CN107420047A - 一种复合型多功能岩土螺旋钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合型多功能岩土螺旋钻具，包括螺旋叶片、冲击锤、套体和钻头，所述套体上端连接接头，接头与钻杆的连接，套体外壁上焊接螺旋叶片；套体内部布置着冲击锤，所述套体底部连接有冲击钻头；所述冲击锤底端的套体内安装有钻头柄，所述钻头侧壁上开设有若干气孔；所述一种复合型多功能岩土螺旋钻具，大幅度降低了施工成本，施工成本只是原来施工成本的1/5；微冲击技术有效的避免了冲击力对基岩的扰动，确保了桩基的承载力，避开了粉土对空气的污染；同时，新产品更安全，对钻机设备的损耗最小；在钻头最底部设计有导向功能，改变做功方向为旋转打击，采用微冲击、少冲击技术，大幅度的减少了冲击力对基岩的破坏，提高了钻孔的质量。
Description
技术领域
本发明涉及钻孔机械技术领域，具体是一种复合型多功能岩土螺旋钻具。
背景技术
目前，地下岩土机械钻孔常用的几种钻具，均存在不同问题：螺旋刮刀式钻具：仅适用于浅层土质和石头表面强风化地层结构钻孔；牙轮辗压式钻具：破岩钻进效率低，且不适合土层钻掘；冲击式钻具：(1)低频冲击型，效率低，桩的垂直度难以保证，且容易破坏基岩，施工中需泥浆护壁。综合以上原因，桩质量大打折扣。(2)高频冲击型，成本昂贵，渣土不能及时排出，造成重复破碎岩石，直至冲击成粉状与颗粒。依靠高压下从孔底吹出。吹渣的同时也造成了环境的污染，对现场施工人员的安全造成了隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合型多功能岩土螺旋钻具，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种复合型多功能岩土螺旋钻具，包括螺旋叶片、冲击锤、套体和钻头，所述套体上端连接接头，接头与钻杆的连接，套体外壁上螺旋叶片；所述套体上开有导向槽，导向槽卡住螺旋叶片，套体内部布置着冲击锤，所述套体底部连接有冲击钻头；所述冲击锤底端的套体内安装有钻头柄，所述钻头侧壁上开设有若干气孔。
作为本发明进一步的方案：所述钻头底部的形状为锥形螺旋。
作为本发明进一步的方案：所述螺旋叶片透过套体向外延伸。
作为本发明进一步的方案：所述钻头柄底端与钻头相抵，钻头固定在套体底端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述一种复合型多功能岩土螺旋钻具，冲击锤内置到套体内，实现冲击功能内置；大幅度降低了施工成本，施工成本只是原来施工成本的1/5；微冲击技术有效的避免了冲击力对基岩的扰动，确保了桩基的承载力，避开了粉土对空气的污染；同时，新产品更安全，对钻机设备的损耗最小。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-接头、2-螺旋叶片、3-冲击锤、4-钻头柄、5-套体、6-导向槽、7-冲击钻头、8-气孔、9-钻头、10-合金齿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种复合型多功能岩土螺旋钻具，包括螺旋叶片2、冲击锤3、套体5和钻头9，所述套体5上端连接接头1，接头1与钻杆的连接，套体5外壁上焊接螺旋叶片2，套体5用于连接冲击器及钻头9，螺旋叶片2及时旋转导出渣土，用于实现排渣；套体5内部布置着冲击锤3，启功冲击功时，冲击锤3冲击做功，套体5上开有导向槽6，导向槽6对冲击力导向并卡住螺旋叶片2，而且有垂直做功导向成旋转冲击，能形成大颗粒冲击，能实现为冲击功，大颗粒排渣；所述套体5底部连接有冲击钻头7，冲击钻头7与导向槽6配合旋冲，螺旋叶片2透过套体5向外延伸。
