CN105064922B - 一种用于回旋钻的扩孔钻头 - Google Patents

Abstract

一种用于回旋钻的扩孔钻头，包括钻头体（1）、连接杆（2）和两个连杆（3），钻头体（1）两侧的空孔中分别设置有扩孔板（4），扩孔板（4）上端与钻头体（1）相铰接，扩孔板（4）上设置有多个钻牙（5），连接杆（2）设置在钻头体（1）内部的定向套筒（8）内，连接杆（2）的底部分别与两个连杆（3）相铰接，且两个连杆（3）的一端相铰接，两个连杆（3）另一端分别与两侧的扩孔板（4）相铰接，对应定向套筒（8）的钻头体（1）底板（7）底部设置有底座（15），且对应定向套筒（8）的钻头体（1）底板（7）上设置有浆液循环孔（10）。结构简单，操作简便，扩孔施工质量较好，施工速度较快。

Description

一种用于回旋钻的扩孔钻头

技术领域

本发明涉及一种钻头，更具体的说涉及一种用于回旋钻的扩孔钻头，属于桩基扩底施工技术领域。

背景技术

目前，随着我国城镇化建设的迅速推进，城市基础设施建设规模越来越大，桩基础在工程设计和施工中得到广泛的应用。在桩基设计时，为了提高桩基础的承载力、又节约材料和投资，通常采用扩底桩。

目前，桩基施工中大多为钻孔扩底桩，钻孔扩底桩通常采用钻机钻扩，而完成钻机钻扩施工的关键是采用有效的扩孔钻头。现有的扩孔钻头多用于旋挖钻，由于旋挖钻成本高、设备进出场费用及安拆费用较高、体形庞大，因此其施工成本很高；且旋挖钻施工场地受限、扩孔部位清渣效果较差，尤其是施工桩基数量较少时，导致其适用性受到限制。同时，使用现有的扩孔钻头进行钻孔扩底桩施工时，通常是先用旋挖钻斗钻至桩底设计标高后更换扩孔钻头、再钻扩孔部分；该种施工工序较繁琐，且易对孔壁造成破坏，扩底直径难以保证，同时桩底有时留有虚土。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的扩孔钻头多用于旋挖钻、扩底直径难以保证等缺陷，提供一种用于回旋钻的扩孔钻头。

本发明为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种用于回旋钻的扩孔钻头，包括圆锥型的钻头体、连接杆和两个连杆，所述钻头体两侧对称开设有自上而下的空孔，所述的空孔中分别设置有扩孔板，所述的扩孔板上端与钻头体相铰接，扩孔板上设置有多个钻牙，钻头体内部顶板和底板之间设置有定向套筒，所述的连接杆设置在定向套筒内，连接杆的顶部设置有连接头，连接杆的底部分别与两个连杆相铰接，且两个连杆的一端相铰接，两个连杆穿过定向套筒上的通孔另一端分别与两侧的扩孔板相铰接，对应定向套筒的钻头体底板底部设置有底座，且对应定向套筒的钻头体底板上设置有浆液循环孔。

所述定向套筒内钻头体的底板上设置有限位装置，且限位装置与连接杆相对应。

所述连接杆的下部开有浆液循环孔。

所述的底座上设置有加筋肋。

沿所述的底板周边设置有翼板。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、结构简单，操作简便，扩孔施工质量较好，施工速度较快。本发明中钻头体两侧空孔中分别设置有扩孔板，扩孔板上端与钻头体相铰接，扩孔板上设置有多个钻牙，连接杆的底部分别与两个连杆相铰接，且两个连杆的一端相铰接，两个连杆穿过定向套筒上的通孔另一端分别与两侧的扩孔板相铰接；两个连杆和两个扩孔板构成四连杆结构，结构简单，工作时根据四连杆原理，提钻时钻头收缩，放至孔底，开钻并加压则扩孔施工，便于操作，而且施工质量好、速度快。

2、本发明为用于回旋钻的扩孔钻头，相对于现有通常采用的的旋挖钻和扩孔钻头相比，回旋钻的进出场费用及安拆费用较低，造价较低；且适用性较好，清孔效果好。

3、节约大量的混凝土，经济效益较好。用本发明回旋钻的扩孔钻头施工的桩基，只在桩基的底部扩大，底部以上为小直径，所需混凝土用量大大减少，可以达到与底部直径相同的桩基的承载力，大大节约了投资。

