CN210422467U - 一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钻机的技术领域，尤其是涉及一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，包括嵌岩钻头本体和导正器筒体，所述嵌岩钻头本体为一端贯通的筒体结构，嵌岩钻头本体未贯通的端面设有用于与钻杆相连接的连接件，导正器筒体焊接于嵌岩钻头本体未贯通的一端，导正器筒体的直径与嵌岩钻头本体的外径相近/相等。由于导正器筒体是与嵌岩钻头本体未贯通的端面直接焊连，不会有岩土进入导正器筒体和嵌岩钻头本体之间的位置，也就不需要在导正器筒体上设置扶正条结构。导正器筒体和桩孔内壁的接触面积较大，接触面积越大，孔壁对导正器筒体的侧壁抗力就越大，通过侧壁抗力抵消倾斜岩体、探头石与嵌岩钻头间的非垂直应力，因此钻孔时不易出现斜孔。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻机的技术领域，尤其是涉及一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头。
背景技术
旋挖钻孔灌注桩技术因工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少被誉为“绿色施工工艺”。在坚硬岩层钻进过程中一般使用筒式取芯钻头，如遇倾斜岩层基面、不均匀岩层、探头岩石孤石等地层，可能会出现钻孔孔位倾斜，形成斜孔、马蹄孔等不符合质量要求影响后续施工的情形。现处理这种缺陷主要有回灌混凝土找平基岩法和调整桅杆角度吊打钻进两种方法。这两种方法缺陷如下：
1.回灌混凝土找平基岩法：因混凝土凝固需要时间约2天，影响工作效率；且处理一次需要混凝土2-3立方，增加成孔费用；
2.调整桅杆角度吊打钻进法：针对斜岩、探头石钻进，钻齿部分受力，对钻杆伤害严重，且每处理一处需4-5小时，影响施工效率。
现有的授权公告号为CN202108428U的实用新型专利公开了一种滚子扶正器，该滚子扶正器通过扶正条和桩孔内壁贴合支撑以起到扶正嵌岩钻头的作用。
上述的现有技术方案存在以下缺陷：扶正器和嵌岩钻头之间会相隔开一定的距离，嵌岩钻头向下钻的过程中，桩孔侧壁的岩土会向中间挤压，导致岩土进入扶正器和嵌岩钻头之间的位置。因此需要在扶正器上成型扶正条来使得进入扶正器和嵌岩钻头之间的岩土可以通过扶正条的相间结构来向上排出岩土，使得扶正器不会阻碍嵌岩钻头向下钻孔。也由于扶正条和桩孔内壁的接触面积较小，因此扶正条贴合桩孔内壁，遇到倾斜岩层基面，斜向作用力大于桩孔对扶正器的水平支撑力时会扶正条嵌入岩土层内，嵌岩钻头的钻孔孔位倾斜。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其优势在于钻孔时不易出现斜孔。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，包括嵌岩钻头本体和导正器筒体，所述嵌岩钻头本体为一端贯通的筒体结构，嵌岩钻头本体未贯通的端面设有用于与钻杆相连接的连接件，导正器筒体焊接于嵌岩钻头本体未贯通的一端，导正器筒体的直径与嵌岩钻头本体的外径相近/相等。
通过采用上述技术方案，通过嵌岩钻头本体部分来配合钻杆进行旋转挖孔。旋转挖孔的过程中，导正器筒体部分抵住桩孔内壁来起到扶正作用。由于导正器筒体是与嵌岩钻头本体未贯通的端面直接焊连，两者之间并不存在配合间隙，因此不会有岩土进入导正器筒体和嵌岩钻头本体之间的位置，也就不需要在导正器筒体上设置扶正条结构。因此导正器筒体和桩孔内壁的接触面积较大，接触面积越大，孔壁对导正器筒体的侧壁抗力就越大，通过侧壁抗力抵消倾斜岩体、探头石与嵌岩钻头间的非垂直应力，因此钻孔时不易出现斜孔。
本实用新型进一步设置为：所述嵌岩钻头本体未贯通的端面靠近边缘位置固设有定位板，所述导正器筒体与嵌岩钻头本体的连接端成型有与定位板相适配的定位槽。
通过采用上述技术方案，在嵌岩钻头本体上设置定位板与导正器筒体上的定位槽配合来实现嵌岩钻头本体和导正器筒体的定位。以便嵌岩钻头本体和导正器筒体稳定定位后再进行焊接工作。同时定位板和定位槽配合结构也能够起到传递扭矩的作用，减小嵌岩钻头本体钻进过程中导正器筒体和嵌岩钻头本体之间的焊缝受到的作用力。
