[发明专利]一种大直径深层搅拌桩钻具和搅拌设备

权利要求书

1.一种大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，包括顶部接头(1)、主杆(2)、第一搅拌叶片(4)、第二搅拌叶片(5)、自由叶片(6)、掘进叶片(7)和螺旋钻尖(8)；所述顶部接头(1)固定连接在所述主杆(2)的顶部；所述主杆(2)内设有用于固化材料输送的材料输送通道(2-1)；所述第一搅拌叶片(4)和第二搅拌叶片(5)沿主杆(2)的轴向间隔设置在主杆(2)上，所述自由叶片(6)活动连接在主杆(2)上，所述掘进叶片(7)设置在钻具下部；掘进叶片(7)底部设置有与材料输送通道(2-1)相连通的输浆管(15)；掘进叶片(7)上设置有与输浆管(15)连通的喷浆孔(13)；所述螺旋钻尖(8)固定连接在主杆(2)底部。

2.根据权利要求1所述的大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，还包括螺旋板(3)；所述螺旋板(3)设置在主杆(2)上部的外壁上。

3.根据权利要求2所述的大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，所述螺旋板(3)的旋转扩展角度范围为0°～1080°，形成一圈至三圈连续的螺旋板(3)；连续的螺旋板(3)的直径为变径形式，且最大直径为桩径的2/3～1/2；螺旋板(3)的起始端与末端直径逐渐缩小至主杆(2)外壁处，且螺旋板(3)的螺距为等螺距式。

4.根据权利要求1或2所述的大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，所述自由叶片(6)通过转动限位轴套(9)转动连接在主杆(2)上，且自由叶片(6)位于所述第一搅拌叶片(4)和所述第二搅拌叶片(5)之间；自由叶片(6)的长度大于第一搅拌叶片(4)和第二搅拌叶片(5)的长度，自由叶片(6)边缘均采用利刃状，自由叶片(6)上等间距设置有多个土体分散板(6-1)。

5.根据权利要求1或2所述的大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，所述自由叶片(6)呈中空的框架状，自由叶片(6)的上层框架(61)通过第一转动限位轴套(9-1)转动连接在主杆(2)上，自由叶片(6)的下层框架(62)通过第二转动限位轴套(9-2)转动连接在主杆(2)上，并将所述第一搅拌叶片(4)和所述第二搅拌叶片(5)包围在内；自由叶片(6)的上层框架(61)下侧与自由叶片(6)的下层框架(62)上侧分别等间距设置多个土体分散板(6-1)。

6.根据权利要求1所述的大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，所述第一搅拌叶片(4)、第二搅拌叶片(5)及掘进叶片(7)的旋转搅拌直径范围为1500～3000mm，第一搅拌叶片(4)、第二搅拌叶片(5)及掘进叶片(7)与水平面的夹角范围为10°～35°，且第一搅拌叶片(4)、第二搅拌叶片(5)及掘进叶片(7)的切土面均呈利刃状，第一搅拌叶片(4)及第二搅拌叶片(5)按平均分隔的方式设置成至少两品，掘进叶片(7)设置成两品。

7.根据权利要求1所述的大直径深层搅拌桩钻具，其特征在于，所述第一搅拌叶片(4)上等间距布置有多个第一土体导流板(4-1)；所述第二搅拌叶片(5)上等间距布置有多个第二土体导流板(5-1)，且第一土体导流板(4-1)和第二土体导流板(5-1)为成对设置，所述第一搅拌叶片(4)和第二土体导流板(5-1)的另一面等间距布置有多个土体分散齿(12)，第一土体导流板(4-1)与第一搅拌叶片(4)长边之间的锐角呈45°～75°，第二土体导流板(5-1)与第二搅拌叶片(5)长边之间的锐角呈45°～75°，同一叶片上的土体导流板单排设置或双排插空设置；第一土体导流板(4-1)与第一搅拌叶片(4)夹角方向与第二土体导流板(5-1)与第二搅拌叶片(5)夹角方向相反设置；所述第一土体导流板(4-1)和第二土体导流板(5-1)的高度分别为50～100mm；所述第一搅拌叶片(4)和第二搅拌叶片(5)端部设置端部切削板(11)，所述端部切削板(11)切土面呈利刃状，切在外表面设置多个合金粒(16)。