[实用新型]一种水下厚粉细砂层成孔用扩搅器

说明书

本实用新型涉及一种水下厚粉细砂层成孔用扩搅器，包括管体、钻头、切削搅拌架和浆液输送系统，管体包括外管和内管，外管的上端与钻杆可拆卸连接，钻杆外壁和外管外壁均设置螺旋叶片，外管的下部嵌合套设有内管，内管下端可拆卸连接有钻头；切削搅拌架周向阵列于管体外；浆液输送系统包括芯管、输浆通道、上通管和底通管，芯管固定设置在外管内的上部，输浆通道包括钻头孔道、内管孔道以及位于上切削板和下切削板内的板内孔道；上切削板和下切削板的一侧靠近上切削板和下切削板铰接处设置有出浆孔。利用本实用新型扩搅器在水下厚粉细砂层时，能使孔壁形成一个有5～20cm厚度的浆土固化层作为钻孔护壁圈，为孔壁自稳提供保证。

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种水下厚粉细砂层成孔用扩搅器。

背景技术

粉细砂层无粘结强度，其自稳主要依据土颗粒间相嵌与咬合。因此水下粉细砂层钻孔的孔壁稳定性差，易造成孔底沉渣超限，有时成为废孔。当粉细砂层中富含高承压水时，成孔更加困难。某工程等径长桩（桩长40m余）施工中遭遇到高承压水（7m多的承压水头）厚粉细砂层（顶板距地面约15m，厚度4～6m），成孔后10分钟，即测得孔底沉渣超过3m。虽然通过调节护壁泥浆、更换成孔方法（先高压旋喷再成孔）、更换施工队伍（具有丰富水下粉细砂层成孔经验和大量工程实践经验）等措施，但厚沉渣问题依然没有得到解决。经过多次论证，最终采用钢套管护壁成孔取得成功，但却多付出了近千万元的经济代价。

水下厚粉细砂层中成孔，尤其是富存高承压水时，孔壁不稳，成孔质量往往得不到保证。因此，如何控制这种水下，特别是高承压水下粉细砂层孔壁的稳定是成孔的关键。

实用新型内容

本实用新型为解决水下厚粉细砂层中成孔时孔壁稳定性差，易造成孔底沉渣超限的问题，提供一种水下厚粉细砂层成孔用扩搅器。本实用新型的扩搅器在孔壁注入浆液并搅拌，使孔壁形成一个有5～20cm厚度的浆土固化层作为钻孔护壁圈，为孔壁自稳提供保证。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种水下厚粉细砂层成孔用扩搅器，包括管体、钻头、切削搅拌架和浆液输送系统，所述管体包括外管和内管，所述外管的上端与带芯管的双重管钻杆可拆卸连接，所述钻杆外壁和外管外壁均设置螺旋叶片，外管的下部嵌合套设有内管，所述内管下端可拆卸连接有钻头；

所述切削搅拌架周向阵列于管体外，切削搅拌架包括上切削板和与上切削板的下端铰接的下切削板，上切削板的上端与外管铰接，下切削板的下端与内管铰接；

所述浆液输送系统包括芯管、输浆通道、上通管和底通管，所述芯管固定设置在外管内的上部，所述输浆通道包括钻头孔道、内管孔道以及位于上切削板和下切削板内的板内孔道，所述上通管接收来自钻杆芯管与钻杆内壁间的浆液并穿过外管壁与位于上切削板内的板内孔道连通，芯管底部连接有底通管，底通管与钻头孔道连通，钻头孔道与内管孔道连通，内管孔道通过连接管与位于下切削板内的板内孔道连通；所述上切削板和下切削板的一侧靠近上切削板和下切削板铰接处设置有出浆孔，所述出浆孔与板内孔道连通。

进一步的，所述外管内壁设置有若干个导槽，内管外壁对应导槽的位置设置有凸起，导槽和凸起相匹配且能使外管和内管相互滑动。

进一步的，设置于外管壁上的螺旋叶片的宽度从下至上依次增大。该设置在扩搅器下行时实现对护壁圈的孔内一侧保护层逐渐剥离，相当于为护壁圈的形成和其强度的强化留出时间，同时让所有螺旋叶片都分摊孔内浆土混合体切割工作量，再者为扩搅器的扩搅减轻周边压力。双液浆土固化过程先是浆土混合体初凝，随后其强度随时间逐渐提高。

进一步的，所述外管的上端与钻杆螺纹连接，所述芯管与钻杆的芯管螺纹连接，以接入来自钻杆芯管的浆液，内管下端螺纹连接有钻头。

进一步的，所述上切削板和下切削板均呈板状结构，上切削板和下切削板与出浆孔相对的一侧设置有切削刃，上切削板的切削刃与下切削板的切削刃位于同侧。