CN220415262U - 一种旋挖变径导向钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋挖变径导向钻头，涉及灌注桩基础工程技术领域，该钻头包括依次连接的主钻头筒体、连接筒体和锥形钻进部，主钻头筒体的底端周向设有多个第一截齿，连接筒体的直径小于上述主钻头筒体的直径，并朝上述主钻头筒体底端方向伸出，与上述主钻头筒体同轴连接；锥形钻进部连接在上述连接筒体伸出上述主钻头筒体的端部，上述锥形钻进部的侧壁上开设有至少一个与上述连接筒体连通的通孔，上述锥形钻进部上设有多个第二截齿。通过锥形钻进部进行定位，连接筒体进行导向，再利用主钻头筒体进行扩孔，从而不用更换钻头即可完成钻进，且在锥形钻进部上设置通孔，从而将切削下来的岩环进入连接筒体内，减少更换捞渣钻头的时间，提高工效。

Description

一种旋挖变径导向钻头

技术领域

本实用新型涉及灌注桩基础工程技术领域，具体涉及一种旋挖变径导向钻头。

背景技术

在目前工程建设领域，钻孔灌注桩的应用越来越广泛，技术也越来越成熟。尤其是近些年旋挖钻机的出现，逐渐取代其他钻机，它凭借成孔的高效率、成桩的高品质、施工的灵活性、钻孔垂直度和钻孔深度的可控性、地质条件的适应性强等优点，成为了钻孔灌注桩的首选方案。但是对于卵石、软岩及强风化等复杂岩质地层施工时，由于地层地质分部不均，钻头不能均匀受力，使得的成孔质量难以保证。

目前对于旋挖钻钻进困难的桩基，更多的会选择冲击钻等其他施工工艺。但冲击钻在冲击过程中，扩孔系数和钻孔垂直度受地质情况、钻头磨损情况等不可控因素影响极大，这使成孔质量不可控。而且很多施工环境并不允许冲击钻施工工艺。另一方面，在进行大桩径钻孔作业时，当钻到一定深度后遇到硬地层时，会因桩径太大而无法钻进，此时需要进行分级钻进，即先用小直径钻头钻进，再有大直径钻头钻进。

因此若对不同的地质岩层使用不同的钻头进行钻进，会存在以下技术问题：第一，不停更换钻头，会导致施工效率低、经济效率低的问题。第二，在分级钻进时，会存在小直径钻头钻进结束后，使用大直径钻头钻进时，切削下来的岩环不易被破碎，那么钻进到一定深度后，岩环就会顶到筒钻的顶板，导致无法继续钻进，且对钻头会造成损坏。第三，在扩孔施工时，由于扩孔后孔径大于钻杆自身直径，在自身重力作用下会向下弯曲，导致钻头上仰，扩孔时容易造成上偏。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种旋挖变径导向钻头，以解决现有技术中在复杂地址岩层施工时需要频繁更换钻头且切削下来的岩环会顶到筒钻的顶板，导致无法继续钻进的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本申请提供一种旋挖变径导向钻头，包括：

