組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭，屬于鐵路、公路、市政道路、港口碼頭、機場等交通領域，應用于土建工程的軟土地基處理。
【背景技術】
[0002]目前鉆機成孔配備的鉆頭主要有3種形式，分為巖心管鉆頭、螺紋鉆頭和水沖鉆頭。砂井成孔方式主要有套管成孔法(袋裝砂井、砂粧采用)、履帶臂架式成孔(塑料排水板采用)，用鉆機設備成孔后，向灌入中粗砂形成砂井，受施工工藝和施工成本限制，極少采用。
[0003]鉆機成孔與套管成孔法(袋裝砂井、砂粧采用)、履帶臂架式成孔(塑料排水板采用)相比，成孔深度不受限制，施工高度受限小，能夠在施工高度受限時使用，并且能處理深厚軟土。
[0004]巖心管鉆頭由鉆桿連接器、巖心管、鉆頭三部分組成，鉆進過程中通過鉆頭切割巖土體，使巖土進入巖心管，提出鉆頭并取出巖土體后，循環鉆進，直至鉆至設計孔深。巖心管鉆進工藝較為復雜，一般以采取巖土樣(尤其是原狀樣)作為鉆探目的，如果只需要成孔，無需取樣時，就顯得效率低下，成本高，提升鉆頭時，鉆頭底部會形成局部負壓，容易導致塌孔和縮頸。
[0005]螺紋鉆頭取土鉆進，是通過螺紋葉片切割土體來向下鉆進，提升鉆頭時，螺紋帶出土體，形成鉆孔，取下帶出土體后循環鉆進，直至設計孔深。螺紋取土鉆進成孔效率要高于巖心管鉆進，由于需要反復提出鉆頭，鉆進成孔效率低下，提升鉆頭時，鉆頭底部會形成局部負壓，容易導致塌孔和縮頸。
[0006]水沖鉆進是通過噴射高壓水來切割土體，形成液態泥漿，抽出泥漿后形成鉆孔。水沖鉆進成孔質量無法保證，大量的循環泥漿污染環境，一般不作為單獨成孔的施工工藝。
[0007]對于砂井而言，在軟弱土層中成孔，效率和成孔質量同樣重要。無論是巖心管鉆進還是螺紋鉆進，都需要反復提升鉆頭，取出土樣，成孔效率低下，且取樣時孔底局部形成負壓，容易導致塌孔和縮頸。由于地層的不均勻性，水沖鉆進成孔的孔徑不均，且大量形成泥漿，對環境污染嚴重，一般不作為單獨成孔措施。而對于深厚軟土而言，還需要解決成孔深度問題。
[0008]因此有必要設計一種組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭，以克服上述問題。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種無泥漿排放，無取土形成的固體廢棄物，施工噪音小，環保施工，社會效益明顯，且可提高工作效率的組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭。
[0010]本發明是這樣實現的:
本發明提供一種組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭，固定于鉆桿的下端，包括中空連接桿、十字螺旋連接片、擠土套筒、錐尖裝置以及螺紋；所述中空連接桿位于所述擠土套筒內的軸線處，其上端凸出于所述擠土套筒，并與所述鉆桿連接，下端位于所述擠土套筒內；所述十字螺旋連接片呈螺旋槳狀的固定于所述中空連接桿的外壁，其包括多個葉片，多個所述葉片的端部均連接所述擠土套筒的內壁；所述錐尖裝置鉸接固定于所述擠土套筒的下端，所述螺紋呈螺旋狀布設于所述擠土套筒和所述錐尖裝置的外側。
[0011]進一步地，所述中空連接桿的底部設有濾網。
[0012]進一步地，所述濾網的孔徑小于0.25mm。
[0013]進一步地，所述擠土套筒的上端的外徑小于其下端的外徑。
[0014]進一步地，所述錐尖裝置為活瓣錐尖或預制錐尖。
[0015]進一步地，所述活瓣錐尖通過鉸鏈固定于所述擠土套筒的下端，且所述鉸鏈位于所述擠土套筒的內側。
[0016]進一步地，所述活瓣錐尖包括6-12瓣，每相鄰兩瓣之間采用企口縫相接。
[0017]進一步地，所述預制錐尖通過預留插孔與所述擠土套筒的插件相接。
[0018]本發明具有以下有益效果:
所述組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭采用擠壓成孔技術，避免了鉆孔取土環節，大大地提高了工效，同時避免了水沖成孔和鉆孔取芯對砂墊層的污染；擠土成孔與取土成孔相比，避免了反復提升鉆頭，大大提高了工效；與水沖成孔相比，成孔直徑均勻，沒有泥漿污染，施工較為環保。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0020]圖1為本發明實施例提供的組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭的結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的擠土套筒的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0022]如圖1和圖2，本發明實施例提供一種組合式螺紋擠土成孔砂井鉆頭，固定于鉆桿的下端，包括中空連接桿1、十字螺旋連接片2、擠土套筒3、錐尖裝置以及螺紋6。
[0023]如圖1和圖2，所述中空連接桿I位于所述擠土套筒3內的軸線處，其上端凸出于所述擠土套筒3，并與所述鉆桿連接，下端位于所述擠土套筒3內。在本較佳實施例中，所述中空連接桿I的連接桿直徑宜與鉆桿直徑相等，中空圓孔直徑宜與鉆桿內徑相等，便于鉆孔循環液循環；頂部與鉆桿相連接，連接采用特殊連接方式，需要滿足鉆桿正反轉動要求；底部為設有濾網的循環液進出孔，濾網孔徑小于0.25mm，防止中粗砂顆粒進入。
[0024]如圖1和圖2，所述十字螺旋連接片2呈螺旋槳狀的固定于所述中空連接桿I的外壁，其包括多個葉片，多個所述葉片的端部均連接所述擠土套筒3的內壁。在本較佳實施例中，所述十字螺旋連接片2具有足夠的強度，保證擠土套筒3與中空連接桿I同步轉動；所述十字螺旋連接片2呈螺旋槳狀，當組合式螺紋擠土成孔砂