本发明涉及土层或岩石的钻进领域，具体为一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置及其使用方法。
背景技术：
泥浆护壁钻孔灌注桩在施工过程中，钻头对土层进行钻进，将泥块剥离，需要钻头多次研磨打碎后才能从桩孔中随泥浆返至地面，使得钻头处由于沉渣的影响减慢了钻进速度，浪费时间，而且清孔时沉渣薄厚会对成桩质量产生一定的影响。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，提供一种制作简单、使用方便的清孔设备，本发明公开了一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，包括钻杆和钻头，钻头固定在钻杆的底部，钻头在钻杆的驱动下在孔洞内向下钻进，其特征是：还包括碎土刷，碎土刷至少有三把，每把碎土刷都通过一端焊接固定在钻杆的外侧壁上且设于钻头的上方，各把碎土刷围绕钻杆的中心轴线平均分布。
所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，其特征是：碎土刷用至少四根钢丝绳构成，各根钢丝绳的内端互相焊接固定成碎土刷的固定端，各根钢丝绳的外端互相散开，碎土刷通过固定端焊接固定在钻杆的外侧壁上。
所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，其特征是：还包括固定钢筋，固定钢筋的数量和每一层的碎土刷的数量相等，每根固定钢筋都贴合并焊接固定在钻杆的外侧面上，固定钢筋和钻杆的中心轴线平行，各根固定钢筋都围绕钻杆的中心轴线平均分布，各把碎土刷通过固定端焊接固定在固定钢筋上。
所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，其特征是：各个碎土刷最外缘所在的外接圆的半径是孔洞孔径的85%～95%。
本发明可利用钢丝绳加工成形，使用时，将钢丝绳制成的碎土刷焊接于钻机的钻杆上，在钻机钻进过程中，钻杆驱动钻头旋转同时带动各个碎土刷旋转，钻头带起来的沉渣泥土块被碎土刷快速破碎、研磨，随后沉渣随泥浆被快速清出孔外，以“化整为零”的方式快速清除沉渣，从而提高了桩机的钻进速度和桩的成桩质量。
本发明克服了正循环钻孔灌注桩机钻头清孔能力有限的缺点，避免了在灌注桩钻进过程中由于钻头处由于泥块较大泥土不能快速被清出而导致钻进过程中钻头处沉渣较厚、钻进缓慢桩机清孔速度慢的弊端，能快速将泥块打碎成泥浆，减小沉渣厚度，提高钻孔速度，从而节省时间，也能提高成桩质量。
本发明具有如下有益效果：
1.制作工艺简单，
2.使用方便，经济效益高，
3.可重复周转使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是碎土刷通过固定钢筋固定在钻杆上的结构示意图，
图3是碎土刷通过固定钢筋固定在钻杆上的俯视示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，包括钻杆1、钻头2、碎土刷4，如图1～图3所示，具体结构是：
钻头2固定在钻杆1的底部，钻头2在钻杆1的驱动下在孔洞3内向下钻进，碎土刷4有四把，每把碎土刷4都通过一端焊接固定在钻杆1的外侧壁上且设于钻头2的上方，各把碎土刷4围绕钻杆1的中心轴线平均分布。
本实施例中：碎土刷4用至少四根钢丝绳41构成，各根钢丝绳41的内端互相焊接固定成碎土刷4的固定端，各根钢丝绳41的外端互相散开，碎土刷4通过固定端焊接固定在钻杆1的外侧壁上。
本实施例还包括固定钢筋11，如图2和图3所示：固定钢筋11的数量和每一层的碎土刷4的数量相等，每根固定钢筋11都贴合并焊接固定在钻杆1的外侧面上，固定钢筋11和钻杆1的中心轴线平行，各根固定钢筋11都围绕钻杆1的中心轴线平均分布，各把碎土刷4通过固定端焊接固定在固定钢筋11上。
为简便清晰起见，图3中仅画出两把碎土刷4固定在两根固定钢筋11上的俯视示意图。
本实施例中：各个碎土刷4最外缘所在的外接圆的半径是孔洞3孔径的85%～95%。
本实施例制造时，先选取数米长钢丝绳41，接着将钢丝绳41按孔洞3的孔径要求切断，每五根钢丝绳41以内端互相焊接固定形成固定端而外端互相散开以构成一把碎土刷4，再将碎土刷4焊接在位于钻头2上方的钻杆1处，碎土刷4和钻头2之间的距离控制在1m左右；
为加强钢丝绳41的稳定性并防止钻杆1被焊坏，可先在钻杆1的外侧面上焊接固定钢筋11，碎土刷4则焊接在固定钢筋11上；
若钻杆1多于一根，各根钻杆1通过法兰等连接装置12首尾相连成一长杆，此时，钻头2固定在最下一根钻杆1的底部，碎土刷4也固定在最下一根钻杆1的外侧面上；
