CN115162962A - 钻机的钻头结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻机的钻头结构及其施工方法，包括：供固定连接于钻机的钻杆的筒体，筒体的底部形成有开口；可开合地安装于开口处的封板，封板沿径向开设有通孔；固定于封板的中心处的钻头；固定于封板且沿通孔的边沿设置的切削板；以及安装于切削板的若干截齿，通过钻杆带动筒体转动，使得切削板旋转并推动钻头和截齿搅碎的碎块自通孔进入筒体内。本发明有效地解决了传统止水帷幕施工方式难以适用于穿过已建支护结构的工况的问题，通过优化钻头结构，并优化施工方案，以使得止水帷幕能够穿过已建支护结构，降低了施工难度，保证了施工进度，满足施工要求。

Description

钻机的钻头结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特指一种钻机的钻头结构及其施工方法。

背景技术

随着科技进步以及施工技术的提高，超高层大型建筑越来越多，超高层施工往往伴随着深基坑施工，因此深基坑支护成为施工一大重难点，基坑支护一般分为三个部分，第一部分是挡土桩部分，主要起到挡土墙的作用；第二部分是止水帷幕部分，一般深基坑底面处于地下水位线以下，降水困难较大，为防止地下水渗漏，需要沿深基坑周边设置止水帷幕，以阻断基坑内外地下水渗流；第三部分是支撑部分，主要作用为固结基坑周围土壤，对基坑起到支护作用。

随着城市建设的迅速发展，地下管廊、地下环路、地铁等已在诸多城市开发新区中广泛应用，管廊及地下环路的建设往往在城市规划及建设的前期优先完成，因此在随后的房建开发中，不乏存在相邻两个临时支护工程交叉，可能会出现待建结构的止水帷幕需要穿过已建结构的支护结构，传统止水帷幕的施工方法不能适用于这种工况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种钻机的钻头结构及其施工方法，解决了传统止水帷幕施工方式难以适用于穿过已建支护结构的工况的问题，通过优化钻头结构，并优化施工方案，以使得止水帷幕能够穿过已建支护结构，降低了施工难度，保证了施工进度，满足施工要求。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种钻机的钻头结构，包括：

供固定连接于钻机的钻杆的筒体，筒体的底部形成有开口；

可开合地安装于开口处的封板，封板沿径向开设有通孔；

固定于封板的中心处的钻头；

固定于封板且沿通孔的边沿设置的切削板；以及

安装于切削板的若干截齿，通过钻杆带动筒体转动，使得切削板旋转并推动钻头和截齿搅碎的碎块自通孔进入筒体内。

本发明采用钻机的钻头结构，通过钻杆带动筒体转动，使得切削板旋转并推动钻头和截齿搅碎的碎块自通孔进入筒体内，当钻至设定深度后，向上移动筒体至地面，开启封板，以敞开开口，从而筒体内的碎块自开口向外倒出，此时形成了桩孔，利用切削板和截齿增加钻头的钻进能力，使得钻头能够穿过已有的支护结构，解决了传统止水帷幕施工方式难以适用于穿过已建支护结构的工况的问题，通过优化钻头结构，并优化施工方案，以使得止水帷幕能够穿过已建支护结构，降低了施工难度，保证了施工进度，满足施工要求。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，切削板向靠近通孔的方向倾斜。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，切削板与封板之间形成有20°的夹角。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，通孔呈扇形，通孔靠近钻头的部分的宽度小于远离钻头的部分的宽度。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，通孔沿钻头对称设置有两个，切削板对应通孔设置有两块，且两块切削板分别位于钻头的两侧。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，还包括间隔设置且连接于切削板和封板之间的若干肋板。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，封板的一端通过铰链转动连接于筒体。

本发明钻机的钻头结构的进一步改进在于，还包括固定于封板远离铰链的一侧的第一固定板以及对应第一固定板且固定于筒体的侧壁的第二固定板，通过螺栓螺合于第一固定板和第二固定板使得封板与筒体固定连接。

