CN116876991A - 一种带扩孔装置的截齿筒钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带扩孔装置的截齿筒钻，包括上筒体，所述上筒体的底部固定安装有下筒体，所述下筒体的底部沿圆周方向等间距固定安装有多个钻底截齿，所述上筒体的顶部安装有钻顶，所述上筒体的内部设置有导向筒，所述导向筒可沿上筒体轴向移动，所述导向筒的内部顶端嵌入安装有传扭板，本发明在截齿筒钻接触到桩孔底部，钻机施加压力，将上筒体与导向筒相对移动，将导向筒在上筒体内向下移动，通过连杆带动弯折块向上筒体的外侧转动，从而将扩孔截齿从第二通孔内张开，使得截齿筒钻在钻进的同时进行扩孔，扩出来的孔直径大于或等于护筒外径，降低了护筒下放阻力，使护筒能够快速下放。

Description

一种带扩孔装置的截齿筒钻

技术领域

本发明涉及截齿筒钻技术领域，具体为一种带扩孔装置的截齿筒钻。

背景技术

目前全护筒(套管)工法就是通过旋挖钻机安装截齿筒钻进行旋挖成孔时，将钢护筒埋入地下一定深度，然后在护筒内取土成孔，在灌注混凝土时，随灌随拔护筒，保证混凝土始终埋住护筒一段距离，混凝土灌注完成后，将护筒拔出，而成孔的工法。

通常情况下常见的全护筒埋设方法包括：振动锤埋设护筒、动力头驱动埋设护筒、搓管机驱动埋设护筒，目前在振动锤埋设护筒方法中，使用液压振动锤夹持护筒，通过高频振动使护筒周边沙土液化，在护筒重力作用下使护筒插入土层，但有些地层上层为土层，下层实为硬岩层，因此存在当钢护筒下放到硬岩层表面时，振动锤无法使得钢护筒继续下放的难题。

针对上述问题，本申请人设计一种带扩孔装置的截齿筒钻，在钻孔的同时进行扩孔，以降低护筒下放阻力，解决上述问题。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带扩孔装置的截齿筒钻，能够一边钻进一边扩孔，扩出来的孔直径大于或等于护筒外径，降低了护筒下放阻力，使护筒能够快速下放，以解决振动锤无法使得钢护筒继续下放的问题。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种带扩孔装置的截齿筒钻，包括上筒体，所述上筒体的底部固定安装有下筒体，所述下筒体的底部沿圆周方向等间距固定安装有多个钻底截齿，所述上筒体的顶部安装有钻顶，所述上筒体的内部设置有导向筒，所述导向筒可沿上筒体轴向移动，所述导向筒的内部顶端嵌入安装有传扭板，所述传扭板的底部固定连接有连接筒，所述连接筒的底端外壁上沿圆周方向等间距安装有多组扩孔齿组件，所述上筒体上开设有供扩孔齿组件穿过的第二通孔。

优选的，所述扩孔齿组件包括连接座、连杆、弯折块以及扩孔截齿，所述连接座固定连接于连接筒上，所述连杆一端与连接座活动铰接，所述连杆另一端与弯折块一端活动铰接，所述扩孔截齿嵌入安装于弯折块另一端，所述弯折块弯折处的两侧均设置有固定板，所述弯折块与固定板之间通过转轴转动连接。

优选的，所述固定板固定安装于第二通孔内壁的两侧，两个所述固定板顶部之间固定连接有衔接板，两个所述固定板之间且靠近上筒体外壁的一侧固定连接有限位板，所述限位板固定连接于第二通孔的外壁顶端。

优选的，所述钻顶包括连接方，所述连接方的底部固定连接有顶板，所述导向筒固定连接于顶板的底部，所述连接方的侧壁上开设有连接孔。

优选的，所述连接方外壁的四个拐角处与顶板之间均固定连接有连接方筋板。

优选的，所述导向筒的外壁上沿圆周方向等间距固定连接有四个限位块，所述上筒体上开设有供限位块穿过并纵向移动的第一通孔。

优选的，所述第一通孔内壁的四周均固定连接有加固块。

优选的，所述上筒体的内壁沿圆周方向等间距固定连接有四组导向件，每个所述导向件均包括两个竖直设置的导向板，所述导向板固定连接于上筒体的内壁上，两个所述导向板之间形成导向槽，所述传扭板为十字形结构，所述传扭板的四个端部均贯穿导向筒并延伸至导向槽内。

优选的，相邻的两组所述导向件之间从上往下固定连接有多个导向圆弧板，所述导向圆弧板固定连接于上筒体的内壁上，并且套接于导向筒的外侧。

(3)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明在截齿筒钻接触到桩孔底部，钻机施加压力，将上筒体与导向筒相对移动，将导向筒在上筒体内向下移动，通过连杆带动弯折块向上筒体的外侧转动，从而将扩孔截齿从第二通孔内张开，使得截齿筒钻在钻进的同时进行扩孔，扩出来的孔直径大于或等于护筒外径，降低了护筒下放阻力，使护筒能够快速下放。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的部分结构示意图；