所述冲击锤3底端的套体5内安装有钻头柄4，冲击锤3底端与钻头柄4相抵，钻头柄4用于导向传递冲击功力，钻头柄4底端与钻头9相抵，钻头9固定在套体5底端，所述钻头9侧壁上开设有若干气孔8，导向部位气孔8，防止钻掘卡钻，底部气孔吹渣，方便排渣，所述钻头9底壁上连接有若干合金齿10，钻头9的展开功能能做大直径钻孔。
本发明的工作原理是：在具体钻掘过程中，钻机上部动力头启动，整条钻杆和钻具，在表层土壤及浅层的强风化岩石层时，不启动冲击功，仅依靠钻机扭矩和钻压力，这阶段成本极低，而且螺旋钻进导土效率极高，直至钻到较硬岩层，螺旋钻具无法克服时，启动冲击功辅助钻掘；这阶段，钻机扭矩加上钻压力和冲击功，三种力量相互交叉做功，互相助力。根据岩石的裂变性掘进，而且底部钻头的开口率最大化，确保了岩渣的及时上导。避免了重复冲击，导向槽最大的优势，改变了做功方向，旋钮打击，借助钻扭力的载体，更便于掘岩，而且更利于钻渣上导，及时排渣。开口率的保证是基于原来平口钻头的基础上展开，通过钻机的旋转合理布齿，确保孔底多部位都能接受到冲击力。此部位巧妙的设计，达到一举多得的效果；既保证了大颗粒渣土的及时排出，避免重复做功，又充分降低了冲击力对基岩的破坏；而且大幅度节约了施工成本。
所述一种复合型多功能岩土螺旋钻具，是适合多种地质结构的钻具，改变以往垂直打击的旋打，由大冲击功改变为微冲击，对基岩扰动较小，软土层不启动冲击功，仅依靠螺旋钻头钻掘导渣；由于底部钻头的开口率最大化，确保了岩渣的及时上导，避免了重复冲击，导向槽最大的优势，改变了做功方向，旋钮打击，借助钻扭力的载体，更便于掘岩，而且更利于钻渣上导，硬岩层的大颗粒岩渣能够及时排出。
本发明实现原理：
1、在钻头9最底部设计有导向功能：在钻掘过程中，钻扭矩冲击力、钻压力相互依托，互相助力，起到借力打力，提高功效，增大破岩钻掘效果，而且便于大颗粒钻渣及时排出孔底。
2、设计理念：采用微冲击、少冲击技术，大幅度的减少了冲击力对基岩的破坏，提高了钻孔的质量。
3、在使用过程中：设计有传感器，表层土层和浅层的强风化中不启动冲击功能，依靠刮刀掘进螺旋叶片2上导功能排渣；当钻进出现难以钻进的情况时，启动冲击功能辅助刮刀式钻头钻掘；此时，冲击加上刮刀，也只是做破岩钻进的工作，排渣仍依靠螺旋叶片2上导出孔。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (4)
1.一种复合型多功能岩土螺旋钻具，包括螺旋叶片(2)、冲击锤(3)、套体(5)和钻头(9)，其特征在于，所述套体(5)上端连接接头(1)，接头(1)与钻杆的连接，套体(5)外壁上螺旋叶片(2)；所述套体(5)上开有导向槽(6)，导向槽(6)卡住螺旋叶片(2)，套体(5)内部布置着冲击锤(3)，所述套体(5)底部连接有冲击钻头(7)；所述冲击锤(3)底端的套体(5)内安装有钻头柄(4)，所述钻头(9)侧壁上开设有若干气孔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种复合型多功能岩土螺旋钻具，其特征在于，所述钻头(9)底部的形状为锥形螺旋。
3.根据权利要求1所述的一种复合型多功能岩土螺旋钻具，其特征在于，所述螺旋叶片(2)透过套体(5)向外延伸。
4.根据权利要求1所述的一种复合型多功能岩土螺旋钻具，其特征在于，所述钻头柄(4)底端与钻头(9)相抵，钻头(9)固定在套体(5)底端。
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