CN210637041U - 一种岩土工程打桩成孔钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种岩土工程打桩成孔钻头，包括镶焊多个切削刀齿的扇叶型钻帽、螺旋叶片、十字形刀齿、锥体形钻杆和钻杆接头，所述十字形刀齿镶焊于扇叶型钻帽的圆心处，所述扇叶型钻帽的下侧圆心处与所述锥体形钻杆的小头焊接，所述锥体形钻杆的大头与所述钻杆接头相焊接，所述螺旋叶片沿着锥体形钻杆的轴向与锥体形钻杆的外表面相固连。该钻头的结构设计能增大与岩土的接触面积，有效提高钻掘效率、降低磨损率、提高工程进度，同时，避免发生渣土导出过程中的阻滞现象，保证打桩成孔顺利进行。
Description
技术领域
本实用新型属于钻头技术领域，具体涉及一种岩土工程打桩成孔钻头。
背景技术
在城市的建设中，大多数高层建筑在进行施工时，需要对地基先进行打桩处理，以提高建筑的稳定性。而在实际建筑施工中，地层情况比较复杂，常会遇到地下较多沙土和卵石层的复杂岩层，而目前在施工中使用较多的打桩钻头结构较为简单，刀齿磨损率较高；工作面岩粉很难及时清除，造成频繁提钻，降低工作效率，作业质量也难以保证，同时还会造成经济损失，大大影响工程的进度，因此有必要对现有钻头提出改进。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种岩土工程打桩成孔钻头。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种岩土工程打桩成孔钻头，包括镶焊多个切削刀齿(4)的扇叶型钻帽(1)、螺旋叶片(2)、十字形刀齿(3)、锥体形钻杆(8)和钻杆接头(5)；其特征在于：所述十字形刀齿(3)镶焊于扇叶型钻帽(1)的圆心处，所述扇叶型钻帽(1)的下侧圆心处与所述锥体形钻杆(8)的小头焊接，所述锥体形钻杆(8)的大头与所述钻杆接头(5)相焊接，所述螺旋叶片(2)沿着锥体形钻杆(8)的轴向与锥体形钻杆(8)的外表面相固连。
进一步的，所述十字形刀齿(3)的单页刀齿的靠近圆心一侧设置有水口Ⅱ(15)，所述十字形刀齿(3)的齿刃Ⅰ(14)远离圆心一侧进行倒角处理，齿刃倒角Ⅰ(16)为45度，所述十字形刀齿(3)的齿刃Ⅰ(14)顶端两侧分别进行倒角处理，其中一侧齿刃倒角Ⅱ(17)为30度，另一侧齿刃倒角Ⅲ(18)也为30度。
进一步的，所述齿刃Ⅰ(14)采用耐磨钢制成，所述齿刃Ⅰ(14)上镶嵌安装多枚金刚石Ⅱ(22)。
进一步的，所述扇叶型钻帽(1)由三幅面积相等且围绕同一圆心的扇形叶片(23)组成，所述扇形叶片(23)的圆心角(25)为60度，所述相邻两幅扇形叶片(23)的对称轴夹角(24)为120度，所述扇叶型钻帽(1)采用耐磨钢制成；所述扇叶型钻帽(1)为一体式结构。
进一步的，所述扇叶型钻帽(1)的扇形叶片(23)向所述锥体形钻杆(8)一侧下弯曲，下弯角度为15度～45度，所述弧度采用热压弯工艺实现。
进一步的，所述扇叶型钻帽(1)的扇形叶片(23)上分布多个切削刀齿(4)，所述切削刀齿(4)的分布位置通过极坐标(R(19)，Φ(20))来确定，所述钻帽(1)的圆心到切削刀齿(4)的距离为半径R(19)，所述半径R(19)与极轴(26)之间的夹角为极角Φ(20)；所述切削刀齿(4)设置有水口Ⅰ(9)，所述切削刀齿(4)的齿刃Ⅱ(21)顶端左右两侧分别进行倒角处理，其中一侧齿刃倒角Ⅳ(11)为30度，另一侧齿刃倒角Ⅴ(13)也为30度，其中所述齿刃Ⅱ(21)的刃角(12)为60度，所述齿刃Ⅱ(21)上镶嵌安装多枚金刚石Ⅰ(10)；所述切削刀齿(4)采用耐磨钢制成。