主钻头筒体，其底端周向设有多个第一截齿；

连接筒体，其直径小于上述主钻头筒体的直径，并朝上述主钻头筒体底端方向伸出，与上述主钻头筒体同轴连接；

锥形钻进部，其连接于上述连接筒体伸出上述主钻头筒体的端部，上述锥形钻进部的侧壁上开设有至少一个与上述连接筒体连通的通孔，上述锥形钻进部上设有多个第二截齿。

在一些可选的实施例中，在上述锥形钻进部的侧壁上沿径向线对称设置两个通孔，且上述通孔为扇形。

在一些可选的实施例中，上述锥形钻进部包括两块与上述连接筒体的轴线呈设定角度，且沿径向线对称设置的扇形板，两个上述扇形板间隔设置以形成两个上述通孔。

在一些可选的实施例中，上述扇形板与上述通孔的面积相同。

在一些可选的实施例中，两个上述扇形板可拆卸连接，每一上述扇形板与上述连接筒体的连接处均采用转动连接。

在一些可选的实施例中，上述扇形板与上述通孔相邻的侧壁沿径向间隔设置多个上述第二截齿。

在一些可选的实施例中，上述主钻头筒体套设在上述连接筒体外，并与上述连接筒体一同用于可拆卸地连接在钻头斗顶上。

在一些可选的实施例中，上述主钻头筒体的外侧壁沿轴向间隔设置多个第一螺旋状凸起。

在一些可选的实施例中，上述连接筒体的外侧壁沿轴向间隔设置多个第二螺旋状凸起。

在一些可选的实施例中，上述连接筒体上开设有至少一个通气孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设置直径较主钻头筒体小的连接筒体及与连接筒体连接的锥形钻进部，从而可以通过锥形钻进部的钻进，为主钻头筒体提供导向作用，保证桩基成孔的质量；在锥形钻进部上设置与连接筒体连通的通孔，从而可以将切削下来的岩环进入至连接筒体内，减少更换捞渣钻头的时间，且能捞出一部分渣土，减少一次捞渣的过程，提高工效。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种旋挖变径导向钻头的结构示意图；

图2为图1中主钻头筒体、连接筒体和锥形钻进部的连接示意图；

图3为图2的A视角的结构示意图。

图中：1、主钻头筒体；11、第一截齿；12、第一螺旋状凸起；2、连接筒体；21、第二螺旋状凸起；22、通气孔；3、锥形钻进部；31、通孔；32、第二截齿；33、扇形板；34、第三螺旋状凸起；4、钻头斗顶；41、螺栓。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本实用新型一种旋挖变径导向钻头的实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本申请提供一种旋挖变径导向钻头，包括依次连接的主钻头筒体1、连接筒体2和锥形钻进部3，通过锥形钻进部3进行定位，连接筒体2进行导向，再利用主钻头筒体1进行扩孔，从而不用更换钻头即可完成钻进。

具体的，主钻头筒体1的底端周向设有多个第一截齿11，连接筒体2的直径小于上述主钻头筒体1的直径，并朝上述主钻头筒体1底端方向伸出，与上述主钻头筒体1同轴连接；锥形钻进部3连接在上述连接筒体2伸出上述主钻头筒体1的端部，上述锥形钻进部3的侧壁上开设有至少一个与上述连接筒体2连通的通孔31，上述锥形钻进部3上设有多个第二截齿32。

可以理解，主钻头筒体1和连接筒体2均用于连接在钻头斗顶4上，在钻进时，先用与连接筒体2直径相同的钻头进行预钻孔，形成可以容纳连接筒体2的导向孔。将锥形钻进部3及连接筒体2放入导向孔中，此时锥形钻进部3和连接筒体2起到导向作用，引导直径更大的主钻头筒体1进行扩孔。锥形钻进部3在钻机的驱动下钻取导向孔，同时主钻头筒体1跟进将导向孔扩孔至设计孔径。由于锥形钻进部3上课设有与连接筒体2连通的通孔31，此时，钻进时产生的岩环及渣土可以从通孔31进入至连接筒体2中，减少更换捞渣钻头的时间，避免岩环顶到锥形钻进部3，导致无法继续钻进，且对钻头会造成损坏。

当钻孔达到一定深度，大约钻进至主钻头筒体1完全进入钻孔内后，停止钻进，此时退出旋挖变径导向钻头，同时可带出大部分渣土，减少更换捞渣钻头的时间，提高工效。

在一些可选的实施例中，在上述锥形钻进部3的侧壁上沿径向线对称设置两个通孔31，且上述通孔31为扇形。

可以理解，两个通孔31对称设置，可以保证锥形钻进部3在钻进过程中，整体结构的稳定性。将通孔31设置为扇形，以在不影响锥形钻进部3的结构强度的同时，使通孔31的尺寸设置的最大，从而便于钻进时岩环和渣土进入到连接筒体2内。

需要说明的是，锥形钻进部3为内部中空且与连接筒体2连通的椎体，锥形钻进部3的大径端与连接筒体2连接，且直径相同。为保证钻进的效果，应确保锥形钻进部3的厚度。

在一些可选的实施例中，如图2和图3所示，上述锥形钻进部3包括两块与上述连接筒体2的轴线呈设定角度，且沿径向线对称设置的扇形板33，两个上述扇形板33间隔设置以形成两个上述通孔31。

