CN109837902A - 一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，所述液压钻机锥形钻头包括顶板、固定在顶板底部中心的中心柱、固定在中心柱侧壁与顶板间的若干肋板，及固定在中心柱底部的钻头刀片；当钻孔成孔过程中出现卡钻时，确定钢管桩发生卷边，将钻杆提出钢管桩，安装上所述锥形钻头，低速旋转钻进，钻进深度超过钢管桩底口50cm，使卷边段全部处理完成。本发明的液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边问题上，具有安全可靠、操作简单、经济合理等优点，具备推广条件。

Description

一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用

技术领域

本发明涉及一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，属于钢管桩领域。

背景技术

内河高桩码头平台桩基础，多采用预制型芯柱嵌岩钢管桩（先打入钢管桩，再在桩内成孔并灌注钢筋砼芯柱）的形式，钢管桩一般有嵌岩的设计要求。钢管桩沉桩过程中，受桩锤冲击力、复杂地质条件等因素影响，极易造成钢管桩底口卷边，对后续嵌岩桩施工造成不利影响。钢管桩底口卷边的常规处理方法是采用人工水下气割，俗称“水鬼”，该施工方法存在危险性大、施工效率低等缺点。在武汉新港白浒山港区左岭作业区，煤码头扩建工程码头嵌岩桩施工过程中，发现钢管桩底口卷边。嵌岩桩施工正值长江洪水期，水位高，大大增加了人员水下切割作业的安全风险。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，具有安全可靠、操作简单、经济合理等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，所述液压钻机锥形钻头包括顶板、固定在顶板底部中心的中心柱、固定在中心柱侧壁与顶板间的若干肋板，及固定在中心柱底部的钻头刀片；

当钻孔成孔过程中出现卡钻时，确定钢管桩发生卷边，将钻杆提出钢管桩，安装上所述锥形钻头，低速旋转钻进，钻进深度超过钢管桩底口50cm，使卷边段全部处理完成。

作为改进，所述肋板焊接在中心柱的侧壁与顶板之间，所述肋板的一侧与顶板的夹角为a=60°。作为改进，所述肋板具有六个，六个肋板以中心柱的轴线为中心对称。

作为改进，所述肋板的外侧镶嵌有硬质合金块。

作为改进，所述中心柱的内部为中空。

作为改进，所述钻头刀片的一端设有三角形的尖刺部，另一端为方板，所述方板上开有弧形凹槽，钻头刀片通过弧形凹槽焊接在中心柱的底端中心。

作为改进，所述顶板为圆形板，所述中心柱垂直焊接在顶板的底部中心。

作为改进，当嵌岩钢管桩直径为1050mm时，所述顶板的直径为1020mm，所述中心柱的中心至外壁半径为100mm，所述钻头刀片中方板的长度为316mm，宽度为200mm；所述钻头刀片中三角形尖刺部的底边长度为316mm，高度为158mm。

作为改进，所述顶板、肋板的厚度均为20mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）工艺可行：采用锥形钻头处理钢管桩卷边过程中，钻机运行平稳，成功处理了钢管桩卷边部位；

2）降低安全风险：相比人工水下切割，本方法与常规钻孔施工工艺相同，没有任何新增安全风险；

3）节约成本：如采用人工水下切割的方法，需要开专家评审会，专家费5000元，处理3根钢管桩需要6万元，合计费用6.5万元。采用本操作方法，加工了1只钻头，费用0.8万元，处理3根钢管桩花费2.4万元，合计费用3.2万元，节省3.3万元。

附图说明

图1为本发明中锥形钻头的主视图；

图2为本发明中锥形钻头的仰视图；

图中：1、顶板，2、肋板，3、硬质合金块，4、钻头刀片，5、中心柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1、图2所示，一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，所述液压钻机锥形钻头包括顶板1、固定在顶板1底部中心的中心柱5、固定在中心柱5侧壁与顶板1间的若干肋板2，及固定在中心柱5底部的钻头刀片4；