碎土刷4的宽度孔洞3的孔径大小确定，通常各个碎土刷4最外缘所在的外接圆的半径是孔洞3孔径的85%～95%；经检查焊接牢固可靠后即可实施钻孔施工。
本实施例可利用钢丝绳41加工成形，使用时，将钢丝绳41制成的碎土刷4焊接于钻机的钻杆1上，在钻机钻进过程中，钻杆1驱动钻头2旋转同时带动各个碎土刷4旋转，钻头2带起来的沉渣泥土块被碎土刷4快速破碎、研磨，随后沉渣随泥浆被快速清出孔洞3外，以“化整为零”的方式快速清除沉渣，从而提高了桩机的钻进速度和桩的成桩质量。
技术特征：
1.一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，包括钻杆(1)和钻头(2)，钻头(2)固定在钻杆(1)的底部，钻头(2)在钻杆(1)的驱动下在孔洞(3)内向下钻进，其特征是：还包括碎土刷(4)，碎土刷(4)至少设有三层且每层包括至少三把，每一层的各把碎土刷(4)都通过一端焊接固定在钻杆(1)的外侧壁上且设于钻头(2)的上方，每一层的各把碎土刷(4)都围绕钻杆(1)的中心轴线平均分布。
2.如权利要求1所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，其特征是：碎土刷(4)用至少四根钢丝绳(41)构成，各根钢丝绳(41)的内端互相焊接固定成碎土刷(4)的固定端，各根钢丝绳(41)的外端互相散开，碎土刷(4)通过固定端焊接固定在钻杆(1)的外侧壁上。
3.如权利要求1或2所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，其特征是：还包括固定钢筋(11)，固定钢筋(11)的数量和每一层的碎土刷(4)的数量相等，每根固定钢筋(11)都贴合并焊接固定在钻杆(1)的外侧面上，固定钢筋(11)和钻杆(1)的中心轴线平行，各根固定钢筋(11)都围绕钻杆(1)的中心轴线平均分布，各把碎土刷(4)通过固定端焊接固定在固定钢筋(11)上。
4.如权利要求3所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，其特征是：各个碎土刷(4)最外缘所在的外接圆的半径是孔洞(3)孔径的85%～95%。
5.如权利要求1或2所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
将钢丝绳(41)制成的碎土刷(4)焊接于钻机的钻杆(1)上，在钻机钻进过程中，钻杆(1)驱动钻头(2)旋转同时带动各个碎土刷(4)旋转，钻头(2)带起来的沉渣泥土块被碎土刷(4)快速破碎、研磨，随后沉渣随泥浆被清出孔洞(3)外。
6.如权利要求3所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
将钢丝绳(41)制成的碎土刷(4)焊接于钻机的钻杆(1)上，在钻机钻进过程中，钻杆(1)驱动钻头(2)旋转同时带动各个碎土刷(4)旋转，钻头(2)带起来的沉渣泥土块被碎土刷(4)快速破碎、研磨，随后沉渣随泥浆被清出孔洞(3)外。
7.如权利要求4所述的正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
将钢丝绳(41)制成的碎土刷(4)焊接于钻机的钻杆(1)上，在钻机钻进过程中，钻杆(1)驱动钻头(2)旋转同时带动各个碎土刷(4)旋转，钻头(2)带起来的沉渣泥土块被碎土刷(4)快速破碎、研磨，随后沉渣随泥浆被清出孔洞(3)外。
技术总结
本发明涉及土层或岩石的钻进领域，具体为一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置及其使用方法。一种正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置，包括钻杆(1)和钻头(2)，钻头(2)固定在钻杆(1)的底部，钻头(2)在钻杆(1)的驱动下在孔洞(3)内向下钻进，其特征是：还包括碎土刷(4)，碎土刷(4)至少有三把，每把碎土刷(4)都通过一端焊接固定在钻杆(1)的外侧壁上且设于钻头(2)的上方，各把碎土刷(4)围绕钻杆(1)的中心轴线平均分布。本发明制作简单，使用方便。
技术研发人员：邓培伦;李林松;魏宝柱;王天野;张志敏
受保护的技术使用者：中国二十冶集团有限公司
技术研发日：2020.08.12
技术公布日：2021.01.01
声明：
“正循环泥浆护壁钻孔灌注桩碎土装置及其使用方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国二十冶集团有限公司
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2024年08月08日 ~ 10日 
