CN107288550A - 适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头 - Google Patents

Abstract

提供一种适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，包括钻杆接头和锥体管，锥体管锥形大头端与钻杆接头连接，锥体管锥形小头端上固定连接有锥帽，锥帽上设有岩土输出缺口所述锥帽上表面固定有多个钻齿，锥体管外表面上轴向固定有叶片。本发明是一种适用于打桩地质硬度比较高的硬质岩土层，钻头磨损慢，延长钻头使用寿命，引孔速度明显加快，提高了工程进度。

Description

适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头

技术领域

本发明属钻头技术领域，具体涉及一种适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头。

背景技术

随着城市化进程速度的加快和提高，使得城市建设越来越快，大多数高高层建筑在进行施工时，需要对地基先进行打桩处理，以提高建筑基座的稳定性。现在打桩使用的钻头结构是在中心管外表面上设有叶片，钻齿直接安装在叶片上。现在建筑施工中，地层情况比较复杂，常会遇到河床内较多沙土和卵石层的复杂岩层，用装有现在这种钻头的大扭矩螺杆桩机试钻，很难钻进，经常出现钻头叶片被磨掉的情况，不但造成经济损失，而且大大影响了工程的进度。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，本发明是一种适用于打桩地质强度比较高的硬质岩土层，钻头磨损慢，延长钻头使用寿命，引孔速度明显加快，提高了工程进度。

本发明采用的技术方案：适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，包括钻杆接头和锥体管，所述锥体管锥形大头端与钻杆接头连接，所述锥体管锥形小头端上固定连接有锥帽，所述锥帽上设有岩土输出缺口，所述锥帽上表面固定有多个钻齿，所述锥体管外表面上轴向固定有叶片。

其中，所述锥帽采用耐磨钢制成，所述锥帽外圆周上对称开设有两个岩土输出缺口且使锥帽上形成两个对称的用于安装钻齿的扇形安装板，所述锥帽下表面与锥体管外表面之间通过筋板加强连接。

进一步地，所述锥帽为整体式结构。

进一步地，所述锥帽是由大扇形弧面板和小扇形弧面板拼接而成的分体式结构。

其中，所述钻齿采用截齿总成，每个所述截齿总成在锥帽上表面的安装位置是通过截齿总成前中心点相对于锥帽径向中心线的夹角φ、截齿总成前中心点相对于锥帽中心的半径R以及截齿总成轴线相对于锥帽轴线的前倾角γ决定，所述夹角φ、半径R和前倾角γ的数值根据岩土硬度进行调整。

其中，所述叶片为螺旋状结构，所述叶片的厚度为20～50mm，所述叶片的螺距为450～600mm。

进一步地，所述叶片整体采用耐磨钢板通过热压弯制而形成。

进一步地，所述叶片包括叶片主体，所述叶片主体采用普通碳素结构钢制成，所述叶片主体外部弧面端面上设有由耐磨材料制成的叶片刃部。

其中，所述锥体管采用耐磨钢制成，所述锥体管的厚度为20～40mm。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案中在锥体管一端固定连接有安装钻齿的锥帽，将多个钻齿按照参数数值要求安装在锥帽上，打桩成孔时，各钻齿与土层均匀接触，能够打桩地质强度比较高的硬质岩土层，钻头磨损慢，延长钻头使用寿命，引孔速度明显加快，提高了工程进度；

2、本方案中叶片材料采用耐磨钢板，增强叶片耐磨性能，并且加大叶片螺距，从而扩大了岩土导出通道，减小导出过程中的阻滞现象，保证打桩成孔顺利进行；

3、本方案中锥体管采用耐磨钢制成，使加工制造更加简单，提高焊接性能，并加大锥体管厚度，增加强度，使其适应于较硬且有卵石和沙的硬质土层。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明中锥帽的结构主视图；

图4为本发明中锥帽的结构俯视图一；

图5为本发明中锥帽的结构俯视图二；

图6为本发明中叶片的局部结构示意图一；

图7为本发明中叶片的局部结构示意图二

图8为本发明中锥体管的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图1-8描述本发明的实施例。

适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，如图1所示，包括钻杆接头5和锥体管4，如图8所示，所述锥体管4采用耐磨钢制成，代替现有的铸钢材料，使其加工制造更加简单，提高焊接性能；所述锥体管4的厚度为20～40mm，加大锥体管4厚度，增加其强度，使其适应于较硬且有卵石和沙的岩层。

