CN102425376A - 一种旋挖钻机用的钻具及包括该钻具的旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机用的钻具，包括顶板(1)及与该顶板(1)连接的连接方(2)；所述顶板(1)连接有第一筒体(3)，并所述第一筒体(3)上开设有钻渣进口(31)，第一筒体(3)的底壁上连接有可开合的底板(4)；所述顶板(1)还连接有套于所述第一筒体(1)的圆周外部的第二筒体(5)，并该第二筒体(5)的直径大于所述第一筒体(3)的直径，所述第二筒体(5)的底部设有第一钻齿(51)；所述第一筒体(3)的轴向长度大于所述第二筒体(5)的轴向长度。该钻具的结构设计在保证钻进效率的前提下，能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，最终能够显著提高施工效率。此外，本发明还公开了一种包括上述钻具的旋挖钻机。

Description

一种旋挖钻机用的钻具及包括该钻具的旋挖钻机

技术领域

本发明涉及旋挖钻机技术领域，特别涉及一种旋挖钻机用的钻具。此外，本发明还涉及一种包括上述钻具的旋挖钻机。

背景技术

近年来，随着我国高速公路和高速铁路等基础设施建设的快速发展，旋挖钻机得到了越来越广泛的应用。

目前，旋挖钻机钻进岩层大孔径桩时多采用分级钻进方式，即首先用小直径钻头将桩中心掏空后，再逐级用较大直径钻具扩孔至设计桩径。在利用较大直径钻头分级扩孔的过程中，目前一般有两种方式：一为直接用嵌岩捞砂斗；二为用筒钻再次环切，然后用嵌岩捞砂斗捞取钻渣。上述第一种方式能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，但是会导致嵌岩捞砂斗的外侧钻齿磨损严重，同时嵌岩捞砂斗的环切钻进效率较低，因而施工效率也较低。上述第二种方式先用筒钻环切破碎，然后再用用嵌岩捞砂斗捞取钻渣，因而需要进行两次作业，因而也导致施工效率低。

有鉴于此，如何对现有技术中的钻具进行改进，从而在保证钻进效率的前提下，能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，最终能够显著提高施工效率，是本领域的技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种旋挖钻机用的钻具，该钻具的结构设计在保证钻进效率的前提下，能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，最终能够显著提高施工效率。此外，本发明另一个要解决的技术问题为提供一种包括上述钻具的旋挖钻机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种旋挖钻机用的钻具，包括顶板及与该顶板连接的连接方；

所述顶板连接有第一筒体，并所述第一筒体上开设有钻渣进口，第一筒体的底壁上连接有可开合的底板；

所述顶板还连接有套于所述第一筒体的圆周外部的第二筒体，并该第二筒体的直径大于所述第一筒体的直径，所述第二筒体的底部设有第一钻齿；所述第一筒体的轴向长度大于所述第二筒体的轴向长度。

优选地，所述第二筒体上进一步设有位置高于所述第一钻齿的第二钻齿。

优选地，所述第二筒体的底壁上开设有缺口部，所述第二钻齿设于该缺口部的顶壁上。

优选地，所述第二钻齿进一步向内侧倾斜。

优选地，所述第一钻齿为截齿，所述第二钻齿为牙轮钻齿。

优选地，所述底板的圆周边缘部上进一步设有多个第三钻齿。

优选地，所述第一筒体的下端部进一步沿周向设有多个保护条。

优选地，所述底板的一侧铰接于所述第一筒体的底端部上，所述旋挖钻机用的钻具还包括开启和关闭所述底板的另一侧的锁机构。

优选地，所述锁机构包括由所述顶板贯穿进入所述第一筒体内部的可复位压杆，所述可复位压杆的底端铰接有可转动的钩舌，所述底板上连接有竖板，所述竖板开设有便于所述钩舌钩住的豁口。

此外，为解决上述技术问题，本发明还提供一种旋挖钻机，包括钻杆；所述旋挖钻机还包括上述任一项所述的旋挖钻机用的钻具，所述钻杆与所述连接方连接。

在现有技术的基础上，本发明所提供的所述顶板连接有第一筒体，并所述第一筒体上开设有钻渣进口，第一筒体的底壁上连接有可开合的底板；所述顶板还连接有套于所述第一筒体的圆周外部的第二筒体，并该第二筒体的直径大于所述第一筒体的直径，所述第二筒体的底部设有第一钻齿；所述第一筒体的轴向长度大于所述第二筒体的轴向长度。