附图说明

图1是本发明扩孔状态示意图。

图2是本发明扩孔状态俯视图。

图3是本发明收缩状态示意图。

图4是本发明收缩状态俯视图。

图中，钻头体1，连接杆2，连杆3，扩孔板4，钻牙5，顶板6，底板7，定向套筒8，连接头9，浆液循环孔 10，限位装置11，浆液循环孔 12，加筋肋13，翼板14。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图4，一种用于回旋钻的扩孔钻头，包括圆锥型的钻头体1、连接杆2和两个连杆3。所述钻头体1两侧对称开设有自上而下的空孔，所述的空孔中分别设置有扩孔板4，所述的扩孔板4上端与钻头体1相铰接；扩孔板4上设置有多个钻牙5。钻头体1内部顶板6和底板7之间设置有定向套筒8，所述的连接杆2设置在定向套筒8内，连接杆2作为本扩孔钻头的活动轴，其采用中空的钢管；连接杆2的顶部设置有连接头9，所述连接头9的螺口内径尺寸与回旋钻的钻杆相配合，回旋钻的钻杆套置在螺口内，即本扩孔钻头装配在回旋钻的钻机上。连接杆2的底部分别与两个连杆3相铰接，且两个连杆3的一端相铰接，两个连杆3穿过定向套筒8上的通孔另一端分别与两侧的扩孔板4相铰接；两个连杆3和两个扩孔板4构成四连杆结构，工作时根据四连杆原理，提钻时钻头收缩，放至孔底，开钻并加压则扩孔施工。对应定向套筒8的钻头体1底板7底部设置有底座15，通常底座15为圆柱形；且对应定向套筒8的钻头体1底板7上设置有浆液循环孔10；浆液循环孔10能够在扩孔完成后清除孔底扩孔钻渣用浆液循环通道。

参见图1至图4，所述定向套筒8内钻头体1的底板7上设置有限位装置11，且限位装置11与连接杆2相对应。工作时，当连杆3紧靠限位装置11后，说明扩孔板4已达到极限位置，即证明扩孔施工完成。

参见图1至图4，所述连接杆2的下部开有浆液循环孔12。在扩孔完成后，慢速旋转钻机，通过回旋钻强制清孔。

参见图1至图4，所述的底座9上设置有加筋肋13；通常加筋肋13为三角形。加筋肋13能够加强底座15与钻头体1的刚度。

参见图1至图4，沿所述的底板7周边设置有翼板14。所述的翼板14能够为循环泥浆导向。

参见图1至图4，本发明与回旋钻配套使用，因回旋钻设备小，进出场费及安拆费用较低、适用地层较广、能有效在软岩层中扩孔、施工场地适应性较强，且清孔效果较好。工作时，在连接头9上面附近使用带标尺的钻杆，待本扩孔钻头下至孔底时，记下钻杆上标尺的读数，再根据钻杆下降深度来判断是否扩孔到设计直径，从而使得能够方便快捷的判断扩孔直径。钻孔时，先用回旋钻施工至设计标高，提钻，更换上本扩孔钻头，然后下钻头至孔底，开动钻机，并适当加压，通过两个连杆3向下，带动两个连杆3一端向下，两个连杆3另一端分别向外伸张，同时两个连杆3的另一端又带动对应的扩孔板4向外伸张，钻头在钻杆旋钻并向下加压下进行扩孔施工。扩孔施工完成，直接反偱环清孔，清孔完成提钻，通过两个连杆3向上，带动两个连杆3一端向上，两个连杆3另一端分别向内收缩，同时连两个连杆3的另一端又带动对应的扩孔板4向内收缩，提至孔口，作业完成。

工程实例：南昌轨道交通1号线中山西路站上盖物业项目±0.000以下工程采用本扩孔钻头，该项目位于南昌市中山西路地铁车站西侧，为两层地下停车场，设计Φ1000桩基484根，其中核心筒部分设计扩底桩80根，桩径由Φ1000扩至Φ1500；工程地质自上而下分别为：杂填土层7-10m、粉细砂层3-5m，中砂及砾砂层3-5m，强风化泥质粉砂岩层0.8-1.6m，中风化泥质粉砂岩3-6m，微风化岩层。该项目中扩底桩有80根，我们采用与回旋钻配套的扩孔钻头，经过实践证明，施工速度较快，扩孔效果较好；与现有通常采用的的旋挖钻+扩孔钻头相比，解决了不好控制扩孔直径、孔底清渣效果不好的问题，且进出场费用及安拆费用较低，适用性较好，获得了很好的经济效益和社会效益，具体的可参见下表格：

表1：φ1500桩基有益效果与经济效果对比表

。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于回旋钻的扩孔钻头，其特征在于：包括圆锥型的钻头体（1）、连接杆（2）和两个连杆（3），所述钻头体（1）两侧对称开设有自上而下的空孔，所述的空孔中分别设置有扩孔板（4），所述的扩孔板（4）上端与钻头体（1）相铰接，扩孔板（4）上设置有多个钻牙（5），钻头体（1）内部顶板（6）和底板（7）之间设置有定向套筒（8），所述的连接杆（2）设置在定向套筒（8）内，连接杆（2）的顶部设置有连接头（9），连接杆（2）的底部分别与两个连杆（3）相铰接，且两个连杆（3）的一端相铰接，两个连杆（3）穿过定向套筒（8）上的通孔另一端分别与两侧的扩孔板（4）相铰接，对应定向套筒（8）的钻头体（1）底板（7）底部设置有底座（15），且对应定向套筒（8）的钻头体（1）底板（7）上设置有浆液循环孔（10），所述的底座（15）上设置有加筋肋（13），沿所述的底板（7）周边设置有翼板（14）。

2.根据权利要求1所述的一种用于回旋钻的扩孔钻头，其特征在于：所述定向套筒（8）内钻头体（1）的底板（7）上设置有限位装置（11），且限位装置（11）与连接杆（2）相对应。

3.根据权利要求1所述的一种用于回旋钻的扩孔钻头，其特征在于：所述连接杆（2）的下部开有浆液循环孔（12）。