当钻孔成孔过程中出现卡钻时，确定钢管桩发生卷边，将钻杆提出钢管桩，安装上所述的锥形钻头，锥形钻头低速旋转钻进，钻进过程中，依靠设置在钻杆中间的空压机，将钻头刀片4旋转钻进产生的碎渣（包括石渣和金属碎屑等）吸出排走，锥形钻头的钻进深度超过钢管桩底口50cm，使卷边段全部处理完成；

其中，本发明的锥形钻头按如下安装：先在钻头顶部焊接与钻杆配套的法兰，通过螺栓与钻杆连接，再用钢板焊接加固即可。

作为实施例的改进，所述肋板2焊接在中心柱5的侧壁与顶板1之间，所述肋板2的一侧与顶板1的夹角为a=60°，通过肋板2有效起到结构加强的效果，整体结构稳固性高。

作为实施例的改进，所述肋板2具有六个，六个肋板2以中心柱5的轴线为中心对称，支撑稳固性高，钻机运行平稳。

作为实施例的改进，所述肋板2的外侧镶嵌有硬质合金块3，强度高，有效确保锥形钻头能处理钢管桩卷边。

作为实施例的改进，所述中心柱5的内部为中空。所述钻头刀片4的一端设有三角形的尖刺部，旋进作业更便捷，有效保证钢管桩底口卷边的处理效果；另一端为方板，所述方板上开有弧形凹槽，钻头刀片4通过弧形凹槽焊接在中心柱5的底端中心。钻头刀片4上的弧形凹槽与中心柱5内的中空部，能有效配合将处理后钢管桩底口卷边位置的石渣和铁屑排出。

作为实施例的改进，所述顶板1为圆形板，所述中心柱5垂直焊接在顶板1的底部中心，加工、使用便捷。

作为实施例的改进，当嵌岩钢管桩直径为1050mm时，所述顶板1的直径为1020mm，所述中心柱5的中心至外壁半径为100mm，所述钻头刀片4中方板的长度为316mm，宽度为200mm；所述钻头刀片4中三角形尖刺部的底边长度为316mm，高度为158mm。结构设计合理，使用便捷。作为实施例的改进，所述顶板1、肋板2的厚度均为20mm，材料易得，加工方便，性能符合使用要求。

本发明的液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边问题上，具有安全可靠、操作简单、经济合理等优点，具备推广条件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述液压钻机锥形钻头包括顶板（1）、固定在顶板（1）底部中心的中心柱（5）、固定在中心柱（5）侧壁与顶板（1）间的若干肋板（2），及固定在中心柱（5）底部的钻头刀片（4）；

当钻孔成孔过程中出现卡钻时，确定钢管桩发生卷边，将钻杆提出钢管桩，安装上所述锥形钻头，低速旋转钻进，钻进深度超过钢管桩底口50cm，使卷边段全部处理完成。

2.根据权利要求1所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述肋板（2）焊接在中心柱（5）的侧壁与顶板（1）之间，所述肋板（2）的一侧与顶板（1）的夹角为a=60°。

3.根据权利要求2所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述肋板（2）具有六个，六个肋板（2）以中心柱（5）的轴线为中心对称。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述肋板（2）的外侧镶嵌有硬质合金块（3）。

5.根据权利要求1所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述中心柱（5）的内部为中空。

6.根据权利要求1或5所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述钻头刀片（4）的一端设有三角形的尖刺部，另一端为方板，所述方板上开有弧形凹槽，钻头刀片（4）通过弧形凹槽焊接在中心柱（5）的底端中心。

7.根据权利要求6所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述顶板（1）为圆形板，所述中心柱（5）垂直焊接在顶板（1）的底部中心。

8.根据权利要求7所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，当嵌岩钢管桩直径为1050mm时，所述顶板（1）的直径为1020mm，所述中心柱（5）的中心至外壁半径为100mm，所述钻头刀片（4）中方板的长度为316mm，宽度为200mm；所述钻头刀片（4）中三角形尖刺部的底边长度为316mm，高度为158mm。

9.根据权利要求1所述的一种液压钻机锥形钻头在处理钢管桩底口卷边中的应用，其特征在于，所述顶板（1）、肋板（2）的厚度均为20mm。