專利名稱：一種擴孔鉆頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種樁基礎施工使用的鉆頭，尤其是涉及一種擴孔鉆頭。
技術背景
目前出現一種應用于中掘成孔樁基礎施工工法的大直徑隨鉆跟管鉆機，該鉆機的優點是將預制管樁跟隨鉆頭直接進入巖土層。而該工法成樁的關鍵技術是在管樁底部鉆土，鉆渣從管樁孔內排出；所鉆樁孔直徑需略大于管樁外徑，成孔后鉆頭能方便地從管樁內取出。
專利C擬612791Y公開了一種擴孔鉆頭，包括鉆桿和鉆頭，鉆頭上至少裝有二片翼型鉆片，翼型鉆片通過銷栓與鉆頭鉸接且其切割邊在自然狀態下與垂直線成一定角度。在鉆頭上裝有翼型鉆片，鉆孔時翼型鉆片在泥土的反作用力及旋轉時的離心力作用下順利打開；鉆孔完成后，提升鉆桿，翼型鉆片在自重下自動收攏。該方案存在以下缺陷在鉆孔時翼翅受土層硬度及旋轉速度的影響大，成孔直徑發生變化。
目前市場同類型鉆頭有單翼翅和雙翼翅等結構形式，如圖6、圖7所示。但現有產品存在以下缺陷在鉆進過程中產生的部分鉆渣密實地堆積在擴孔翼翅與鉆頭主體之間的不規則的空腔內，如圖6和圖7的空腔7，由于擴孔翼翅收回時需減少空腔7的容積，若空腔7中存在鉆渣，將阻礙擴孔翼翅的逆向擺動，密實的鉆渣使得翼翅很難收回，施工中常出現擴孔翼翅無法收回，鉆頭無法從樁內取出，用人工深坑挖掘取鉆頭的施工故障；單翼翅擴孔鉆頭由于只有單邊擴孔，在鉆進過程中，鉆頭擴口受泥土阻力不均衡，時常發生鉆孔孔心偏移、孔徑偏小等問題，不能滿足施工要求。發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明提供一種擴孔鉆頭。該鉆頭具有結構簡單、緊湊，能夠實現擴孔功能，可鉆入中風化巖層，工作穩定性好，鉆頭擴孔翼翅收回和提鉆可靠度尚。
為了解決以上技術問題，本發明的基本技術方案為一種擴孔鉆頭，具有 鉆頭主體，其側壁上設有螺旋葉片；至少一個擴孔翼翅，鉆頭引導頭上部鉆頭主體上設有與擴孔翼翅數量相同的凹槽，擴孔翼翅的一端通過銷軸鉸接于凹槽內，擴孔翼翅可繞銷軸轉動，實現收回和張開，擴孔翼翅與鉆頭主體聯接端和鉆頭主體與擴孔翼翅聯接部位為圓柱同心配合結構。所述圓柱同心配合結構為擴孔翼翅與鉆頭主體聯接端為圓柱形接觸面；所述凹槽內與擴孔翼翅的接觸面為圓柱形凹接觸面，兩者具有共同的圓心，即兩者聯接銷軸的軸心，兩者配合后不形成空腔。
引導頭、鉆頭主體和擴孔翼翅上設有鉆齒，鉆齒與其緊配合聯接。
工作時，擴孔鉆頭的擴孔翼翅受泥土阻力自動張開，擴孔翼翅張開后，受到鉆頭主體的阻擋，固定在伸展位置，擴孔翼翅張開后鉆出的孔徑略大于預制管樁外徑；當鉆孔和預制管樁沉入到設定深度后，動力頭反轉，擴孔鉆頭的擴孔翼翅受泥土摩擦阻力自動收回，擴孔鉆頭能方便地從預制管樁孔內拔出。優選地，所述擴孔翼翅為成對稱布置的兩個，兩個對稱擴孔翼翅分別通過銷軸與鉆頭主體連接，擴孔翼翅可在鉆頭主體中的凹槽內沿銷軸轉動。成對稱布置兩個擴孔翼翅， 在鉆頭鉆進過程中，鉆頭受力平衡，有利于保護鉆機，有效地避免發生鉆孔孔心偏移、孔徑偏小等問題。優選地，鉆頭主體1對稱地設置雙螺旋葉片，雙螺旋葉片的泥土進口安裝位置與擴孔翼翅的泥土出口位置相匹配，有利于導土、排土，降低鉆頭的工作負荷。 前述改進技術方案，可單獨或合并實施。本發明帶來的有益效果因擴孔翼翅與鉆頭主體聯接部位采用圓柱同心配合結構，兩者配合后聯接處不形成空腔，避免了鉆渣對擴孔翼翅收回的干擾，提高了作業的可靠度。
構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中