工作时，将第一筒体置于第一次小直径钻头形成的小孔内，下放至一定深度，使得外层的第二筒体支撑于小孔周向的侧壁上，该第二筒体的下部的第一钻齿在动力头的扭矩和加压力的作用下开始吃入原生岩层，第一筒体与第二筒体之间的环形岩层被第一钻齿破坏，形成钻渣，然后该钻渣通过第一筒体上的钻渣进口进入第一筒体的内部。持续钻进一定深度，上提钻具至孔外，打开第一筒体底部的底板，从而将钻渣倾斜，至此完成该回次的钻进。

本发明所提供的上述钻具将现有技术中的筒钻和嵌岩捞砂斗集成一体，外层的第一筒体形成筒钻，内层的第二筒体形成嵌岩捞砂斗，因而能够在保证钻进效率的前提下，能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，最终能够显著提高施工效率。

此外，本发明所提供的包括上述钻具的旋挖钻机，其技术效果与上述钻具的技术效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明一种实施例中旋挖钻机用的钻具的结构示意图；

图2为图1中旋挖钻机用的钻具的剖视图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1顶板；

2连接方；21加强筋板；

3第一筒体；31钻渣进口；32保护条；

4底板；41侧板；

5第二筒体；51第一钻齿；52第二钻齿；53缺口部；

61可复位压杆；62钩舌；63竖板；63a豁口；64弹簧。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种旋挖钻机用的钻具，该钻具的结构设计在保证钻进效率的前提下，能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，最终能够显著提高施工效率。此外，本发明另一个要解决的技术问题为提供一种包括上述钻具的旋挖钻机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种实施例中旋挖钻机用的钻具的结构示意图；图2为图1中旋挖钻机用的钻具的剖视图。

在一种实施例中，如图1和图2所示，本发明所提供的旋挖钻机用的钻具，包括顶板1及与该顶板1连接的连接方2，并且该顶板1与连接方2之间设有加强筋板21；在该结构的基础上，顶板1连接有第一筒体3，并第一筒体3上开设有钻渣进口31，第一筒体3的底壁上连接有可开合的底板4；顶板1还连接有套于第一筒体3的圆周外部的第二筒体5，并该第二筒体5的直径大于第一筒体3的直径，第二筒体5的底部设有第一钻齿51；第一筒体3的轴向长度大于第二筒体5的轴向长度。

工作时，将第一筒体3置于第一次小直径钻头形成的小孔内，下放至一定深度，使得外层的第二筒体5支撑于小孔周向的侧壁上，该第二筒体5的下部的第一钻齿51在动力头的扭矩和加压力的作用下开始吃入原生岩层，第一筒体3与第二筒体5之间的环形岩层被第一钻齿51破坏，形成钻渣，然后该钻渣通过第一筒体3上的钻渣进口31进入第一筒体3的内部。持续钻进一定深度，上提钻具至孔外，打开第一筒体3底部的底板4，从而将钻渣倾斜，至此完成该回次的钻进。

本发明所提供的上述钻具将现有技术中的筒钻和嵌岩捞砂斗集成一体，外层的第一筒体3形成筒钻，内层的第二筒体5形成嵌岩捞砂斗，因而能够在保证钻进效率的前提下，能够集环切钻进和捞取钻渣于一体，最终能够显著提高施工效率。

在上述技术方案的基础上，可以做出进一步改进。具体地，如图1和图2所示，第二筒体5上进一步设有位置高于第一钻齿51的第二钻齿52。在第一钻齿51的破坏作用下，钻渣进入第一筒体3与第二筒体5之间的间隙，然后由位置高于第一钻齿51的第二钻齿52对上述间隙的钻渣进行研磨破碎，并对该钻渣进行导向作用，使其能够较为顺利地通过钻渣进口31进入第一筒体3的内部。

具体地，如图1和图2所示，第二筒体5的底壁上开设有缺口部53，第二钻齿52设于该缺口部53的顶壁上。该种结构设计能够使得第二钻齿52的位置高于第一钻齿51，并且由于第二钻齿52连接于缺口部53的顶壁上，因而能够提高连接的可靠性。

进一步地，如图2所示，第二钻齿52进一步向内侧倾斜。该种结构设计能够使得第二钻齿52对钻渣进行更好地研磨破碎，并且能够提高对钻渣进入第一筒体3内部的导向效果。

此外，在上述任一种技术方案中，第一钻齿51可以为截齿，第二钻齿52可以为牙轮钻齿。并且，如图1和图2所示，设于第一筒体3上的钻渣进口31的形状可以为矩形，并且沿第一筒体3的周向分布有多介。

