CN114482864A - 一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头，适用于硬质岩地层施工中。效果如下：在保证原有钻头的净空尺寸的情况下，在原有筒钻的外侧增加一层内筒，保证气流通过，充分利用废气；钻头基座上设置的钻头出气孔，使得多余的废气从钻头出气孔排出，废气可以将破碎的岩渣吹出孔外，使得钻头的截齿可以和岩石接触的更密切，提高钻进速率；传统的气动钻机是将岩石全部击碎后排出，而双壁钻头采用切削的方式，将岩石切割后可以取出完整的岩芯，提高钻进效率。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头，适用于硬质岩地层施工中。
背景技术
建筑工程基坑支护以及桩基础施工多以旋挖钻机成孔。旋挖钻机以旋转切削方式进行钻进，具有输出扭矩大、轴向压力大、自身钻进效率高、成孔质量好、环境污染小、行走移位方便等特点，通过配置适用的钻具可以高效率地在各种土层、卵砾石层以至于软—中硬质节理较发育的基岩等地质进行成孔作业，取得了良好的成孔效果。
传统的旋挖钻机通过旋转切削的方式进行钻进，对于较完整、层理裂隙不发育的中-硬质岩的基岩地层，采用传统的旋挖钻机进行施工时，钻进效率极慢，而且对钻具造成的损耗较大。随着行业的发展，气动旋挖钻机使用较普遍，气动旋挖钻机具有成孔效率快的优点。
目前，市场上现有的气动旋挖钻机，其在使用的过程中大多存在以下的不足：气动旋挖钻机在施工时，气体通过冲击器带动旋挖钻头进行冲击钻进，多余的废气从旋挖钻头顶部与钻杆连接处排除，没有进行废气再利用，而且在排气的同时易将取进钻头内的渣料吹入孔内，造成费工。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有气动旋挖钻头技术中存在的缺点，而提出的一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头，包括钻头外筒1、钻头内筒2、钻头基座10和截齿9；
所述的钻头外筒1为一体结构，分为上中下三部分，其中，上部和下部为直筒结构，上部筒体的直径大于下部筒体；上部筒体的上表面为开口结构，下表面中心开有与六方接头5尺寸一致的六方口，上部筒体的上部对称布置多个方形开口7，作为转杆接头，从而将转杆安装在上部筒体上，上部筒体的上部还对称布置两个圆形开口，冲击器从上部筒体插入钻头中，通过连接杆与圆形开口的配合将转杆和冲击器连接；下部筒体的下表面为开口结构，上表面中心开有压缩空气进气口6；中部包括六方接头5和多个翼板4，六方接头5为六方筒体结构，其上下表面分别与上部筒体的下表面和下部筒体的上表面连接，六方接头5与上部筒体和下部筒体同轴；翼板4对称布置在六方接头5的外侧，翼板4的底端与下部筒体的上表面连接，顶端与上部筒体的下表面连接，内侧边与六方接头5的外壁连接，提高钻头外筒1的整体稳定性；冲击器通过与六方接头5与双壁钻头连接，冲击器的出气口与压缩空气进气口6相连通；
所述的钻头基座10为圆环板状结构，安装在钻头外筒1的底部；所述的钻头内筒2为底部开口的圆筒，位于钻头外筒1的下部筒体内，钻头内筒2的底部与钻头基座10的内侧边沿固接为一体，使钻头内筒2的外壁与钻头外筒1的内壁之间形成双壁钻头空腔，作为走气通道8；
所述的截齿9沿周向等间距安装在钻头基座10上，且相邻两个截齿9之间的圆周上开设有钻头出气孔3，钻头出气孔3用于吹扫岩渣。
本发明的有益效果：
(1)双壁钻头顶端与钻杆的连接方式使拆卸钻头更快捷和方便。
(2)在保证原有钻头的净空尺寸的情况下，在原有筒钻的外侧增加一层内筒，保证气流通过，充分利用废气。
(3)钻头基座上设置的钻头出气孔，使得多余的废气从钻头出气孔排出，废气可以将破碎的岩渣吹出孔外，使得钻头的截齿可以和岩石接触的更密切，提高钻进速率。
(4)传统的气动钻机是将岩石全部击碎后排出，而双壁钻头采用切削的方式，将岩石切割后可以取出完整的岩芯，提高钻进效率。
附图说明
图1为本发明的双壁钻头的俯视图；
图2为本发明的双壁钻头的仰视图；
图3为本发明的双壁钻头的剖视图。
图中：1钻头外筒；2钻头内筒；3钻头出气孔；4翼板；5六方接头；6压缩空气进气口；7方形开口；8走气通道；9截齿；10钻头基座。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1-3所示，本发明的一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头，包括钻头外筒1、钻头内筒2、截齿9和钻头基座10。
钻头外筒1分为上中下三部分，各部分的结构如下：
(1)上部筒体的上表面为开口结构，上部筒体上上设有方形开口7用于安装钻杆，还设有圆形开口，用于通过连接杆将钻杆与冲击器连接，上部筒体的下表面中心开有与六方接头5尺寸一致的六方口；双壁钻头顶端与钻杆进行对插连接后，采用插销式的方式进行连接，该连接方式的优点在于拆卸钻头更快捷和方便。