图3为本发明的导向筒和扩孔齿组件结构示意图；

图4为本发明的上筒体结构示意图；

图5为本发明的连接筒、导向筒和扩孔齿组件剖视图。

附图中的标记为：1、上筒体；101、第一通孔；102、第二通孔；2、钻顶；201、连接方；202、连接方筋板；203、连接孔；204、顶板；3、下筒体；4、钻底截齿；5、导向筒；501、限位块；6、导向圆弧板；7、导向板；8、传扭板；9、连接筒；10、扩孔齿组件；1001、连接座；1002、连杆；1003、弯折块；1004、扩孔截齿；1005、固定板；1006、衔接板；1007、限位板；11、加固块。

具体实施方式

本具体实施方式是一种带扩孔装置的截齿筒钻，如图1-图5所示，该截齿筒钻包括上筒体1，上筒体1的底部固定安装有下筒体3，下筒体3的底部沿圆周方向等间距固定安装有多个钻底截齿4，上筒体1的顶部安装有钻顶2，上筒体1的内部设置有导向筒5，导向筒5的内部顶端嵌入安装有传扭板8，传扭板8的底部固定连接有连接筒9，连接筒9的底端外壁上沿圆周方向等间距安装有多组扩孔齿组件10，上筒体1上开设有供扩孔齿组件10穿过的第二通孔102，该截齿筒钻在使用时，通过钻顶2将其安装在旋挖钻机的钻杆上，随着旋挖钻机施加扭力和压力，截齿筒钻一边旋转一边下压，硬岩被截齿筒钻底部的钻底截齿4破碎，并且通过扩孔齿组件10伸出第二通孔102，使得一边钻进一边扩孔，扩出来的孔直径大于或等于护筒筒体外径，降低了护筒下放阻力，使护筒能够快速下放。

在本实施例中，如图1和图2所示，钻顶2包括连接方201，连接方201的底部固定连接有顶板204，导向筒5固定连接于顶板204的底部，连接方201的侧壁上开设有连接孔203，通过连接孔203和螺栓将截齿筒钻与旋挖钻机的钻杆方头连接，用于驱动截齿筒钻打桩施工。

作为上述实施例的优选，连接方201外壁的四个拐角处与顶板204之间均固定连接有连接方筋板202，通过设置的连接方筋板202起到加强结构，传递扭矩的作用。

在本实施例中，如图1、图3和图5所示，扩孔齿组件10包括连接座1001、连杆1002、弯折块1003以及扩孔截齿1004，连接座1001固定连接于连接筒9上，连杆1002一端与连接座1001活动铰接，连杆1002另一端与弯折块1003一端活动铰接，扩孔截齿1004嵌入安装于弯折块1003另一端，弯折块1003的弯折角度优选为120°-145°，弯折块1003弯折处的两侧均设置有固定板1005，弯折块1003与固定板1005之间通过转轴转动连接，固定板1005固定安装于第二通孔102内壁的两侧，并且导向筒5可沿上筒体1轴向移动。

具体地，在截齿筒钻接触到桩孔底部，钻机施加压力，将上筒体1与导向筒5相对移动，在上筒体1不动的情况下即表现为导向筒5在上筒体1内向下移动，在此过程中，通过连杆1002带动弯折块1003向上筒体1的外侧转动，从而将扩孔截齿1004从第二通孔102内张开，使得截齿筒钻在钻进的同时进行扩孔；

在截齿筒钻处于自由状态或者上提时，上筒体1相对于导向筒5向下移动，从而将扩孔齿组件收入到钻体上筒体内部，以便于下放扩底筒钻。

在本实施例中，如图3所示，两个固定板1005顶部之间固定连接有衔接板1006，提高固定板1005之间的连接的稳固性；两个固定板1005之间且靠近上筒体1外壁的一侧固定连接有限位板1007，限位板1007固定连接于第二通孔102的外壁顶端，通过限位板1007用于限制弯折块1003和扩孔截齿1004张开的范围。

在本实施例中，如图1和图3所示，导向筒5的外壁上沿圆周方向等间距固定连接有四个限位块501，上筒体1上开设有供限位块501穿过并纵向移动的第一通孔101，在上筒体1和导向筒5相对移动的过程中，通过限位块501在第一通孔101内移动，用于防止导向筒5与上筒体1之间脱离，并且限制导向筒5的活动行程，将扩孔齿组件10的张开角度控制在最佳范围，即保障扩孔效果，也避免扩孔截齿1004过多磨损，降低使用寿命。

在本实施例中，如图1和图3所示，第一通孔101内壁的四周均固定连接有加固块11，通过加固块11的设置，避免限位块501与第一通孔101的内壁直接接触碰撞，造成上筒体1的变形损坏。

