CN113006698A - 一种具有局部扩孔功能的钻头 - Google Patents

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宋永生
狄志强
黄益骏
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Jiangsu Chenghui Engineering Technology Co ltd
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Jiangsu Chenghui Engineering Technology Co ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/02—Core bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
    • E21B10/322—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools cutter shifted by fluid pressure

Abstract

本发明公开了一种具有局部扩孔功能的钻头，包括钢管，钢管中包含多个间隔布置的活塞孔，异型活塞穿过活塞孔，垫块安装在活塞孔的侧壁上。当钻头正向旋转时，异型活塞受周边介质的压力而缩入间隔布置的斜向活塞孔；当钻头反向旋转时，异型活塞受周边钻孔介质的拉力而逐渐伸出间隔布置的斜向活塞孔。通过设定可滑动垫块的位置可以控制异型活塞的伸出长度，从而实现局部扩孔的功能。本发明能够在不改变取芯钻孔装置的前提下实现在局部进行连续变直径钻芯取孔，具有便捷性、高效性等优点。

Description

一种具有局部扩孔功能的钻头
技术领域
本发明属于土木工程领域，尤其涉及一种具有局部扩孔功能的钻头。
背景技术
因基础加固、新增管线等要求，需要对地下结构进行取芯钻孔。但是，在地下工程取芯钻孔后，虽然会采用各种材料(如，混凝土、结构胶等)进行填充，但是地下水依然容易自取芯处渗出，已经成为工程难题。虽然通过采用防水材料或者高性能防渗混凝土可以缓解这一问题，但是无法改变以直线为主的地下水渗透路径，难以根治或者大幅度减小这一问题。但是，传统的直线取芯方式难以有效增加地下水的渗透路径和路线，为此需要在钻芯设备和操作方式上重点解决两个问题。首先，钻芯取孔设备要尽量与现有的取芯设备相结合，即不应对其动力设备和钻芯方式进行过大改变，否则不利于设备的推广使用。其次，需要尽可能简化操作的流程，以便于在粗放型的土木建筑领域推广应用，防止出现低工效和施工安全问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有局部扩孔功能的钻头,以解决可以有效地解决连续变直径取芯目标和可以继续沿用现有的钻芯设备的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明具体技术方案如下：
具有局部扩孔功能的钻头，包括：钢管，钢管中包含多个间隔布置的活塞孔，异型活塞穿过活塞孔，固定于活塞孔中；垫块安装在活塞孔的侧壁上。
进一步的，异型活塞包括活塞头，活塞杆和活塞底盘；活塞杆位于活塞头和活塞底盘之间，活塞杆与活塞头和活塞底盘固定连接。
进一步的，活塞头是双弧形，一侧弧度大，另一侧弧度小；当钻头正向转动时，活塞头被周边介质压缩至活塞孔内部；当钻头反向转动时，活塞头被周边介质拉出活塞孔。
进一步的，垫块安装于活塞头和活塞底盘之间的活塞孔的侧壁上。
进一步的，垫块的位置沿着活塞孔移动，能够调节异型活塞的伸出长度。
进一步的，活塞孔是斜向活塞孔。
本发明的一种具有局部扩孔功能的钻头具有以下优点：
1、因为采用异型活塞，本发明装置可以继续沿用现有的钻芯设备。
2、因为采用了垫块，能够调节异型活塞的伸出长度，使本发明装置可以连续变直径进行钻芯取孔。
附图说明
图1为本发明具有局部扩孔功能的钻头结构示意图；
图2为本发明的斜向活塞孔和可滑动垫块的结构示意图；
图3为本发明的异型活塞的结构示意图；
图中标记说明：100、活塞孔；200、钢管；300、异型活塞；400、垫块；301、活塞头；302、活塞杆；303、活塞底盘。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种具有局部扩孔功能的钻头做进一步详细的描述。
如图1和图2所示，本发明包括钢管200，钢管200中包含多个间隔布置的活塞孔100，异型活塞300穿过活塞孔100，垫块400安装于间隔布置的活塞孔100的侧壁上。
使用时，通过顺时针旋转钻头，异型活塞300受周边介质的压力而缩入间隔布置的活塞孔100中；当钻头反向旋转时，异型活塞300受周边钻孔介质的拉力而逐渐伸出间隔布置的活塞孔100。周边的介质是土或者是混凝土。当顺时针旋转钻头时，异型活塞300受到周边介质的切向摩擦力，该摩擦力在异型活塞轴向的分力可推动异型活塞300缩入活塞孔。异型活塞的材料是采用金属材料。
如图2所示，异型活塞300包括活塞头301，活塞杆302和活塞底盘303。其中活塞头301是双弧形，一侧弧度较大，另一侧弧度较小；活塞杆302位于活塞头301和活塞底盘303之间，活塞杆302与活塞头301和活塞底盘303固定连接。
垫块400的位置可沿着活塞孔100移动，当需要时通过旋转后扣入槽道的限位孔中，进而能够调节异型活塞300的伸出长度。
使用时，当活塞头301回缩至活塞孔100内部时，垫块400通过挡住活塞头301的移动而阻止异型活塞300回缩。当活塞头301伸出活塞孔100时，垫块400通过挡住活塞底盘303而阻止异型活塞300回缩。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种具有局部扩孔功能的钻头，其特征在于，包括：
钢管(200)；
钢管(200)中包含多个间隔布置的活塞孔(100)；
异型活塞(300)穿过活塞孔(100)，固定于活塞孔(100)中；
垫块(400)安装在活塞孔(100)的侧壁上；
所述异型活塞(300)包括活塞头(301)，活塞杆(302)和活塞底盘(303)；所述活塞杆(302)位于活塞头(301)和活塞底盘(303)之间，活塞杆(302)与活塞头(301)和活塞底盘(303)固定连接；
所述钢管(200)是圆形的；
所述活塞头(301)是双弧形，左边弧度大，右边弧度小；当钻头正向转动时，活塞头(301)被周边介质压缩至活塞孔(100)内部；当钻头反向转动时，活塞头(301)被周边介质拉出活塞孔(100)。
2.根据权利要求1所述的具有局部扩孔功能的钻头，其特征在于，所述垫块(400)安装于活塞头(301)和活塞底盘(303)之间的活塞孔(100)的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的具有局部扩孔功能的钻头，其特征在于，所述垫块(400)的位置可以沿着活塞孔(100)移动，能够调节异型活塞(300)的伸出长度。
4.根据权利要求3所述的具有局部扩孔功能的钻头，其特征在于，所述活塞孔(100)是斜向活塞孔。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE843082C (de) * 1942-06-10 1952-09-29 Bade & Co Gmbh Vorrichtung zum Mitfuehren einer Futterrohrtour beim Bohren mittels Bohrgreifer
CN101589204A (zh) * 2006-12-04 2009-11-25 贝克休斯公司 用于钻地应用的可扩张扩孔钻及其使用方法
JP2011117126A (ja) * 2009-11-30 2011-06-16 Kenji Kagota 掘削工具
CN205477374U (zh) * 2016-02-25 2016-08-17 中煤第三建设（集团）有限责任公司 扩底孔钻头
CN211950339U (zh) * 2020-02-16 2020-11-17 武汉金瑞威基础工程有限公司 一种抗浮锚杆扩大头钻具

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