CN102352642A - 风动开槽钻头 - Google Patents

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本发明涉及一种钻具，具体为一种开槽效率高，施工成本低，能较好维持岩土原状性的风动开槽钻头。本发明包括导管(1)和切割轮，其主要是利用导管(1)内的进气管I(2)和进气管II(3)将气体送入下端的气体空腔(10)中，气流经过导管(1)底部作用反向从排气孔(7)一方面作用于切割轮上的叶片(5)，从而带动整个切割轮高速旋转，切割周围岩体(15)，另一方面作用于沉渣储备仓(8)中的岩渣将其吹向排气管(13)，进而排出导管(1)；其有益效果在于，设计合理，结构新颖，使用方便，开槽速度快，深度大，成本低，开槽后槽岩体相对干燥且具有较好的原状性，对岩体扰动和破坏小，应用范围广，能够快捷的完成深窄地槽的开挖。

Description

风动开槽钻头
技术领域
本发明涉及一种钻具，具体为一种风动开槽钻头。
背景技术
现有技术中，通常会通过开槽来实现桩基、地下连续墙、防排水结构等施工，所需要的地槽，一方面是为了修建地下工程，一方面也为了为地下施工提供必要的场地、条件和空间。目前地槽的开挖施工通常采用人工和挖掘机来完成，也有通过钻机开挖再设法连通的方法，一般应用于地下连续墙的施工。人工需要足够的空间供人下到基坑里施工，而工程结构实际并不需要那么大的空间，因此工期长、速度慢、增加成本，挖掘机虽然施工速度相对加快，但是土石的开挖方较大、精度低、成本高，而且有时根本不需要开挖大宽度的地槽；而对于深窄地槽，只能采取大宽度开挖，之后再回填的办法，对于十几米甚至几十米的深窄地槽，挖掘机基本无法完成。钻机钻进再设法连通成槽的方法往往应用在地槽较宽，采用泥浆护壁的情形，施工速度慢，工艺也很复杂，成本高。因此对于深窄地槽的开挖一直是施工中的一大难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开槽效率高，施工成本低，能较好维持岩土原状性的风动开槽钻头。
本发明风动开槽钻头包括导管1和切割轮，其特征在于，切割轮一端连接在轴承9的内圈，通过固定架4固定连接在导管1下部外侧；导管1内部固定设有若干个分别对应密封连通的进气管I 2和进气管II 3，底部封闭并向下凸出，并布设有排气孔7的隔板；隔板与导管1底部形成气体空腔10；气体空腔10的侧壁上设有出气孔14；进气管II 3同导管1内壁密封连接并与气体空腔10连通；在切割轮以下，隔板以上的导管1内部形成沉渣储备仓8；在切割轮以上，进气管I 2和进气管II 3外部的导管1内部形成排气管13。
进一步，所述的切割轮由叶片5、切割片6、侧切割片11和实心体12组成；叶片5设置在实心体12的外缘；实心体12和切割片6交替安装在轴承9的外圈上，两侧分别设有侧边切割片11。
进一步，所述的导管1由金属圆管制成，上端能够通过螺纹或卡扣延长。
进一步，所述的进气管2的中段截面呈圆形。
进一步，所述的进气管3的中段截面呈椭圆形。
更进一步，所述的叶片5的刃部安装有合金块，其半径小于相邻的切割片6和侧边切割片11的半径。
更进一步，所述的切割片6通过轴向的焊接或螺纹连接同实心体12连接。
更进一步，所述的侧边切割片11的外侧镶嵌有合金块，其半径不大于切割片6的半径。
本发明风动开槽钻头，利用导管1内的进气管I 2和进气管II 3将气体送入下端的气体空腔10中，气流经过导管1底部作用反向从排气孔7一方面作用于切割轮上的叶片5，从而带动整个切割轮高速旋转，切割周围岩体15，另一方面作用于沉渣储备仓8中的岩渣将其吹向排气管13，进而排出导管1；其有益效果在于，设计合理，结构新颖，使用方便，开槽速度快，开槽深度大，成本低，开槽后槽岩体相对干燥，并且对岩体扰动和破坏小，岩土具有较好的原状性，应用范围广，能够快捷的完成深窄地槽的开挖。
附图说明
图1为本发明实例1的结构示意图
图2为本发明导管A-A向的截面图
图3为本发明导管B-B向的截面图
图4为本发明切割轮C-C向的截面图
图中：导管1、进气管I 2、进气管II 3、固定架4、叶片5、切割片6、排气孔7、沉渣储备仓8、轴承9、气体空腔10、侧边切割片11、实心体12、排气管13、出气孔14、岩体15、掏槽孔16
具体实施方式
实例1
本发明风动开槽钻头，如图1、图2、图3和图4所示，其由导管1和两个分别包括叶片5、切割片6、侧切割片11和实心体12的切割轮组成，两个切割轮经固定架4连接在导管1上，导管1内设有密封连通的进气管I 2和进气管II3，导管1内部从下到上依次被隔板和切割轮分为气体空腔10、沉渣储备仓8和排气管13，在隔板上设有排气孔7，在气体空腔10的侧壁上设有出气孔14。在进行开槽作业时，先在要开地槽的岩体15上等间距的打上若干个直径大于导管1直径的掏槽孔16，然后用风动开槽钻头在每一个掏槽孔16向下进行开槽作业；气体经导管1内的进气管I 2和进气管II 3到达气体空腔10，气体空腔10中的气体大部分经过排气孔7吹向切割轮上设置在实心体12外缘的的叶片5，由于切割片6通过轴向的焊接或螺纹连接同实心体12连接，从而叶片5的转动可以带动整个切割轮高速旋转，高速旋转的切割轮在切割片6的作用下切割周围岩体，并将岩渣带入沉渣储备仓8，由排气孔7吹出的气体把岩渣吹向排气管13，进而排出导管1；同时，气体空腔10的气体通过出气孔14吹向周围岩体15，防止岩渣通过沉渣储备仓8外壁与掏槽孔16之间的缝隙坠入掏槽孔16底部，影响开槽的深度。
实例2
本发明风动开槽钻头，其中导管1由金属圆管制成，上端通过螺纹或卡扣延长；延长部分内部设有与进气管I 2密封连接的进气管，其余结构同实例1所述；在进行较深的开槽时，可以按需求延长导管1，以达到延长钻头作业深度的要求，其余使用步骤和方法同实例1所述。
实例3
本发明风动开槽钻头，其中设有若干个切割轮，并且进气管I 2的中段截面呈圆形，进气管II 3的中段截面呈椭圆形，其余结构和使用同实例2所述。
实例4
本发明风动开槽钻头，其中叶片5的刃部安装有合金块，其半径小于相邻的切割片6和侧边切割片11的半径，在进行开槽施工时，切割轮上的切割片6直接切割岩体15，同时叶片5刃部的合金片也切割岩体15的一部分，其余结构和使用同实例3所述。
实例5
本发明风动开槽钻头，其中侧边切割片11的外侧镶嵌有合金块，其半径小于切割片6的半径；在进行开槽作业时，可以对侧面的岩体15完成切割，而且还可以对岩体15进行转动切割开槽，以扩大开槽的宽度，其余结构和使用同实例4所述。