可以理解，两个扇形板33具有设定弧度，且与连接筒体2的轴线呈设定角度。两个扇形板33的尖端相互连接，两个扇形板33的弧形端与连接筒体2连接。

在一些可选的实施例中，上述扇形板33与上述通孔31的面积相同。

可以理解的，为了兼顾通孔31开设尺寸以使岩环和渣土进入，同时确保锥形钻进部3的结构稳定性，在本例中，将上述扇形板33与上述通孔31的面积设置为相同，即扇形板33的面积为整个锥形钻进部3侧壁总面积的四分之一。

在其他实施例中，可以根据钻进需要和岩层结构来具体设置扇形板33和扇形通孔31的面积比值。

在一些可选的实施例中，两个上述扇形板33之间可拆卸连接，每一上述扇形板33与上述连接筒体2的连接处均采用转动连接。

为了便于退钻后，连接筒体2内的岩环和渣土倒出，将两个扇形板33的尖端可拆卸连接，每个扇形板33和连接筒体2的连接处均采用转动连接。退钻后将两个扇形板33分开，并向远离彼此的方向转动，从而使整个连接筒体2的中空腔体露出，便于倾倒岩环和渣土。

在一些可选的实施例中，上述扇形板33和上述通孔31相邻的侧壁沿径向间隔设置多个上述第二截齿32。

可以理解，由于扇形板33会随着钻头驱动件而转动，为了增加钻进时锥形钻进部3的钻进效果，在扇形板33和通孔31相邻的侧壁设置第二截齿32。

可选的，在两个扇形板33转动方向的一侧设置第二截齿32。

当然，也可以在两个扇形板33的两侧均设置多个第二截齿32，这样不论是钻头驱动件沿哪一方向转动，均可以钻进。

在一些可选的实施例中，在扇形板33上还设有加强筋。

在一些可选的实施例中，上述主钻头筒体1套设在上述连接筒体2外，并与上述连接筒体2一同用于可拆卸地连接在钻头斗顶4上。

可以理解，将主钻头筒体1和连接筒体2可拆卸地连接在钻头斗顶4上，从而可以根据钻孔的要求，更换适合直径的主钻头筒体和连接筒体，提高设备的通用性。

在本例中，利用螺栓41将主钻头筒体1和连接筒体2与钻头斗顶4连接，以便于安装和拆卸。

在一些可选的实施例中，上述主钻头筒体1的外侧壁沿轴向间隔设置多个第一螺旋状凸起12。

在本例中，第一螺旋状凸起12采用钢条制件。

可以理解，设置第一螺旋状凸起12的目的是，在钻进的过程中，增大与岩层之间的摩擦力，钢条的尖角也为岩层钻进提供了有力帮助。反向转动后携渣提钻时，减小了钻具筒体与孔壁接触面，能够有效防止卡钻。

在一些可选的实施例中，上述连接筒体2的外侧壁沿轴向间隔设置多个第二螺旋状凸起21。

在一些可选的实施例中，上述锥形钻进部3的外侧壁沿轴向间隔设置多个第三螺旋状凸起34。

同上述第一螺旋状凸起12的作用相同，第二螺旋状凸起21和第三螺旋状凸起34均同样采用钢条制件，以在钻进的过程中，增大与岩层之间的摩擦力，钢条的尖角也为岩层钻进提供了有力帮助。反向转动后携渣提钻时，减小了钻具筒体与孔壁接触面，能够有效防止卡钻。