进一步的，所述锥体形钻杆(8)与扇叶型钻帽(1)之间通过加强筋(7)进行结构加强，所述锥体形钻杆(8)和钻杆接头(5)为中空结构。
进一步的，所述螺旋叶片(2)采用普通碳素钢，应用热压弯工艺制成，所述螺旋叶片(2)的厚度为30～45毫米，所述螺旋叶片(2)的螺距为400～650毫米。
进一步的，所述钻杆接头(5)的侧壁上均匀分布三个安装孔(6)，通过螺栓安装固定在钻杆柱上。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
1、该钻头的扇叶形钻帽采用热压弯工艺加工，使得扇形钻帽向下弯曲，增大了与岩土的接触面积，能够有效提高钻掘效率，提高工程进度。
2、该钻头的叶片材料采用耐磨钢板，增强叶片耐磨性能，并且加大叶片螺距，从而扩大了岩土导出通道，减小导出过程中的阻滞现象，保证打桩成孔顺利进行。
3、该钻头的刀齿上镶嵌多个金刚石，能够有效降低磨损率，提高钻头的使用寿命。
4、水口的设计能够在及时排除岩粉和冷却钻头中发挥重要作用。
附图说明
图1为本实用新型的立体视图；
图2为本实用新型的主视图；
图3为本实用新型的扇叶形钻帽的俯视示意图；
图4为本实用新型的俯视图；
图5为本实用新型的锥体形钻杆和钻杆接头的剖视图；
图6为本实用新型的螺旋叶片视图；
图7为本实用新型的扇叶形钻帽上的刀齿主视图和左视图；
图8为本实用新型的扇叶形钻帽上的十字形刀齿的单页刀齿主视图和左视图；
图中各标号：1扇叶型钻帽、2螺旋叶片、3十字形刀齿、4切削刀齿、5钻杆接头、6安装孔、7加强筋、8锥体形钻杆、9水口Ⅰ、10金刚石Ⅰ、11齿刃倒角Ⅳ、12刃角、13齿刃倒角Ⅴ、14齿刃Ⅰ、15水口Ⅱ、16齿刃倒角Ⅰ、17齿刃倒角Ⅱ、18齿刃倒角Ⅲ、19半径R、20极角Φ、21齿刃Ⅱ、22金刚石Ⅱ、23扇形叶片、24对称轴夹角、25圆心角、26极轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
如图1-图8所示，一种岩土工程打桩成孔钻头，包括镶焊多个切削刀齿(4)的扇叶型钻帽(1)、螺旋叶片(2)、十字形刀齿(3)、锥体形钻杆(8)和钻杆接头(5)，所述十字形刀齿(3)镶焊于扇叶型钻帽(1)的圆心处，所述扇叶型钻帽(1)的下侧圆心处与所述锥体形钻杆(8)的小头焊接，所述锥体形钻杆(8)的大头与所述钻杆接头(5)相焊接，所述螺旋叶片(2)沿着锥体形钻杆(8)的轴向与锥体形钻杆(8)的外表面相固连。
进一步的，所述十字形刀齿(3)的单页刀齿的靠近圆心一侧设置有水口Ⅱ(15)，所述十字形刀齿(3)的齿刃Ⅰ(14)远离圆心一侧进行倒角处理，齿刃倒角Ⅰ(16)为45度，所述十字形刀齿(3)的齿刃Ⅰ(14)顶端两侧分别进行倒角处理，其中一侧齿刃倒角Ⅱ(17)为30度，另一侧齿刃倒角Ⅲ(18)也为30度。
进一步的，所述齿刃Ⅰ(14)采用耐磨钢制成，所述齿刃Ⅰ(14)上镶嵌安装多枚金刚石Ⅱ(22)。
进一步的，所述扇叶型钻帽(1)由三幅面积相等且围绕同一圆心的扇形叶片(23)组成，所述扇形叶片(23)的圆心角(25)为60度，所述相邻两幅扇形叶片(23)的对称轴夹角(24)为120度，所述扇叶型钻帽(1)采用耐磨钢制成；所述扇叶型钻帽(1)为一体式结构。