在上述任一种技术方案的基础上，还可以做出进一步改进。比如，底板4的圆周边缘部上进一步设有多个第三钻齿。当第一筒体3伸入第一次小直径钻头形成的小孔时，随着钻具转动，底板4上的第三钻齿可以对小孔进行扫孔，避免由于第一次成型的小孔由于圆度不够所导致的卡滞现象。

此外，如图1所示，第一筒体3的下端部进一步沿周向设有多个保护条32。当第一筒体3伸入第一次小直径钻头形成的小孔时，随着钻具转动，该保护条32也可以对小孔进行扫孔，也可以避免由于第一次成型的小孔由于圆度不够所导致的卡滞现象。

需要说明的是，在上述任一种技术方案中，本发明对于底板4的开合结构不作限制，任一种结构，只能能够打开和关闭底板4，均应该在本发明的保护范围之内。

当然，可以具体设计一种底板4的开合结构。如图2所示，底板4的一侧铰接于第一筒体3的底端部上，具体地，该底板4的一侧可以通过两个斜板41铰接于第一筒体3的底端部上；在此基础上，旋挖钻机用的钻具还包括开启和关闭底板4的另一侧的锁机构。

具体地，如图2所示，锁机构包括由顶板1贯穿进入第一筒体3内部的可复位压杆61，该可复位压杆61通过设于顶板1上的弹簧64实现复位，该弹簧64套于可复位压杆61上端的外部；可复位压杆61的底端铰接有可转动的钩舌62，底板4上连接有竖板63，竖板63开设有便于钩舌62钩住的豁口63a。

当需要打开底板4进行钻渣倾斜作业时，将可复位压杆61向下压，使得钩舌62逆时针转动，从而使得钩舌62从而竖板63上的豁口63a中转出，然后底板4其一侧铰接的作用下转动打开。当需要关闭底板4时，使得底板4闭合，然后的可复位压杆61向上复位，钩舌62顺时针转动，从而伸入竖板63上的豁口63a中。

此外，本发明还提供一种旋挖钻机，包括钻杆；该旋挖钻机还包括上述任一种技术方案中的钻具，该钻杆与连接方2连接；该旋挖钻机的其他部分，可以参照现有技术，本文不再展开。

以上对本发明所提供的一种旋挖钻机用的钻具及包括该钻具的旋挖钻机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机用的钻具，包括顶板(1)及与该顶板(1)连接的连接方(2)；其特征在于，

所述顶板(1)连接有第一筒体(3)，并所述第一筒体(3)上开设有钻渣进口(31)，第一筒体(3)的底壁上连接有可开合的底板(4)；

所述顶板(1)还连接有套于所述第一筒体(1)的圆周外部的第二筒体(5)，并该第二筒体(5)的直径大于所述第一筒体(3)的直径，所述第二筒体(5)的底部设有第一钻齿(51)；所述第一筒体(3)的轴向长度大于所述第二筒体(5)的轴向长度。

2.如权利要求1所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述第二筒体(5)上进一步设有位置高于所述第一钻齿(51)的第二钻齿(52)。

3.如权利要求2所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述第二筒体(5)的底壁上开设有缺口部(53)，所述第二钻齿(52)设于该缺口部(53)的顶壁上。

4.如权利要求3所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述第二钻齿(52)进一步向内侧倾斜。

5.如权利要求2至4任一项所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述第一钻齿(51)为截齿，所述第二钻齿(52)为牙轮钻齿。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述底板(4)的圆周边缘部上进一步设有多个第三钻齿。

7.如权利要求1至5任一项所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述第一筒体(3)的下端部进一步沿周向设有多个保护条(32)。

8.如权利要求1至5任一项所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述底板(4)的一侧铰接于所述第一筒体(3)的底端部上，所述旋挖钻机用的钻具还包括开启和关闭所述底板(4)的另一侧的锁机构。

9.如权利要求8所述的一种旋挖钻机用的钻具，其特征在于，所述锁机构包括由所述顶板(1)贯穿进入所述第一筒体(3)内部的可复位压杆(61)，所述可复位压杆(61)的底端铰接有可转动的钩舌(62)，所述底板(4)上连接有竖板(63)，所述竖板(63)开设有便于所述钩舌(62)钩住的豁口(63a)。

10.一种旋挖钻机，包括钻杆；其特征在于，所述旋挖钻机还包括如权利要求1至9任一项所述的旋挖钻机用的钻具，所述钻杆与所述连接方(2)连接。

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