优选为多个第一螺旋状凸起12、多个第二螺旋状凸起21和多个第三螺旋状凸起34均为等间距设置。

在一些可选的实施例中，上述连接筒体2上开设有至少一个通气孔22。

可以理解，为了防止在提钻的过程中产生负压，在连接筒体2上开设至少一个通气孔22。

在其他实施例中，在主钻头筒体1上也可以开设通气孔。

本申请实施例的工作原理为：根据施工要求，选择适合直径的主钻头筒体1和连接筒体2，并通过螺栓41连接在钻头斗顶4上，在钻进时，先用与连接筒体2直径相同的钻头进行预钻孔，形成可以容纳连接筒体2的导向孔。将锥形钻进部3及连接筒体2放入导向孔中，此时锥形钻进部3和连接筒体2起到导向作用，引导直径更大的主钻头筒体1进行扩孔。锥形钻进部3在钻机的驱动下钻取导向孔，同时主钻头筒体1跟进将导向孔扩孔至设计孔径。由于锥形钻进部3上课设有与连接筒体2连通的通孔31，此时，钻进时产生的岩环及渣土可以从通孔31进入至连接筒体2中。当钻孔达到一定深度，大约钻进至主钻头筒体1完全进入钻孔内后，停止钻进，此时退出旋挖变径导向钻头，将两个扇形板33分开，并向远离彼此的方向转动，从而使整个连接筒体2的中空腔体露出，便于倾倒岩环和渣土。

本实用新型的一种旋挖变径导向钻头，通过设置较主钻头筒体1直径较小的连接筒体2，从而可以利用连接筒体2进行导向，再利用主钻头筒体1进行扩孔，不用更换钻头即可完成钻进；且利用连接筒体2和锥形钻进部3进行导向钻进，可以有效保证桩基成孔的垂直度；将锥形钻进部3上开设于连接筒体2连通的通孔31，从而可以将钻进时产生的岩环及渣土从通孔31进入至连接筒体2中，减少更换捞渣钻头的时间，解决了岩环顶到锥形钻进部3，导致无法继续钻进，且对钻头会造成损坏的问题；将两个上述扇形板33之间可拆卸连接，每一上述扇形板33与上述连接筒体2的连接处均采用转动连接，从而便于打开扇形板33以倾倒连接筒体2内的岩环和渣土；将主钻头筒体1和连接筒体2可拆卸地连接在钻头斗顶4上，从而可以根据钻孔的要求，更换适合直径的主钻头筒体和连接筒体，提高设备的通用性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种旋挖变径导向钻头，其特征在于，包括：

主钻头筒体(1)，其底端周向设有多个第一截齿(11)；

连接筒体(2)，其直径小于所述主钻头筒体(1)的直径，并朝所述主钻头筒体(1)底端方向伸出，与所述主钻头筒体(1)同轴连接；

锥形钻进部(3)，其连接于所述连接筒体(2)伸出所述主钻头筒体(1)的端部，所述锥形钻进部(3)的侧壁上开设有至少一个与所述连接筒体(2)连通的通孔(31)，所述锥形钻进部(3)上设有多个第二截齿(32)。

2.如权利要求1所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，在所述锥形钻进部(3)的侧壁上沿径向线对称设置两个通孔(31)，且所述通孔(31)为扇形。

3.如权利要求2所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述锥形钻进部(3)包括两块与所述连接筒体(2)的轴线呈设定角度，且沿径向线对称设置的扇形板(33)，两个所述扇形板(33)间隔设置以形成两个所述通孔(31)。

4.如权利要求3所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述扇形板(33)与所述通孔(31)的面积相同。

5.如权利要求3所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，两个所述扇形板(33)可拆卸连接，每一所述扇形板(33)与所述连接筒体(2)的连接处均采用转动连接。

6.如权利要求3所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述扇形板(33)与所述通孔(31)相邻的侧壁沿径向间隔设置多个所述第二截齿(32)。

7.如权利要求1所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述主钻头筒体(1)套设在所述连接筒体(2)外，并与所述连接筒体(2)一同用于可拆卸地连接在钻头斗顶(4)上。

8.如权利要求1所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述主钻头筒体(1)的外侧壁沿轴向间隔设置多个第一螺旋状凸起(12)。

9.如权利要求1所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述连接筒体(2)的外侧壁沿轴向间隔设置多个第二螺旋状凸起(21)。

10.如权利要求1所述的旋挖变径导向钻头，其特征在于，所述连接筒体(2)上开设有至少一个通气孔(22)。