圖1為實施例鉆頭結構示意圖； 圖2為實施例鉆頭結構示意圖仰視圖； 圖3為實施例鉆頭擴孔翼翅張開時示意圖； 圖4為實施例鉆頭擴孔翼翅收回時示意圖； 圖5為安裝了實施例鉆頭的鉆機作業過程示意圖； 圖6為現有技術中鉆頭擴孔翼翅張開時示意圖； 圖7為現有技術中鉆頭擴孔翼翅收回時示意圖。
具體實施例方式如圖1至圖4所示的擴孔鉆頭，鉆頭主體1側壁上設有雙螺旋葉片5，兩個擴孔翼翅2成對稱布置在鉆頭引導頭3之上的鉆頭主體1上，鉆頭主體1上對稱設置與擴孔翼翅 2數量相同的凹槽，擴孔翼翅2的一端通過銷軸6鉸接于凹槽內，擴孔翼翅2可繞銷軸6轉動，實現收回和張開，擴孔翼翅2與鉆頭主體1聯接端為圓柱形接觸面；所述凹槽內與擴孔翼翅2的接觸面為圓柱形凹接觸面，兩者具有共同的圓心，即兩者聯接銷軸6的軸心，兩者配合后不形成空腔。在鉆頭主體1及其引導頭3、擴孔翼翅2上設有鉆齒4，鉆齒4與其聯接體為緊配合聯接。鉆頭主體1設雙螺旋葉片5，雙螺旋葉片5的泥土進口安裝位置與擴孔翼翅2的泥土出口位置相匹配，有利于導土、排土，降低鉆頭的工作負荷。一種使用擴孔鉆頭的鉆機，使用如圖1至圖4所示的鉆頭，鉆機工作步驟如圖5所示一、將鉆頭擴孔翼翅2收回，插入預制管樁中，鉆頭超出預制管樁下端面，準備鉆孔；二、 鉆進時，鉆頭正轉，泥土對鉆頭的擴孔翼翅2產生摩擦阻力，擴孔翼翅2受削土阻力自動張開，擴孔翼翅張開后，受到鉆頭主體的阻擋，固定在伸展位置，鉆出的孔徑略大于預制管樁外徑；三、當鉆孔和預制管樁沉入到設定深度后，停止鉆進，擴孔鉆頭在鉆機動力頭的帶動下反轉，擴孔鉆頭的擴孔翼翅2受泥土摩擦阻力自動收回，因擴孔翼翅2與鉆頭主體1聯接端及鉆頭主體1與擴孔翼翅2聯接部位為圓柱同心配合結構，不存在如圖6和圖7所示的空腔7，擴孔翼翅2收回過程中不會有泥土產生干涉，擴孔翼翅2易于收回，保障性高，擴孔鉆頭能方便地從預制管樁孔內拔出；四、上提鉆頭，進行后續工序，直至成樁完成。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種擴孔鉆頭，具有鉆頭主體，其側壁上設有螺旋葉片；至少一個擴孔翼翅，鉆頭引導頭上部鉆頭主體上設有與擴孔翼翅數量相同的凹槽，擴孔翼翅的一端通過銷軸鉸接于凹槽內，擴孔翼翅可繞銷軸轉動，實現收回和張開； 引導頭、鉆頭主體和擴孔翼翅上設有鉆齒；其特征在于擴孔翼翅與鉆頭主體聯接端和鉆頭主體與擴孔翼翅聯接部位為圓柱同心配合結構。
2.根據權利要求1所述擴孔鉆頭，其特征在于所述擴孔翼翅為成對稱布置的兩個。
3.根據權利要求1所述擴孔鉆頭，其特征在于所述螺旋葉片為雙螺旋葉片。
全文摘要
一種擴孔鉆頭，具有鉆頭主體，其側壁上設有螺旋葉片；至少一個擴孔翼翅，鉆頭引導頭上部鉆頭主體上設有與擴孔翼翅數量相同的凹槽，擴孔翼翅的一端通過銷軸鉸接于凹槽內，擴孔翼翅可繞銷軸轉動，實現閉合和張開，擴孔翼翅與鉆頭主體聯接端和鉆頭主體與擴孔翼翅聯接部位為圓柱同心配合結構；引導頭、鉆頭主體和擴孔翼翅上設有鉆齒。因擴孔翼翅與鉆頭主體聯接部位采用圓柱同心配合結構，兩者配合后聯接處不形成空腔，避免了鉆渣對擴孔翼翅收回的干擾，提高了作業的可靠度。
文檔編號E21B10/44GK102505919SQ20111044747
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者單葆巖, 吳新榮, 唐孟雄, 朱建新 申請人:中南大學, 山河智能裝備股份有限公司, 廣州市建筑科學研究院有限公司