Claims (8)

1.风动开槽钻头包括导管(1)和切割轮，其特征在于，切割轮一端连接在轴承(9)的内圈，通过固定架(4)固定连接在导管(1)下部外侧；导管(1)内部固定设有若干个分别对应密封连通的进气管I(2)和进气管II(3)，底部封闭并向下凸出，并布设有排气孔(7)的隔板；隔板与导管(1)底部形成气体空腔(10)；气体空腔(10)的侧壁上设有出气孔(14)；进气管II(3)同导管(1)内壁密封连接并与气体空腔(10)连通；在切割轮以下，隔板以上的导管(1)内部形成沉渣储备仓(8)；在切割轮以上，进气管I(2)和进气管II(3)外部的导管(1)内部形成排气管(13)。
2.如权利要求1所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的切割轮切割轮由叶片(5)、切割片(6)、侧切割片(11)和实心体(12)组成；叶片(5)设置在实心体(12)的外缘；实心体(12)和切割片(6)交替安装在轴承(9)的外圈上，两侧分别设有侧边切割片(11)。
3.如权利要求1所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的导管(1)由金属圆管制成，上端能够通过螺纹或卡扣延长。
4.如权利要求1所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的进气管I(2)的中段截面呈圆形。
5.如权利要求1所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的进气管II(3)的中段截面呈椭圆形。
6.如权利要求2所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的叶片(5)的刃部安装有合金刀片，其半径小于相邻的切割片(6)和侧边切割片(11)的半径。
7.如权利要求2所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的切割片(6)通过轴向的焊接或螺纹连接同实心体(12)连接。
8.如权利要求2所述的风动开槽钻头，其特征在于，所述的侧边切割片(11)的外侧镶嵌有合金块，其半径不大于切割片(6)的半径。
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