(2)中部为六方接头5和翼板4，六方接头5用于连接冲击器，翼板4布置在六方接头5的外围，用于提供钻头外筒1的稳定性；
(3)下部筒体的下表面为开口结构，上表面中心开有压缩空气进气口6，冲击器的出气口与压缩空气进气口6相连通。
所述的钻头基座10为圆环板状结构，安装在钻头外筒1的底部；所述的钻头内筒2为底部开口的圆筒，位于钻头外筒1的下部筒体内，钻头内筒2的底部与钻头基座10的内侧边沿固接为一体，使钻头内筒2的外壁与钻头外筒1的内壁之间形成双壁钻头空腔，作为走气通道8；
钻头基座10为圆环板状结构，安装在钻头外筒1的底部。
钻头内筒2为底部开口的圆筒，位于钻头外筒1的下部筒体内，钻头内筒2的底部与钻头基座10的内侧边沿固接为一体，使钻头内筒2的外壁与钻头外筒1的内壁之间形成双壁钻头空腔，作为走气通道8；是在保证原有钻头的净空尺寸的情况下，在原有筒钻的外侧增加一层筒钻，钻头内筒2和钻头外筒1之间留有20mm间隙，保证气流通过。
截齿9等间距安装在钻头基座10上，且相邻两个截齿9之间的圆周上开设有钻头出气孔3，使得多余的废气从钻头出气孔3排出，废气可以将破碎的岩渣吹出孔外，使得钻头的截齿可以和岩石接触的更密切，提高钻进速率。
钻头出气孔3比传统钻头的优点在于，排气的位置更接近岩渣，吹渣的效果要好于传统的气动钻头的吹渣方式。传统的钻头排气孔是在钻头的顶端，距离破碎岩渣的位置较远，而且筒钻中存在岩芯，导致吹渣的针对性不强。双壁钻头的筒壁为两层，废气可以从钻头的顶端排至钻头的底端，在两个截齿之间预留排气孔，使废气可以从排气孔中排出，可以更好地将孔中的岩渣吹出。
本发明的工作过程如下：
1、桩基开孔后，旋挖钻机先采用截齿钻头施工上部土层(包含回填土、黏土等)。
2、上部土层施工完毕后，进入岩层后更换本发明的双壁钻头。先将截齿钻头进行拆卸，然后将双壁钻头立放于地面，移动钻杆使冲击器的六方接头与双壁钻头重合，然后下放钻杆，使冲击器上的六方接头(凸)插入钻头的六方接头5中。采用销子插入上部筒体的圆形开口中，将双壁钻头安装至钻杆上。
3、启动空压机，打开储气罐，下放钻杆至孔中，进行气动旋挖成孔。气流通过高风压管-储气罐-卷扬-钻杆上端提引器-钻杆至冲击器，冲击器在风压的作用下，带动双壁钻头高频振动，然后气流从压缩空气进气口6进入钻头外筒1中的走气通道8，然后从钻头出气孔3出来，使岩石被击碎后通过风压被吹出，且岩石切割后形成完整的岩芯进入钻头内筒1中。
Claims (1)
1.一种气动旋挖钻机使用的双壁钻头，其特征在于，所述的双壁钻头包括钻头外筒(1)、钻头内筒(2)、钻头基座(10)和截齿(9)；
所述的钻头外筒(1)为一体结构，分为上中下三部分，其中，上部和下部为直筒结构，上部筒体的直径大于下部筒体；上部筒体的上表面为开口结构，下表面中心开有与六方接头(5)尺寸一致的六方口，上部筒体的上部对称布置多个方形开口(7)，作为转杆接头，从而将转杆安装在上部筒体上，上部筒体的上部还对称布置两个圆形开口，冲击器从上部筒体插入钻头中，通过连接杆与圆形开口的配合将转杆和冲击器连接；下部筒体的下表面为开口结构，上表面中心开有压缩空气进气口(6)；中部包括六方接头(5)和多个翼板(4)，六方接头(5)为六方筒体结构，其上下表面分别与上部筒体的下表面和下部筒体的上表面连接，六方接头(5)与上部筒体和下部筒体同轴；翼板(4)对称布置在六方接头(5)的外侧，翼板(4)的底端与下部筒体的上表面连接，顶端与上部筒体的下表面连接，内侧边与六方接头(5)的外壁连接；冲击器通过与六方接头(5)与双壁钻头连接，冲击器的出气口与压缩空气进气口(6)相连通；
所述的钻头基座(10)为圆环板状结构，安装在钻头外筒(1)的底部；所述的钻头内筒(2)为底部开口的圆筒，位于钻头外筒(1)的下部筒体内，钻头内筒(2)的底部与钻头基座(10)的内侧边沿固接为一体，使钻头内筒(2)的外壁与钻头外筒(1)的内壁之间形成双壁钻头空腔，作为走气通道(8)；
所述的截齿(9)沿周向等间距安装在钻头基座(10)上，且相邻两个截齿(9)之间的圆周上开设有钻头出气孔(3)，钻头出气孔(3)用于吹扫岩渣。
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| CN (1) | CN114482864A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116122721A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-16 | 陕西省外经贸建设集团有限公司 | 一种建筑施工钻孔装置 |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202111601895.0A patent/CN114482864A/zh active Pending
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