进一步的，所述扇叶型钻帽(1)的扇形叶片(23)向所述锥体形钻杆(8)一侧下弯曲，下弯角度为15度～45度，所述弧度采用热压弯工艺实现。
进一步的，所述扇叶型钻帽(1)的扇形叶片(23)上分布多个切削刀齿(4)，所述切削刀齿(4)的分布位置通过极坐标(R(19)，Φ(20))来确定，所述钻帽(1)的圆心到切削刀齿(4)的距离为半径R(19)，所述半径R(19)与极轴(26)之间的夹角为极角Φ(20)；所述切削刀齿(4)设置有水口Ⅰ(9)，所述切削刀齿(4)的齿刃Ⅱ(21)顶端左右两侧分别进行倒角处理，其中一侧齿刃倒角Ⅳ(11)为30度，另一侧齿刃倒角Ⅴ(13)也为30度，其中所述齿刃Ⅱ(21)的刃角(12)为60度，所述齿刃Ⅱ(21)上镶嵌安装多枚金刚石Ⅰ(10)；所述切削刀齿(4)采用耐磨钢制成。
进一步的，所述锥体形钻杆(8)与扇叶型钻帽(1)之间通过加强筋(7)进行结构加强，所述锥体形钻杆(8)和钻杆接头(5)为中空结构。
进一步的，所述螺旋叶片(2)采用普通碳素钢，应用热压弯工艺制成，所述螺旋叶片(2)的厚度为30～45毫米，所述螺旋叶片(2)的螺距为400～650毫米。
进一步的，所述钻杆接头(5)的侧壁上均匀分布三个安装孔(6)，通过螺栓安装固定在钻杆柱上。
本实用新型的工作原理为：一种岩土工程打桩成孔钻头，包括镶焊多个切削刀齿的扇叶型钻帽、螺旋叶片、十字形刀齿、锥体形钻杆和钻杆接头，所述十字形刀齿镶焊于扇叶型钻帽的圆心处，所述扇叶型钻帽的下侧圆心处与所述锥体形钻杆的小头焊接，所述锥体形钻杆的大头与所述钻杆接头相焊接，所述螺旋叶片沿着锥体形钻杆的轴向与锥体形钻杆的外表面相固连。由于该钻头的扇叶形钻帽采用热压弯工艺加工，使得扇形钻帽向下弯曲，增大了与岩土的接触面积，能够有效提高钻掘效率，提高工程进度。该钻头的叶片材料采用耐磨钢板，增强叶片耐磨性能，并且加大叶片螺距，从而扩大了岩土导出通道，减小导出过程中的阻滞现象，保证打桩成孔顺利进行。在该钻头的刀齿上镶嵌多个金刚石，能够有效降低磨损率，提高钻头的使用寿命。在刀齿上进行水口设计，能够及时排除岩粉并能起到冷却钻头作用。
该钻头能够通过螺栓被固定安装到大扭矩螺杆桩机上，通过桩机的扭矩传递进行钻孔作业。优选的，扇叶形钻帽下弯角度采取20度，能够有效接触作业面，提高钻孔效率；切削刀齿的刃角设置为60度，既能够提高切削效率，也能做到不易磨损；同时，在刀齿的顶端孕镶多块金刚石，能够有效增加刀齿的耐磨能力和适应复杂地层的能力；在钻帽与锥体形钻杆焊接的地方，设置加强筋，能够加大钻帽的结构强度，降低损坏概率；优选的，螺旋叶片的螺距设置为500毫米，能够减小渣土导出过程中的阻滞现象，提高作业效率；同时，将螺旋叶片的材料厚度选为35毫米，既能够增加钻孔过程中的结构强度，同时也能够提高叶片的耐磨性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种岩土工程打桩成孔钻头，包括镶焊多个切削刀齿(4)的扇叶型钻帽(1)、螺旋叶片(2)、十字形刀齿(3)、锥体形钻杆(8)和钻杆接头(5)；其特征在于：所述十字形刀齿(3)镶焊于扇叶型钻帽(1)的圆心处，所述扇叶型钻帽(1)的下侧圆心处与所述锥体形钻杆(8)的小头焊接，所述锥体形钻杆(8)的大头与所述钻杆接头(5)相焊接，所述螺旋叶片(2)沿着锥体形钻杆(8)的轴向与锥体形钻杆(8)的外表面相固连。