本实用新型进一步设置为：所述定位板的厚度与导正器筒体的厚度相近/相等，所述定位板弯折成圆弧形且圆弧半径与嵌岩钻头本体的半径相近/相等。
通过采用上述技术方案，将定位板设置成和导正器筒体厚度相近/相等的结构，且所成圆弧的半径也与嵌岩钻头本体的半径相近/相等，使得定位板侧面刚好与导正器筒体的定位槽侧面贴合，定位板能够尽可能充分发挥板材强度作用，在嵌岩钻头本体钻进时承受部分扭矩。
本实用新型进一步设置为：所述定位板包括下侧外边缘与嵌岩钻头本体未贯通端面边缘相贴合的条形板，所述条形板背向嵌岩钻头本体一侧成型有过渡方板，所述过渡方板背向条形板一侧成型有凸板，所述凸板的上边缘为上凸的弧形边。
通过采用上述技术方案，通过条形板来使得定位板以较长的焊接面与嵌岩钻头本体相连接，具有更好的连接强度。过渡方板来连接条形板和凸板，具有上凸弧形边的凸板能够使定位板更容易与定位槽插接对齐。
本实用新型进一步设置为：所述过渡方板的长度小于条形板长度，所述过渡方板的高度大于条形板高度。
通过采用上述技术方案，通过高度大于条形板高度的过渡方板来配合使得承受扭矩时有着较大的接触面，以使得定位板不易形变。
本实用新型进一步设置为：所述连接件中空且侧面开设有贯穿连接件的连接孔，所述连接件设有穿过连接孔将嵌岩钻头本体与钻杆插连的连接销。
通过采用上述技术方案，通过连接销穿过连接孔将嵌岩钻头本体和钻杆插连在一起，使得钻杆转动时带动嵌岩钻头本体一起转动。
本实用新型进一步设置为：所述导正器筒体的两侧面正对连接孔的位置均成型有便于操作连接销穿过连接孔的导正器手孔。
通过采用上述技术方案，设置导正器手孔来方便操作人员操作连接销穿过连接孔来安装嵌岩钻头本体。
本实用新型进一步设置为：所述嵌岩钻头本体未贯通的端面成型有多个排气孔。
通过采用上述技术方案，通过排气孔使得嵌岩钻头本体挖取岩土时，岩土进入嵌岩钻头本体内，嵌岩钻头本体内原有的空气通过排气孔排出，以免阻碍岩土进入嵌岩钻头本体内。
本实用新型进一步设置为：所述导正器筒体的周向一圈与嵌岩钻头本体焊连。
通过采用上述技术方案，周向一圈满焊来使得导正器筒体和嵌岩钻头本体具有良好的连接强度，使得两者受到较大扭矩作用力时焊缝亦不会断裂。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1.导正器筒体和桩孔内壁的接触面积较大，接触面积越大，孔壁对导正器筒体的侧壁抗力就越大，通过侧壁抗力抵消倾斜岩体、探头石与嵌岩钻头间的非垂直应力，因此钻孔时不易出现斜孔；
2.在嵌岩钻头本体上设置定位板与导正器筒体上的定位槽配合来实现嵌岩钻头本体和导正器筒体的定位，以便嵌岩钻头本体和导正器筒体稳定定位后再进行焊接工作。
附图说明
图1是实施例与钻杆配合时的剖视示意图；
图2是实施例隐藏连接件后的剖视示意图；
图3是实施例中连接件部分的剖视示意图；
图4是实施例中定位板的正视图；
图5是实施例中定位板的俯视图；
图6是实施例中导正器筒体的剖视示意图。
附图标记：1、嵌岩钻头本体；2、导正器筒体；3、排气孔；4、连接件；5、连接孔；6、连接销；7、定位板；8、条形板；9、过渡方板；10、凸板；11、定位槽；12、导正器手孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，包括嵌岩钻头本体1、与嵌岩钻头本体1相连接的导正器筒体2，嵌岩钻头本体1与上方的导正器筒体2焊接固定。
如图2和图3所示，嵌岩钻头本体1为下端面贯通的筒体结构，嵌岩钻头本体1的上端面成型有多个排气孔3，通过排气孔3使得嵌岩钻头本体1挖取岩土时，岩土进入嵌岩钻头本体1内，嵌岩钻头本体1内原有的空气通过排气孔3排出，以免阻碍岩土进入嵌岩钻头本体1内。嵌岩钻头本体1上端面的中部成型有用于与钻杆相连接的连接件4，连接件4中空且侧面开设有贯穿连接件4的连接孔5，将钻杆穿入连接件4后，通过连接销6穿过连接件4和钻杆来将嵌岩钻头本体1固定在钻杆上。
如图2所示，嵌岩钻头本体1上端面靠近两侧边的位置分别焊接有两块厚度与导正器筒体2厚度相近/相等的定位板7。如图4和图5所示，定位板7整体弯折成圆弧形且圆弧半径与嵌岩钻头本体1的半径相近/相等。每块定位板7均包括下侧边外边缘与嵌岩钻头本体1上端面边缘相贴合的条形板8、成型于条形板8上侧的过渡方板9以及成型于过渡方板9上侧的凸板10。过渡方板9沿水平方向的长度短于条形板8沿水平方向的长度，过渡方板9的高度大于定位板7高度。凸板10的下边沿与过渡方板9的上边沿叠合，凸板10的上边沿为上凸的弧形边。
