CN211008460U - 一种灌注桩硬岩钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地质钻探工程领域，具体涉及一种灌注桩硬岩钻孔装置，其包括：锤身，所述锤身内部设有配气室，所述配气室连通锤身的上下端；钻头，包括与锤身下端卡接配合的连接部、第二冲击部以及设于连接部和第二冲击部之间的第一冲击部，所述第二冲击部为尖端朝下的圆锥形；所述第二冲击部设有多个连通连接部上表面的高压气孔，所述连接部与锤身密封连接；钻杆接头，所述钻杆接头与锤身上端卡接且密封配合，所述钻杆接头内设有与配气室连通的进气管，所述进气管远离锤身的一端设有隔板，所述隔板上开设有连通进气管的穿孔，所述隔板的穿孔处连接用于输送高压空气的输气管。该装置具有钻进效率高的优点。

Description

一种灌注桩硬岩钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及地质钻探工程领域，具体涉及一种灌注桩硬岩钻孔装置。

背景技术

在灌注桩硬岩钻进施工中，大直径潜孔锤由于其破岩效率高、钻进速度快，越来越多应用于灌注桩硬岩钻进项目中。潜孔锤钻进成孔使用的钻头一般为单体平底潜孔锤钻头和集束潜孔锤钻头，多用于直径800mm～1200mm灌注桩施工。但是，对于硬岩强度超过80MPa及以上，或岩石软硬不均、或硬岩厚度较大的灌注桩成孔，常用的单体平底潜孔锤和集束潜孔锤钻进时会出现较大的磨损，有的发生锤齿折断、锤头断裂，甚至出现坏锤而无法使用，导致钻进效率低、施工成本高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种灌注桩硬岩钻孔装置，具有钻进效率高的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种灌注桩硬岩钻孔装置，其包括：

锤身，所述锤身内部设有配气室，所述配气室连通锤身的上下端；

钻头，包括与锤身下端卡接配合的连接部、第二冲击部以及设于连接部和第二冲击部之间的第一冲击部，所述第二冲击部为尖端朝下的圆锥形；所述第二冲击部设有多个连通连接部上表面的高压气孔，所述连接部与锤身密封连接；

钻杆接头，所述钻杆接头与锤身上端卡接且密封配合，所述钻杆接头内设有与配气室连通的进气管，所述进气管远离锤身的一端设有隔板，所述隔板上开设有连通进气管的穿孔，所述隔板的穿孔处连接用于输送高压空气的输气管。

进一步的，所述锤身上端设有插接部，所述钻杆接头开设有与插接部插接配合的插孔，所述插孔的横截面呈非圆形，所述插接部的中部开设有连通配气室的通气道，当所述钻杆接头与插接部插接时，所述进气管连通通气道。

进一步的，所述第二冲击部设有多条主排渣槽，多条所述主排渣槽从靠近第二冲击部底部的中心向第二冲击部的圆周边缘方向延伸至第一冲击部的侧壁上，所述主排渣槽远离第二冲击部的一端设于第一冲击部的顶部，所述高压气孔设于主排渣槽内。

进一步的，相邻两条所述主排渣槽之间开设有副排渣槽，所述副排渣槽竖直设于第一冲击部的侧壁并连通第一冲击部的上下端。

进一步的，所述第二冲击部上设有多个冲击颗粒。

进一步的，所述连接部的下端设有第一卡接部，沿所述第一卡接部周向开设有多条用于与锤身卡接配合的竖直的第一卡接槽，所述第一卡接槽上端开口设置，所述锤身下端的内壁设有多块用于与第一卡接槽卡接配合的第一卡块。

进一步的，所述第一卡接部上端面的圆周边缘向下倾斜。

进一步的，所述连接部的上端设有第二卡接部，沿所述第二卡接部周向开设有多条竖直的第二卡接槽，所述第二卡接槽上下端均开口设置，所述锤身下端的内壁设有多块用于与第二卡接槽卡接配合的第二卡块，所述第二卡块位于第一卡块上方。

进一步的，所述第二卡接部的直径大于连接部的直径，所述第二卡接部的下端面突出连接部的圆周外壁形成抵接面，所述锤身内设有用于阻挡第二卡接部向锤身下端运动的限位块，所述限位块的上表面抵接第二卡接部的抵接面。