2.根据权利要求1所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述十字形刀齿(3)的单页刀齿的靠近圆心一侧设置有水口Ⅱ(15)，所述十字形刀齿(3)的齿刃Ⅰ(14)远离圆心一侧进行倒角处理，齿刃倒角Ⅰ(16)为45度，所述十字形刀齿(3)的齿刃Ⅰ(14)顶端两侧分别进行倒角处理，其中一侧齿刃倒角Ⅱ(17)为30度，另一侧齿刃倒角Ⅲ(18)也为30度。
3.根据权利要求2所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述齿刃Ⅰ(14)采用耐磨钢制成，所述齿刃Ⅰ(14)上镶嵌安装多枚金刚石Ⅱ(22)。
4.根据权利要求1所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述扇叶型钻帽(1)由三幅面积相等且围绕同一圆心的扇形叶片(23)组成，所述扇形叶片(23)的圆心角(25)为60度，所述相邻两幅扇形叶片(23)的对称轴夹角(24)为120度，所述扇叶型钻帽(1)采用耐磨钢制成；所述扇叶型钻帽(1)为一体式结构。
5.根据权利要求4所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述扇叶型钻帽(1)的所述扇形叶片(23)向所述锥体形钻杆(8)一侧下弯曲，下弯角度为15度～45度。
6.根据权利要求1所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述扇叶型钻帽(1)的扇形叶片(23)上分布多个切削刀齿(4)，所述扇叶型钻帽(1)的圆心到切削刀齿(4)的中心的距离为半径R(19)，所述半径R(19)与极轴(26)之间的夹角为极角Φ(20)，所述切削刀齿(4)的分布位置通过半径R(19)和极角Φ(20)来确定；所述切削刀齿(4)设置有水口Ⅰ(9)，所述切削刀齿(4)的齿刃Ⅱ(21)顶端左右两侧分别进行倒角处理，其中一侧齿刃倒角Ⅳ(11)为30度，另一侧齿刃倒角Ⅴ(13)也为30度，其中所述齿刃Ⅱ(21)的刃角(12)为60度，所述齿刃Ⅱ(21)上镶嵌安装多枚金刚石Ⅰ(10)；所述切削刀齿(4)采用耐磨钢制成。
7.根据权利要求1所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述锥体形钻杆(8)与扇叶型钻帽(1)之间通过加强筋(7)进行结构加强，所述锥体形钻杆(8)和钻杆接头(5)为中空结构。
8.根据权利要求1所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述螺旋叶片(2)采用普通碳素钢，应用热压弯工艺制成，所述螺旋叶片(2)的厚度为30～45毫米，所述螺旋叶片(2)的螺距为400～650毫米。
9.根据权利要求1所述的一种岩土工程打桩成孔钻头，其特征在于：所述钻杆接头(5)的侧壁上均匀分布三个安装孔(6)，通过螺栓安装固定在钻杆柱上。
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|---|---|---|---|---|
| CN112832798A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-25 | 中铁上海工程局集团第五工程有限公司 | 一种分块控制的顶管机刀盘 |
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