CN101440696A - 高压线铁塔基础施工用扩孔钻 - Google Patents

Abstract

高压线铁塔基础施工用扩孔钻，涉及一种钻具，叉形杆(8)上串一弹簧(10)，弹簧的上部顶在活塞(14)上、下部顶在钻壳(9)上，叉形杆(8)上部经锁片(12)、锁定螺母(13)与活塞(14)固定，叉形杆(8)下部经销轴(7)与刀头库甲(4)、刀头库乙(6)相连，刀库门(5)经螺纹与底刀座(1)相连，底刀座(1)的端部固设有刀片(2)，刀库门(5)的上部经螺纹与缸体(11)相连，刀头柄(3)上面锒焊有硬质合金刀片(2)，缸体(11)上方制有锥形螺母、与钻杆相连。该钻结构更简单，且可钻出一段孔径大于上部孔直径的扩孔段，同时刀头不易脱落，更换容易。

Description

高压线铁塔基础施工用扩孔钻

技术领域

本发明涉及一种钻具，特别是涉及一种高压线铁塔基础施工用的扩孔钻。

背景技术

高压线铁塔山地基础设计、施工，建国以来一直延用原苏联大开挖后灌混凝土的重力式基础，原本坚固的岩石地层都要爆破开挖。每塔位都需要开挖几十立方后再浇灌几十立方混凝土，开挖后的大量土石方顺山坡下泻造成的水土流失及植被破坏，这些损失的赔偿连同开挖及浇灌混凝土的费用之巨，极大增加了电力线路的建设投资，若在山地岩石上钻出6—10米的大孔，将固定铁塔的地脚螺栓用水泥浇灌于孔内，称为锚杆式基础。每个铁塔四脚共有16根地脚螺栓，钻16个岩石孔，这大大减少了土石方及混凝土的工程量，同时大大减少了山体破坏造成的水土流失及植被破坏，问题在于多年来没有解决能适合于在丛山峻岭中、相对轻便又搬运方便的能在岩石上钻大孔、深孔的钻孔机械。

本申请人于80年代末研制出轻型组合式岩石钻机后(申请了90219686.3号“岩石扩孔钻具”专利)，高压线山地铁塔锚杆基础终于实现。但当时都是22万伏等级的铁塔基础，对于50万伏以上等级的因抗拨力要求更高，而未实施。在使用中出现了问题：如施工孔径较小，只能在∮90mm孔内扩孔到∮120mm，同时刀头易脱落，不易更换。

因此，当地脚螺栓钢筋(∮30—∮45左右)用压力灌浆固定于岩石孔内时，螺栓抗向上拉拨的应力状态为钢筋表面与水泥层的摩擦剪力和水泥层与岩石孔内壁表面的摩擦剪力。这种靠“摩擦剪力”抗拉拨力明显存在力度不够的问题。

如果在已钻成的岩石孔底，再钻出一段孔径大于上部孔直径的扩孔段，浇灌水泥后下部形成一锥形段。这样的锚杆抗拉拨力受力状态将大大改变，除摩擦力外还增加了从底部向四周向上的锥状岩层压力，这较大的增加了锚杆的抗拨力，使50万伏等级高压线铁塔使用锚杆基础成为现实。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压线铁塔基础施工用的扩孔钻，该钻结构更简单，且可钻出一段孔径大于上部孔直径的扩孔段，同时刀头不易脱落，更换容易。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

高压线铁塔基础施工用扩孔钻，包括底刀座、刀片、刀头柄、刀头库、刀库门、销轴、叉形杆、钻壳、弹簧、缸体、锁片、活塞，其特征在于叉形杆上串一弹簧，弹簧的上部顶在活塞上、下部顶在钻壳上，叉形杆上部经锁片、锁定螺母与活塞固定，叉形杆下部经销轴与刀头库甲、刀头库乙相连，刀库门经螺纹与底刀座相连，底刀座的端部固设有刀片，刀库门的上部经螺纹与缸体相连，刀头柄上面锒焊有硬质合金刀片，缸体上方制有锥形螺母、与钻杆相连。

所述的高压线铁塔基础施工用扩孔钻，其钻壳与活塞相通处制有透孔，刀头库甲、刀头库乙中设置凹槽、凹槽内设内角螺栓固定刀头柄，刀柄中设硬质合金块镶嵌槽并使其与焊料接合。