如图1和图6所示，导正器筒体2的外径与嵌岩钻头本体1的外径相近/相等，导正器筒体2的下端边缘位置成型有与两块定位板7相适配的定位槽11。导正器筒体2的两侧面正对连接孔5的位置均成型有便于操作连接销6穿过连接孔5的导正器手孔12。导正器筒体2的周向一圈与嵌岩钻头本体1焊连，焊接时使用抗拉强度不小于500Mpa的焊条。
具体使用过程：
操作人员手穿过导正器手孔12，将插接的钻杆和嵌岩钻头本体1通过连接销6连接固定。嵌岩钻头本体1向下钻进的过程中，导正器筒体2与桩孔内壁抵接支撑，起到扶正效果，使得嵌岩钻头本体1遇到倾斜岩层基面时，通过桩孔内壁对导正器筒体2的侧壁抗力，抵消倾斜岩体、探头石与嵌岩钻头间的非垂直应力，使得嵌岩钻头本体1能够垂直钻进。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：包括嵌岩钻头本体(1)和导正器筒体(2)，所述嵌岩钻头本体(1)为一端贯通的筒体结构，嵌岩钻头本体(1)未贯通的端面设有用于与钻杆相连接的连接件(4)，导正器筒体(2)焊接于嵌岩钻头本体(1)未贯通的一端，导正器筒体(2)的直径与嵌岩钻头本体(1)的外径相近/相等。
2.根据权利要求1所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述嵌岩钻头本体(1)未贯通的端面靠近边缘位置固设有定位板(7)，所述导正器筒体(2)与嵌岩钻头本体(1)的连接端成型有与定位板(7)相适配的定位槽(11)。
3.根据权利要求2所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述定位板(7)的厚度与导正器筒体(2)的厚度相近/相等，所述定位板(7)弯折成圆弧形且圆弧半径与嵌岩钻头本体(1)的半径相近/相等。
4.根据权利要求3所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述定位板(7)包括下侧外边缘与嵌岩钻头本体(1)未贯通端面边缘相贴合的条形板(8)，所述条形板(8)背向嵌岩钻头本体(1)一侧成型有过渡方板(9)，所述过渡方板(9)背向条形板(8)一侧成型有凸板(10)，所述凸板(10)的上边缘为上凸的弧形边。
5.根据权利要求4所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述过渡方板(9)的长度小于条形板(8)长度，所述过渡方板(9)的高度大于条形板(8)高度。
6.根据权利要求1所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述连接件(4)中空且侧面开设有贯穿连接件(4)的连接孔(5)，所述连接件(4)设有穿过连接孔(5)将嵌岩钻头本体(1)与钻杆插连的连接销(6)。
7.根据权利要求6所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述导正器筒体(2)的两侧面正对连接孔(5)的位置均成型有便于操作连接销(6)穿过连接孔(5)的导正器手孔(12)。
8.根据权利要求1所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述嵌岩钻头本体(1)未贯通的端面成型有多个排气孔(3)。
9.根据权利要求1所述的具有导正功能的旋挖钻机用嵌岩钻头，其特征是：所述导正器筒体(2)的周向一圈与嵌岩钻头本体(1)焊连。
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| CN111677446A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-18 | 河北建设勘察研究院有限公司 | 一种岩溶地层旋挖钻孔防斜钻具及钻孔方法 |
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| CN111677446B (zh) * | 2020-06-17 | 2022-04-08 | 中冀建勘集团有限公司 | 一种岩溶地层旋挖钻孔防斜钻具及钻孔方法 |
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