所述锥体管4锥形大头端与钻杆接头5连接，所述锥体管4锥形小头端上固定连接有锥帽2，所述锥帽2采用耐磨钢制成，如图3和4所示，所述锥帽2上设有将岩土输出的岩土输出缺口201，在本实施例中，所述锥帽2外圆周上对称开设有两个岩土输出缺口201，从而也使锥帽2上形成两个对称的扇形安装板202，优选的，如图4所示，所述锥帽2可做成整体式结构，能够提高使用强度；如图5所示，所述锥帽2也可以是由大扇形弧面板203和小扇形弧面板204拼接而成的分体式结构，如图5所示，可由四个大扇形弧面板203和两个小扇形弧面板204拼接而成，便于加工。所述锥帽2下表面与锥体管4外表面之间通过筋板7加强连接，增加锥帽2的连接强度。所述锥帽2上表面固定有多个钻齿1，所述钻齿1采用截齿总成6，如图2所示，每个所述截齿总成6在锥帽2上表面的安装位置是通过截齿总成6前中心点相对于锥帽2径向中心线的夹角φ101、截齿总成6前中心点相对于锥帽2中心的半径R102以及截齿总成6轴线相对于锥帽2轴线的前倾角γ103参数值决定，在本实施例中，在具有两个对称输出缺口201的锥帽2基础上说明截齿总成6的安装，在锥帽2的两个扇形安装板202上分别设有A、B、C、D、E五个截齿总成6，每个截齿总成6的安装位置参数如下表所示：

针对不同的结构的岩土，可安装不同数量的钻齿1,其中，每个钻齿1的安装参数即夹角φ101、半径R102和前倾角γ103的数值可根据岩土情况进行调整。

本发明将锥帽2作为钻齿1的基准板，将钻齿1优选为截齿总成6，并按照参数值要求安装在锥帽2上，打桩成孔时，各截齿总成6与土层均匀接触，能够打桩地质硬度比较高的硬质岩土层，钻头磨损慢，延长钻头使用寿命，引孔速度明显加快，提高了工程进度。

所述锥体管4外表面上轴向固定有叶片3，所述叶片3为螺旋状结构，优选的，所述叶片3的厚度为20～50mm，增加其强度；所述叶片3的螺距为450～600mm，加大叶片螺距，从而扩大岩土导出通道，减小导出过程中的阻滞现象，保证打桩成孔顺利进行。优选的，如图6所示，所述叶片3可整体采用耐磨钢板通过热压弯制而形成，增加叶片3的整体耐磨强度；如图7所示，所述叶片3也可包括采用普通碳素结构钢如Q235制成的叶片主体301，在叶片主体301外部弧面端面上设有由耐磨材料制成的叶片刃部302，这种加工方法能够有效降低叶片加工成本。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (9)

1.适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，包括钻杆接头(5)和锥体管(4)，所述锥体管(4)锥形大头端与钻杆接头(5)连接，其特征在于：所述锥体管(4)锥形小头端上固定连接有锥帽(2)，所述锥帽(2)上设有岩土输出缺口(201)，所述锥帽(2)上表面固定有多个钻齿(1)，所述锥体管(4)外表面上轴向固定有叶片(3)。

2.根据权利要求1所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述锥帽(2)采用耐磨钢制成，所述锥帽(2)外圆周上对称开设有两个岩土输出缺口(201)且使锥帽(2)上形成两个对称的用于安装钻齿(1)的扇形安装板(202)，所述锥帽(2)下表面与锥体管(4)外表面之间通过筋板(7)加强连接。

3.根据权利要求2所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述锥帽(2)为整体式结构。

4.根据权利要求2所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述锥帽(2)是由大扇形弧面板(203)和小扇形弧面板(204)拼接而成的分体式结构。

5.根据权利要求1所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述钻齿(1)采用截齿总成(6)，每个所述截齿总成(6)在锥帽(2)上表面的安装位置是通过截齿总成(6)前中心点相对于锥帽(2)径向中心线的夹角φ(101)、截齿总成(6)前中心点相对于锥帽(2)中心的半径R(102)以及截齿总成(6)轴线相对于锥帽(2)轴线的前倾角γ(103)参数值决定，所述夹角φ(101)、半径R(102)和前倾角γ(103)的数值根据岩土硬度进行调整。

6.根据权利要求1所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述叶片(3)为螺旋状结构，所述叶片(3)的厚度为20～50mm，所述叶片(3)的螺距为450～600mm。

7.根据权利要求6所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述叶片(3)整体采用耐磨钢板通过热压弯制而形成。

8.根据权利要求6所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述叶片(3)包括叶片主体(301)，所述叶片主体(301)采用普通碳素结构钢制成，所述叶片主体(301)外部弧面端面上设有由耐磨材料制成的叶片刃部(302)。

9.根据权利要求1所述的适用于硬质岩土层的打桩成孔钻头，其特征在于：所述锥体管(4)采用耐磨钢制成，所述锥体管(4)的厚度为20～40mm。