本发明的优点与效果是：

1.本发明解决了切削∮230直径的岩石孔径难题：压缩空气经钻杆进入气缸，在气压下刀柄上面锒焊的硬质合金块尖部开始切入岩壁随着钻机的驱动旋转切削出上小下大的岩孔。

2.本发明切削过程中岩石粉粒排渣顺利：在活塞杆中空的气道中涌出高压空气，通过刀裤门强力吹出，经岩石孔与钻具间隙吹向地面。

3.本发明钻具中引导刀头拆卸方便、装配牢固：刀头柄通过内六角螺栓固定在刀头裤孔内，合金刀头为镶嵌式焊接方式，因此即保证在强振动情况下使用牢固还实现了拆卸方便。

附图说明

本发明附图为整体结构示意图。

图中主要部件说明：

底刀座1、刀片2、刀头柄3、刀头库甲4、刀库门5、刀头库乙6、销轴7、叉形杆8、钻壳9、弹簧10、缸体11、锁片12、锁定螺母13、活塞14。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

本发明扩孔钻由轻型岩石组合钻机通过中空的钻杆，连接扩孔钻下到已钻成的∮130岩石孔内，由于专用于切割岩石的硬质合金刀头需在一合适的压力下切削岩石，太大易损刀柄或卡钻。所以，推进刀杆刀头库甲4和刀头库乙6的加压活塞14，压缩空气经连接在本发明钻具上方锥形螺母的钻杆进入气缸缸体11、推动活塞14经弹簧10的弹力下连动叉形杆8，叉形杆8与活塞14经锁片12及锁定螺母13固定在活塞14的上部。叉形杆8通过销轴7连接的刀头裤甲4、刀头裤乙6顺着刀裤门5分向相反方向从刀裤门5内向外伸出，在气压下，刀头柄3上面锒焊的硬质合金刀片2、刀头柄3开始切入∮130mm的岩壁上，随着地面轻型组合岩石钻机的驱动旋转，通过多节转杆的旋转扭力，传递到扩孔钻壳9，通过刀裤门5与销轴7形成的“拱杆”力，使合金刀头产生切削力，通过上部钻机的操作，使扩孔钻一边强力旋转一边徐徐向下运动，在预定的高度内反复运动，随切削深度逐渐增加，在气压下刀杆逐渐向外伸展，直至最后两刀杆伸平。此时切削直径最大，按抗力设计要求达到∮230即可。切削过程中岩石粉粒在叉形杆8中空的气道中涌出高压空气，通过刀裤门5，强力吹出，经岩石孔与钻具间隙吹向地面，最后形成∮130岩孔扩成∮230的岩孔。钻具中引导刀片2为硬质合金，固定在底刀座1上，在钻具下降过程中修理孔壁让钻具定位。改进型刀头柄3通过内六角螺栓固定在刀头裤甲4和刀头裤乙6的“裤”孔内，使之拆卸方便、装配牢固，不会因切削振动造成固定不牢，而且硬质合金刀片2、刀头柄3为镶嵌和焊接同时并用的固定方式，因此保证了在强振动情况下硬质合金刀片2、刀头柄3的牢固性。

Claims (2)

1.高压线铁塔基础施工用扩孔钻，包括底刀座、刀片、刀头柄、刀头库、刀库门、销轴、叉形杆、钻壳、弹簧、缸体、锁片、活塞，其特征在于叉形杆(8)上串一弹簧(10)，弹簧的上部顶在活塞(14)上、下部顶在钻壳(9)上，叉形杆(8)上部经锁片(12)、锁定螺母(13)与活塞(14)固定，叉形杆(8)下部经销轴(7)与刀头库甲(4)、刀头库乙(6)相连，刀库门(5)经螺纹与底刀座(1)相连，底刀座(1)的端部固设有刀片(2)，刀库门(5)的上部经螺纹与缸体(11)相连，刀头柄(3)上面锒焊有硬质合金刀片(2)，缸体(11)上方制有锥形螺母、与钻杆相连。

2.根据权利要求1所述的高压线铁塔基础施工用扩孔钻，其特征在于钻壳(9)与活塞(14)相通处制有透孔，刀头库甲(4)、刀头库乙(6)中设置凹槽、凹槽内设内角螺栓固定刀头柄(3)，刀柄(3)中设硬质合金块镶嵌槽并使其与焊料接合。

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