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扩大头式锚索钻头

2021-03-04 10:43:46

扩大头式锚索钻头

  技术领域

  本实用新型属于机械设备领域,特别涉及扩大头式锚索钻头。

  背景技术

  随着城市建设的迅速发展,高层建筑的多层地下室等构筑物日益增多,深基坑工程越来越多。各种基坑支护的方法不断涌现,目前基坑支护的方法有SMW工法、双轴水泥搅拌桩、土钉墙支护等等。根据基坑深度、大小、周边环境等因素的不同,往往需要用到不同的基坑支护方法。

  因此,不断发明、改进适用于各种基坑支护的设备和方法,从而进一步提高工程质量,创造更大的经济效益是十分必要。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于克服上述不足,提供扩大头式锚索钻头。

  这种扩大头式锚索钻头,包括出浆口、钻头尖和钻头主杆;钻头尖呈圆锥状,由钨钢合金制成;钻头主杆沿轴向设有若干排凹弧面,每排均匀分布有三个凹弧面,每一个凹弧面上通过铰链连接一颗钻齿。

  作为优选:所述钻齿外侧带有钻齿刀头;钻齿内侧有一个钻齿弧面,钻齿弧面弧度为60°,钻齿弧面深度与凹弧面高度相同;钻齿高度大于凹弧面深度3-5厘米;钻齿由钨钢合金制成。

  作为优选:每排均匀分布的三个凹弧面之间各设有一个用于泥浆护壁的出浆口。

  作为优选:钻头主杆沿轴向设有三排凹弧面。

  作为优选:凹弧面的弧度为60°。

  作为优选:还设有配套使用的特制扩大头钢筋,所述特制扩大头钢筋包括外环钢筋、内环钢筋、卡扣和底部钢筋;外环钢筋套在内环钢筋外,相互滑动配合并通过设于内环钢筋下端的卡扣限位;底部钢筋沿内环钢筋轴向设有上下两组,每组底部钢筋内端与内环钢筋通过钢筋铰链连接,上下两组底部钢筋外端通过连杆和钢筋铰链互相连接;每组底部钢筋在内端和外端之间还通过连杆和钢筋铰链与外环钢筋连接;当外环钢筋沿内环钢筋轴向向上滑动时,每组底部钢筋向上收拢,直至与内环钢筋贴合;当外环钢筋沿内环钢筋轴向向下滑动,直至与卡扣限位时,每组底部钢筋向下展开,直至与内环钢筋相互垂直。

  本实用新型的有益效果是:

  1.本实用新型采用的扩大头式锚索钻头顺时针转动时,在土压力的作用下,钻齿呈收缩状态,扩大头式锚索钻头逆时针转动时,在土压力和离心力的作用下,钻齿会慢慢张开,直至完全张开;

  2.本实用新型采用的扩大头式锚索钻头的钻头主杆与钻齿用铰链连接,可以根据扩大头式锚索扩大头的直径大小更换不同厚度的钻齿;

  3.用扩大头式锚索钻头施工出来的扩大头式锚索由于锚索的端部进行了扩大,同时放置了特制扩大头钢筋,比相同直径和深度的普通锚索具有更好的支护作用。

  附图说明

  图1扩大头式锚索钻头示意图。

  图2钻齿收缩时的钻头截面图。

  图3钻齿张开时的钻头截面图。

  图4钻齿示意图。

  图5扩大头式锚索现场示意图。

  图6特制扩大头钢筋示意图。

  图7扩大头式锚索扩大头部分示意图。

  图8为图5的扩大头式锚索局部放大图。

  附图标记说明:1-扩大头式锚索,2-相对软弱层,3-钻头主杆,4-出浆口,5-钻齿,6-铰链,7-钻齿刀头,8-钻杆,9-钻头尖,10-钻齿弧面,11-凹弧面,12-相对坚硬层,13-锚固段,14-自由段,15-钢绞线,16-特制扩大头钢筋,17-外环钢筋,18-内环钢筋,19-钢筋铰链,20-卡扣,21-底部钢筋,22-连杆。

  具体实施方式

  下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

  如图1所示,本实施例的扩大头式锚索钻头由出浆口4、钻头尖9和钻头主杆3组成,扩大头式锚索钻头与钻头主杆8直接连接。

  如图2至图4所示,一个钻头主杆3截面均匀的设有三个凹弧面11,每一个凹弧面11上通过铰链6连接一颗钻齿5;钻齿5外侧带有钻齿刀头7;钻齿5内侧有一个钻齿弧面10,钻齿弧面10弧度为60°,钻齿弧面10深度与凹弧面11高度相同,使得扩大头式锚索钻头顺时针转动时,由于土压力的作用,钻齿5收缩,钻齿正好嵌在凹弧面11中,钻齿5高度大于凹弧面11深度3-5厘米;扩大头式锚索钻头顺时针转动时,由于土压力和离心力的作用钻齿5慢慢张开,最终完全张开。

  如图6所示,特制扩大头钢筋16由外环钢筋17,内环钢筋18,卡扣20和底部钢筋21组成,底部钢筋与外环钢筋17、内环钢筋18,通过钢筋铰链19连接。外环钢筋17套在内环钢筋18外,相互滑动配合并通过设于内环钢筋18下端的卡扣20限位;底部钢筋21沿内环钢筋18轴向设有上下两组,每组底部钢筋21内端与内环钢筋18通过钢筋铰链19连接,外端上下两组互相通过连杆22和钢筋铰链19连接;每组底部钢筋21在内端和外端之间还通过连杆22和钢筋铰链19与外环钢筋17连接;当外环钢筋17沿内环钢筋18轴向向上滑动时,每组底部钢筋21向上收拢,直至与内环钢筋18贴合;当外环钢筋17沿内环钢筋18轴向向下滑动,直至与卡扣20限位时,每组底部钢筋21向下展开,直至与内环钢筋18相互垂直。

  使用扩大头式锚索钻头施工成的扩大头式锚索可参考图5和图8,扩大头式锚索的扩大头部分可参考图7。每组底部钢筋21向下完全展开,与内环钢筋18相互垂直。

  具体应用实例:某基坑加固工程中,用扩大头式锚索加固基坑,扩大头式锚索全长15米,自由段14长度为6米,锚固段13长度为9米,其中扩大头的长度3米,倾角为20°,成孔直径为300毫米,扩大头直径为500毫米。选择直径为300毫米的钻头主杆3,选择钻齿弧面10与钻头主杆3配套且长度为100毫米的钻齿5。

  具体使用时,按照下述使用步骤:

  1)钻头安装:根据施工要求,选择合适直径的扩大头式锚索钻头,将钻齿5依次用铰链6固定在钻头主杆3上。

  2)钻孔施工:将施工设备开至施工场地,扩大头式锚索钻头先顺时针掘进至相对坚硬层12作为扩大头式锚索1扩大头的底部,再逆时针慢速转动扩大头式锚索钻头,同时将扩大头式锚索钻头上提至扩大头锚索1扩大头的顶部;重复以上步骤数遍,直至确保扩大头锚索1的扩大头被充分扩大。扩大头式锚索钻头在掘进过程中,根据需要,扩大头式锚索钻头上的出浆口4出浆进行泥浆护壁。

  3)喷射混凝土施工:钻孔完成后,立即放入钢绞线15和特制扩大头钢筋16,推动特制扩大头钢筋16的外环钢筋17到卡扣20的位置,使得底部钢筋21完全张开,通过专门的钻头对锚固段13进行高压旋喷注浆,养护一段时间后,进行锚索的张拉,即完成扩大头式锚索。

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