用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头

摘要

本发明公开了一种用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头，包括钻杆，位于钻杆前端的前钻尖和固定在钻杆上的多层主叶片，在主叶片上设置有在钻杆进行旋转过程中，以主叶片为旋转轴进行旋转的、不带动力的至少一组搅拌轮。本方明利用钻杆转动提供的能量，借助地层的反力，实现搅拌轮的旋转，从而完成由主叶片和搅拌轮组合的对地层的多方位立体搅拌，达到搅拌成桩的目的。能显著改善成桩质量和有效加固深度，具有搅拌均匀、结构简单、地层适应性强、成桩效率高和有效控制返浆的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑物的复合地基基础施工的机具，尤其是用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头。

背景技术

现有技术建筑物的复合地基处理中，通常采用搅拌桩进行加固，其做法是通过机械叶片搅拌地基土，使其同外加的固化剂混合均匀形成桩体来加固地基。由于桩体采用地基自身的材料，成本较低，但由于地层的适应性差，搅拌的均匀性不易掌握，施工质量难以控制，施工效率低。为解决该问题，出现了许多改进型搅拌钻头，最具代表性的有双向搅拌钻机和钻头。双向搅拌钻机由地面提供正反两个方向的扭矩，通过嵌套的钻杆传动，分别带动不同旋转方向的叶片旋转，实现双向搅拌，机构复杂，同时正反转搅拌叶片不能多层交叉设置。单动力双向搅拌钻头以反向推力板作支点，将单方向动力转化为双向旋转搅拌，但钻头结构复杂。

不管如何改进，现有搅拌钻头的结构为：钻杆、位于钻杆前端的前钻尖和固定在钻杆上的多层主叶片，一般每层主叶片采用两个，成180度直线形固定在钻杆的两侧，多层主叶片每相邻两层之间成90度排列，在搅拌过程中，通过钻杆的转动带动主叶片转动，进行搅拌，但是只依靠这种单方向搅拌，效率低，搅拌强度低，成桩强度有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，并能有效提高搅拌桩体的均匀性和强度，有效增加成桩深度和功效的用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头，包括钻杆、位于钻杆前端的前钻尖和固定在钻杆上的多层主叶片，在主叶片上设置有在钻杆进行旋转过程中，以主叶片为旋转轴进行旋转的、不带动力的至少一组搅拌轮。

所述搅拌轮与主叶片成10～170度；所述主叶片与钻杆成20～160度。

所述搅拌轮由2～8片成均匀分布排列或不均匀分布排列的搅拌叶片组成。

所述每个搅拌轮上的多个搅拌叶片位于同一平面。

所述每个搅拌轮上的多个搅拌叶片位于不同平面。

所述主叶片与钻杆成90度，每个主叶片上设置有一个与主叶片成90度搅拌轮，搅拌轮上设置有3个相邻两个互成120角的线性的搅拌叶片。

所述搅拌轮在同层的主叶片距钻杆中心的相同位置，在不同层的主叶片距钻杆中心的相同位置不同。

在多层主叶片上每隔一层设置有搅拌轮。

本发明的有益效果是：能显著改善成桩质量和有效加固深度，多方位立体搅拌效果，具有搅拌均匀、结构简单、地层适应性强、成桩效率高和有效控制返浆的优点。

附图说明

图1是本发明用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头的结构示意剖面图。

图2是图1中A-A剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明的搅拌桩的工作原理与现有技术是相同的，可以参考现有技术，所以不再叙述，本发明与现有技术的不同点是搅拌钻头的结构不同，下面进行详细的说明：

如图1、2所示，本发明的用于软土或松软土加固搅拌桩的多方位立体搅拌钻头，包括钻杆1、位于钻杆1前端的前钻尖4和固定在钻杆1上的主叶片2，在每个主叶片2上设置有在钻杆1进行旋转过程中，以主叶片2为旋转轴进行旋转的、不带动力的一组搅拌轮3。主叶片2与钻杆1成90度，每个主叶片2上设置有一个与主叶片2成90度的搅拌轮3，搅拌轮3上设置有3个相互成120角的线性的搅拌叶片5。搅拌轮3在同层的主叶片2上距钻杆1中心的距离相同，在不同层的主叶片2上距钻杆1中心的位置不同。如图1中所示，上层的两个搅拌轮3离钻杆1中心的距离近，下层的两个搅拌轮3离钻杆1中心的距离远。同层的距离相同是为了在旋转时平衡。搅拌轮3上的3个搅拌叶片5位于同一平面。

施工时，利用钻杆1旋转提供的能量，借助地层的反力，实现搅拌叶片5的转动，从而完成由主叶片2和搅拌轮3组合的对地层的多方位立体搅拌，达到搅拌成桩加固地基的目的。搅拌轮的旋转具有松动地层、搅拌地层和回避个别卡阻的功能，有效提高了地层的适应性、搅拌的均匀性和加固的有效深度，并且由于搅拌轮与钻杆之间有一定的距离，搅拌轮搅拌范围内的土质松动严重，大量吸收浆液，有效改善了搅拌的返浆问题。

上述是以相邻两层的主叶片安装有搅拌轮为例进行说明的。一般主叶片可以有2～6层，可以在每层主叶片2上均设置有搅拌轮3。也可以在多层主叶片2上每隔一层设置有搅拌轮3。每个主叶片2上也可以同时设置多个搅拌轮3。本实施例中搅拌轮3与主叶片2成90度，当然搅拌轮3与主叶片2也可以成10～170度；本实施例中主叶片2与钻杆1成90度，当然主叶片2与钻杆1可以成20～160度。也可以是上述两种角度的同时组合。

搅拌轮3可以由2～8片成均匀分布排列或不均匀分布排列的搅拌叶片5组成。所述每个搅拌轮3上的多个搅拌叶片5也可以位于不同平面。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。