本发明提供了一种钻机的钻头结构的施工方法，包括如下步骤：

提供钻头结构，将筒体安装于钻机的钻杆；

启动钻机，钻杆带动筒体旋转并向下移动，使得钻头和截齿搅碎土体以形成碎块，从而切削板推动碎块自通孔进入筒体内；

形成桩孔后，将筒体提升至地面，进而开启封板，以敞开该开口，从而筒体内的碎块自开口向外倒出。

本发明钻机的钻头结构的施工方法的进一步改进在于，待形成的止水帷幕需穿过已形成的支护结构，还包括：

利用钻头结构于待形成止水帷幕的位置间隔施工形成若干穿过支护结构的第一桩孔；

利用钻头结构于相邻两个第一桩孔之间施工形成穿过支护结构的第二桩孔，且若干第一桩孔和第二桩孔相连通以形成导槽；

于导槽内回填素土并压实，进而利用搅拌桩机向导槽内喷射水泥并搅拌，以形成止水帷幕。

附图说明

图1为本发明钻机的钻头结构的立体图。

图2为本发明钻机的钻头结构的仰视图。

图3为本发明钻机的钻头结构的施工状态图。

图4为本发明钻机的钻头结构的施工过程中第一桩孔和第二桩孔的位置关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种钻机的钻头结构及其施工方法，通过钻杆带动筒体转动，使得切削板旋转并推动钻头和截齿搅碎的碎块自通孔进入筒体内，当钻至设定深度后，向上移动筒体至地面，开启封板，以敞开开口，从而筒体内的碎块自开口向外倒出，此时形成了桩孔，利用切削板和截齿增加钻头的钻进能力，使得钻头能够穿过已有的支护结构，解决了传统止水帷幕施工方式难以适用于穿过已建支护结构的工况的问题，通过优化钻头结构，并优化施工方案，以使得止水帷幕能够穿过已建支护结构，降低了施工难度，保证了施工进度，满足施工要求。下面结合附图对本发明钻机的钻头结构进行说明。

参阅图1，图1为本发明钻机的钻头结构的立体图。下面结合图1，对本发明钻机的钻头结构进行说明。

如图1和图2所示，本发明钻机的钻头结构，包括：

供固定连接于钻机的钻杆的筒体11，筒体11的底部形成有开口；

可开合地安装于开口处的封板12，封板12沿径向开设有通孔121；

固定于封板12的中心处的钻头13；

固定于封板12且沿通孔121的边沿设置的切削板14；以及

安装于切削板14的若干截齿141，通过钻杆带动筒体11转动，使得切削板14旋转并推动钻头13和截齿141搅碎的碎块自通孔121进入筒体11内。

作为本发明的一较佳实施方式，切削板14向靠近通孔121的方向倾斜。

具体的，切削板14与封板12之间形成有20°的夹角，从而能够使得切削板14将切碎的碎石推入筒体11内。

进一步的，通孔121呈扇形，通孔121靠近钻头13的部分的宽度小于远离钻头13的部分的宽度。

具体的，通孔121沿钻头13对称设置有两个，切削板14对应通孔121设置有两块，且两块切削板14分别位于钻头13的两侧。

进一步的，还包括间隔设置且连接于切削板14和封板12之间的若干肋板142。

进一步的，封板12的一端通过铰链转动连接于筒体11。

具体的，还包括固定于封板12远离铰链的一侧的第一固定板以及对应第一固定板且固定于筒体11的侧壁的第二固定板，通过螺栓螺合于第一固定板和第二固定板使得封板12与筒体11固定连接。

本发明钻机的钻头结构的具体实施方式如下：

以待形成的止水帷幕需要穿过已形成的支护结构为例，将筒体11固定于钻杆的端部，启动钻机，钻杆带动筒体11旋转并向下移动，使得钻头13和截齿141搅碎土体以形成碎块，从而切削板14推动碎块自通孔121进入筒体11内，且钻头13和截齿141能够切碎支护结构，以形成若干穿过支护结构的第一桩孔21，且相邻两个第一桩孔21之间的间距为0mm，即相邻两个第一桩孔21的边沿相贴合；

将筒体11提升至地面，进而开启封板12，以敞开该开口，从而筒体11内的碎块自开口向外倒出；

再于相邻两个第一桩孔21之间打设第二桩孔22，第二桩孔22的圆心与第一桩孔21的圆心之间的距离为第二桩孔22的半径，即第二桩孔22的圆心与第一桩孔21的侧壁相重合，从而第一桩孔21和第二桩孔22相连通以形成导槽23；

