在其输出轴的中空钻杆和中空钻具，钻具转动后利用前部刀体进行钻掘和搅拌施工，如在地下连续墙施工过程中，钻具一边钻掘搅拌，一边向地下喷入高压气体、固化液，以加速地下土壤的流动和搅拌，待钻掘和搅拌工序完成以后通过中空钻杆和中空钻具喷入一定比例的水泥浆，最后拔出全部钻杆和钻具，移除钻孔机插入型钢，地下连续墙槽体中含有水泥浆液的原地土经过一段时间的保养维护，形成一条地下连续墙体。

现有水泥土搅拌桩钻孔机在进行地下连续墙施工过程中，一般配备供应水泥浆液、高压空气和固化液的后台系统，而输送泥浆液、高压空气和固化液管路与钻孔机驱动动力头上端的回转接头连接，回转接头与钻杆和钻具的内腔相通，当钻具随动力头和钻杆旋转时对原地土进行钻掘、搅拌时，喷射固化液、高压空气和水泥浆液，由于上述固化液、高压空气和水泥浆液均中空钻杆的内腔逐一调控和不分阶段直接注入的，因此，在施工过程中需要在动力头上端部进行高压气体、固化液和水泥浆液管路的切换，这样就给施工人员造成极大的操作不便，同时，钻杆和钻具的连接处经常出现漏浆、高压气体喷射伤人的情况，存在较大的安全隐患。随着地下钻掘深度的不断增加，由于地层复杂、软硬土夹杂等情况，在SMW工法钻孔机钻杆旋转钻进、提升和搅拌过程中，最下端钻具承受了更大的钻掘和搅拌阻力，使得切削刀头刃口和叶片磨损严重，影响施工作业效率，造成槽体内原地土搅拌不均匀，从而使地下连续墙的槽体质量得不到有效保证。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有水泥土搅拌桩钻孔机中钻具存在的缺点，提供一种切削刀头坚硬强度高、切削翼片耐磨性能高、搅拌充分、钻掘效率高、密封性高和操作方便性的复合螺旋钻具，有效保证搅拌钻机在不同阶段施加固化液、喷射高压气体和喷入水泥浆液，从而保证地下连续墙施工质量和施工安全性。

为达到以上目的、本发明所采用的解决方案是：

一种复合螺旋钻具，包括：

螺旋钻具，包括中空管体，设置于中空管体内腔的浆液管和气管，位于中空管体下端的下端盖和位于中空管体上端的外六角接头，所述中空管体外壁具有支承槽；

第一切削翼，包括第一切削刀体和第一翼片；

前端切削体，包括第三切削刀体和第三刀把；

多组搅拌翼、耐磨板以及密封套；

其特征在于：

所述浆液管和气管在中空管体的内腔中是互为平行的；所述外六角接头端面处设置具有阶状沉孔的固定圈；所述浆液管和气管的上端均各自位于固定圈的阶状沉孔的下部孔中，所述浆液管和气管的下端通过管阀连接结构以使其输液输气时与中空管体的外部连通；所述密封套为双向密封套，具有上下外圆环槽，其内各安装O型圏，它的一半置于固定圈的沉孔台阶内，另一半突出在固定圈的上表面；