在本实施例中，如图3和图4所示，上筒体1的内壁沿圆周方向等间距固定连接有四组导向件，每个导向件均包括两个竖直设置的导向板7，导向板7固定连接于上筒体1的内壁上，两个导向板7之间形成导向槽，传扭板8为十字形结构，传扭板8的四个端部均贯穿导向筒5并延伸至导向槽内，传扭板8插入导向板7之间形成的导向槽，用于传递扭矩，且传扭板8沿导向板7可上下移动，对导向筒5起到限位导向的作用。

作为上述实施例的优选，顶板204上开设有可供导向板7穿过的导向孔。

9在本实施例中，如图3和图4所示，相邻的两组导向件之间从上往下固定连接有多个导向圆弧板6，导向圆弧板6固定连接于上筒体1的内壁上，并且套接于导向筒5的外侧，导向筒5插入导向圆弧板6所形成的圆内，可上下移动，对导向筒5起到二次导向的作用。

工作原理：在下放护筒施工中，由于地层较硬，护筒难以下放，此时，通过连接孔203和螺栓将该截齿筒钻与旋挖钻机的钻杆方头连接，随着旋挖钻机施加扭力和压力，截齿筒钻一边旋转一边下压，在截齿筒钻自由状态下时，扩孔齿组件10收入到钻体上筒体内部，以下放扩底筒钻，待扩底筒钻接触到桩孔底部，钻机施加压力，导向筒5在上筒体1内向下移动，扩孔齿组件10随即张开，旋挖钻机旋转施加扭力，钻顶传扭板8将扭力传递给钻体导向板7，截齿筒钻随即一边下压一边旋转钻进，将桩孔扩孔成功，待扩到指定深度，截齿筒钻上提，扩孔齿组件10收入钻体上筒体1内部，将截齿筒钻上提成功，此时，护筒下部的桩孔直径已经成功扩到大于或等于护筒外径，此时继续下放护筒，降低了护筒下放阻力，使护筒能够快速下放。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：包括上筒体(1)，所述上筒体(1)的底部固定安装有下筒体(3)，所述下筒体(3)的底部沿圆周方向等间距固定安装有多个钻底截齿(4)，所述上筒体(1)的顶部安装有钻顶(2)，所述上筒体(1)的内部设置有导向筒(5)，所述导向筒(5)可沿上筒体(1)轴向移动，所述导向筒(5)的内部顶端嵌入安装有传扭板(8)，所述传扭板(8)的底部固定连接有连接筒(9)，所述连接筒(9)的底端外壁上沿圆周方向等间距安装有多组扩孔齿组件(10)，所述上筒体(1)上开设有供扩孔齿组件(10)穿过的第二通孔(102)。

2.根据权利要求1所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述扩孔齿组件(10)包括连接座(1001)、连杆(1002)、弯折块(1003)以及扩孔截齿(1004)，所述连接座(1001)固定连接于连接筒(9)上，所述连杆(1002)一端与连接座(1001)活动铰接，所述连杆(1002)另一端与弯折块(1003)一端活动铰接，所述扩孔截齿(1004)嵌入安装于弯折块(1003)另一端，所述弯折块(1003)弯折处的两侧均设置有固定板(1005)，所述弯折块(1003)与固定板(1005)之间通过转轴转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述固定板(1005)固定安装于第二通孔(102)内壁的两侧，两个所述固定板(1005)顶部之间固定连接有衔接板(1006)，两个所述固定板(1005)之间且靠近上筒体(1)外壁的一侧固定连接有限位板(1007)，所述限位板(1007)固定连接于第二通孔(102)的外壁顶端。

4.根据权利要求1所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述钻顶(2)包括连接方(201)，所述连接方(201)的底部固定连接有顶板(204)，所述导向筒(5)固定连接于顶板(204)的底部，所述连接方(201)的侧壁上开设有连接孔(203)。

5.根据权利要求4所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述连接方(201)外壁的四个拐角处与顶板(204)之间均固定连接有连接方筋板(202)。

6.根据权利要求1所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述导向筒(5)的外壁上沿圆周方向等间距固定连接有四个限位块(501)，所述上筒体(1)上开设有供限位块(501)穿过并纵向移动的第一通孔(101)。

7.根据权利要求6所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述第一通孔(101)内壁的四周均固定连接有加固块(11)。

8.根据权利要求1所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：所述上筒体(1)的内壁沿圆周方向等间距固定连接有四组导向件，每个所述导向件均包括两个竖直设置的导向板(7)，所述导向板(7)固定连接于上筒体(1)的内壁上，两个所述导向板(7)之间形成导向槽，所述传扭板(8)为十字形结构，所述传扭板(8)的四个端部均贯穿导向筒(5)并延伸至导向槽内。

9.根据权利要求8所述的一种带扩孔装置的截齿筒钻，其特征在于：相邻的两组所述导向件之间从上往下固定连接有多个导向圆弧板(6)，所述导向圆弧板(6)固定连接于上筒体(1)的内壁上，并且套接于导向筒(5)的外侧。