本实用新型的有益效果是：

1、使用时，将本实用新型的钻孔装置的钻杆接头与钻机的钻杆连接，然后通过钻机的驱动作用使该钻孔装置进行钻孔工作。具体的，本实用新型的钻头的最下端设有圆锥形的第二冲击部，圆锥形的尖端有利于对硬岩及软硬度不均匀的岩石进行破碎，不仅可以减小钻头在钻进过程中的磨损且提高破碎效率，进而达到提高钻进效率的目的，且锥形的第二冲击部在钻进时，破碎的沙土可以沿着锥形的第二冲击部向钻头上部运动，避免孔内沙土堆积而影响钻头的钻进效率，且第二冲击部设有多个连通连接部上表面的高压气孔，使钻头在钻进的过程中，孔内的沙土在高压气孔吹出的高压气的作用下可以沿着主排渣槽向钻头上部运动，方便工作人员对孔内的沙土进行清洁，且避免孔内堆积过多的沙土阻挡钻头的钻进速度，有利于提高钻头的钻进效率。

2、本实用新型还设置有锤身，锤身内部设有配气室，配气室的体积较大，使从输气管输进的高压空气可以先储存于配气室内，然后再从配气室内传输高压气孔内，并最终从高压气孔排出至钻头外部，配气室的设置有利于使高压气孔可以均匀且稳定的排出高压气体，使孔内的沙土在高压气体的推动下持续向钻头上部运动，避免钻头反复对孔内沙土进行破碎导致钻进效率下降。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的钻头的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的钻头的俯视图；

图4是本实用新型实施例的锤身的结构示意图。

附图标记说明：1、连接部；11、第一卡接部；12、第二卡接部；13、第一卡接槽；14、第二卡接槽；15、抵接面；2、第一冲击部；3、第二冲击部；31、冲击颗粒；32、主排渣槽；33、副排渣槽；4、锤身；41、第一卡块；42、配气室；43、第二卡块；44、限位块；45、插接部；46、通气道；47、第一锁孔；48、插孔；5、高压气孔；6、第一导向部；7、第二导向部；8、钻杆接头；81、进气管；82、隔板；83、输气管；85、第二锁孔；9、插销。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

一种灌注桩硬岩钻孔装置，如图1所示，其包括锤身4、与锤身4下端连接的钻头和与锤身4上端连接用于连接钻杆的钻杆接头8。

其中，所述锤身4内部设有配气室42，所述配气室42连通锤身4的上下端；所述钻头包括与锤身4下端卡接配合的连接部1、第二冲击部3以及设于连接部1和第二冲击部3之间的第一冲击部2，所述第二冲击部3为尖端朝下的圆锥形；所述第二冲击部3设有多个连通连接部1上表面的高压气孔5，具体的，所述高压气孔5由下至上依次贯穿第二冲击部3、第一冲击部2和连接部1，所述连接部1与锤身4密封连接。所述钻杆接头8与锤身4上端卡接且密封配合，所述钻杆接头8内设有与配气室42连通的进气管81，所述进气管81远离锤身4的一端设有隔板82，所述隔板82上开设有连通进气管81的穿孔(图中未标示)，所述隔板82的穿孔处连接用于输送高压空气的输气管83。

使用时，将本实用新型的钻孔装置的钻杆接头8与钻机的钻杆连接，然后通过钻机的驱动作用使该钻孔装置进行钻孔工作。具体的，本实用新型的钻头的最下端设有圆锥形的第二冲击部3，圆锥形的尖端有利于对硬岩及软硬度不均匀的岩石进行破碎，不仅可以减小钻头在钻进过程中的磨损且提高破碎效率，进而达到提高钻进效率的目的，且锥形的第二冲击部3在钻进时，破碎的沙土可以沿着锥形的第二冲击部3向钻头上部运动，避免孔内沙土堆积而影响钻头的钻进效率，且第二冲击部3设有多个连通连接部1上表面的高压气孔5，使钻头在钻进的过程中，孔内的沙土在高压气孔5吹出的高压气的作用下可以沿着主排渣槽32向钻头上部运动，方便工作人员对孔内的沙土进行清洁，且避免孔内堆积过多的沙土阻挡钻头的钻进速度，有利于提高钻头的钻进效率。本实用新型还设置有锤身4，锤身4内部设有配气室42，配气室42的体积较大，使从输气管83输进的高压空气可以先储存于配气室42内，然后再从配气室42内传输高压气孔5内，并最终从高压气孔5排出至钻头外部，配气室42的设置有利于使高压气孔5可以均匀且稳定的排出高压气体，使孔内的沙土在高压气体的推动下持续向钻头上部运动，避免钻头反复对孔内沙土进行破碎导致钻进效率下降。