于导槽23内回填素土并压实，进而利用搅拌桩机向导槽23内喷射水泥并搅拌，以形成止水帷幕。

本发明还提供了一种钻机的钻头结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

提供钻头结构，将筒体11安装于钻机的钻杆；

启动钻机，钻杆带动筒体11旋转并向下移动，使得钻头13和截齿141搅碎土体以形成碎块，从而切削板14推动碎块自通孔121进入筒体11内；

形成桩孔后，将筒体11提升至地面，进而开启封板14，以敞开该开口，从而筒体11内的碎块自开口向外倒出。

进一步的，待形成的止水帷幕需穿过已形成的支护结构24，还包括：

利用钻头结构于待形成止水帷幕的位置间隔施工形成若干穿过支护结构24的第一桩孔21；

利用钻头结构于相邻两个第一桩孔21之间施工形成穿过支护结构24的第二桩孔22，且若干第一桩孔21和第二桩孔22相连通以形成导槽23；

于导槽23内回填素土并压实，进而利用搅拌桩机向导槽23内喷射水泥并搅拌，以形成止水帷幕。

本发明提供的施工方法实际实施的具体操作方式如下：

以待形成的止水帷幕需要穿过已形成的支护结构为例，将筒体11固定于钻杆的端部，启动钻机，钻杆带动筒体11旋转并向下移动，使得钻头13和截齿141搅碎土体以形成碎块，从而切削板14推动碎块自通孔121进入筒体11内，且钻头13和截齿141能够切碎支护结构，以形成若干穿过支护结构的第一桩孔21，且相邻两个第一桩孔21之间的间距为0mm，即相邻两个第一桩孔21的边沿相贴合；

将筒体11提升至地面，进而开启封板12，以敞开该开口，从而筒体11内的碎块自开口向外倒出；

再于相邻两个第一桩孔21之间打设第二桩孔22，第二桩孔22的圆心与第一桩孔21的圆心之间的距离为第二桩孔22的半径，即第二桩孔22的圆心与第一桩孔21的侧壁相重合，从而第一桩孔21和第二桩孔22相连通以形成导槽23；

于导槽23内回填素土并压实，进而利用搅拌桩机向导槽23内喷射水泥并搅拌，以形成止水帷幕。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钻机的钻头结构，其特征在于，包括：

供固定连接于钻机的钻杆的筒体，所述筒体的底部形成有开口；

可开合地安装于所述开口处的封板，所述封板沿径向开设有通孔；

固定于所述封板的中心处的钻头；

固定于所述封板且沿所述通孔的边沿设置的切削板；以及

安装于所述切削板的若干截齿，通过所述钻杆带动所述筒体转动，使得所述切削板旋转并推动所述钻头和所述截齿搅碎的碎块自所述通孔进入所述筒体内。

2.如权利要求1所述的钻机的钻头结构，其特征在于，所述切削板向靠近所述通孔的方向倾斜。

3.如权利要求2所述的钻机的钻头结构，其特征在于，所述切削板与所述封板之间形成有20°的夹角。

4.如权利要求1所述的钻机的钻头结构，其特征在于，所述通孔呈扇形，所述通孔靠近所述钻头的部分的宽度小于远离所述钻头的部分的宽度。

5.如权利要求4所述的钻机的钻头结构，其特征在于，所述通孔沿所述钻头对称设置有两个，所述切削板对应所述通孔设置有两块，且两块所述切削板分别位于所述钻头的两侧。

6.如权利要求1所述的钻机的钻头结构，其特征在于，还包括间隔设置且连接于所述切削板和所述封板之间的若干肋板。

7.如权利要求1所述的钻机的钻头结构，其特征在于，所述封板的一端通过铰链转动连接于所述筒体。

8.如权利要求7所述的钻机的钻头结构，其特征在于，还包括固定于所述封板远离所述铰链的一侧的第一固定板以及对应所述第一固定板且固定于所述筒体的侧壁的第二固定板，通过螺栓螺合于所述第一固定板和所述第二固定板，使得所述封板与所述筒体固定连接。

9.一种如权利要求1所述钻机的钻头结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供所述钻头结构，将所述筒体安装于钻机的钻杆；

启动所述钻机，所述钻杆带动所述筒体旋转并向下移动，使得所述钻头和所述截齿搅碎土体以形成碎块，从而所述切削板推动所述碎块自所述通孔进入所述筒体内；

形成桩孔后，将所述筒体提升至地面，进而开启所述封板，以敞开所述开口，从而所述筒体内的碎块自所述开口向外倒出。

10.如权利要求9所述钻机的钻头结构的施工方法，其特征在于，待形成的止水帷幕需穿过已形成的支护结构，还包括：

利用所述钻头结构于待形成所述止水帷幕的位置间隔施工形成若干穿过所述支护结构的第一桩孔；

利用所述钻头结构于相邻两个所述第一桩孔之间施工形成穿过所述支护结构的第二桩孔，且若干所述第一桩孔和所述第二桩孔相连通以形成导槽；

于所述导槽内回填素土并压实，进而利用搅拌桩机向所述导槽内喷射水泥并搅拌，以形成所述止水帷幕。

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