进一步的，如图2和3所示，所述第二冲击部3上均匀设置有多个冲击颗粒31。多个冲击颗粒31在钻头钻进过程中可以进一步提高岩石的破碎效率，均匀设置的冲击颗粒31使钻头在钻进时各部分的冲击力均等，不仅有利于提高钻头的钻进效率，且使钻头在钻进时第二冲击部3各部分受力均匀，使钻头在钻进过程中不易发生倾斜。

进一步的，所述第二冲击部3设有多条主排渣槽32，多条所述主排渣槽32从靠近第二冲击部3底部的中心向第二冲击部3的圆周边缘方向延伸至第一冲击部2的侧壁上，所述主排渣槽32远离第二冲击部3的一端设于第一冲击部2的顶部，所述高压气孔5设于主排渣槽32内。

通过设置多条主排渣槽32并在主排渣槽32内设置连通连接部1上端的高压气孔5，使钻头在钻进的过程中，孔内的沙土在高压气孔5吹出的高压气的作用下可以沿着主排渣槽32向钻头上部运动，方便工作人员对孔内的沙土进行清洁，且有利于提高钻头的钻进效率。

进一步的，为了最大限度的将孔内的沙土排出孔外，所述高压气孔5设于靠近第二冲击部3中心的一侧，使位于孔中部的沙土也可以受到高压气体的推动力，尽快排出孔外，避免孔中心处的沙土堆积影响钻头的钻进效率。

进一步的，为了便于将相邻两条主排渣槽32之间的沙土排出孔外，相邻两条所述主排渣槽32之间开设有副排渣槽33，所述副排渣槽33竖直设于第一冲击部2的侧壁并连通第一冲击部2的上下端，提高了排土的效率，便于钻头钻孔。

进一步的，所述第二冲击部3和第一冲击部2之间设有第一导向部6，所述第一导向部6呈下端直径较小的圆台型，所述主排渣槽32依次沿第一冲击部2的侧壁、第一导向部6的侧壁和第二冲击部3的侧壁设置，所述副排渣槽33的下端向下延伸至第一导向部6和第二冲击部3的连接处，便于位于第二冲击部3处的沙土快速进入位于第一冲击部2处的主排渣槽32和副排渣槽33内，提高沙土的排出速度，降低孔内沙土对钻头的阻挡力和摩擦力，提高钻头的钻进效率。

进一步的，所述第一冲击部2上端设有第二导向部7，所述第二导向部7呈上端直径较小的圆台型，所述主排渣槽32的上端沿着第二导向部7的侧壁向上延伸至第二导向部7的上端，所述副排渣槽33的上端沿着第二导向部7的侧壁向上延伸至第二导向部7的上端。第二导向部7的设置便于将主排渣槽32内的沙土和副排渣槽33内的沙土向钻头顶部的中心处运动，减小沙土再次沿着钻头和孔侧壁之间的缝隙流入钻头下方影响钻进效率的情况发生，有利于提高钻进效率。

进一步的，结合图4，所述连接部1的下端设有第一卡接部11，沿所述第一卡接部11周向开设有多条用于与锤身4卡接配合的竖直的第一卡接槽13，所述第一卡接槽13上端开口设置，所述锤身4下端的内壁设有多块用于与第一卡接槽13卡接配合的第一卡块41。

使用时，锤身4的第一卡块41从上至下通过连接部1的第一卡接槽13上端的开口插入第一卡接槽13内，与第一卡接槽13卡接配合，安装简单，效率高。

进一步的，为了便于将第一卡块41插入第一卡槽内，所述第一卡接部11上端面的圆周边缘向下倾斜，对锤身4起到导向作用，有利于提高安装效率。

为了进一步提高锤身4和钻头的连接强度，所述连接部1的上端设有第二卡接部12，沿所述第二卡接部12周向开设有多条竖直的第二卡接槽14，所述第二卡接槽14上下端均开口设置，所述锤身4下端的内壁设有多块用于与第二卡接槽14卡接配合的第二卡块43，所述第二卡块43位于第一卡块41上方。

为了避免钻头在钻进过程中与锤身4发生脱离，所述第二卡接部12的直径大于连接部1的直径，所述第二卡接部12的下端面突出连接部1的圆周外壁形成抵接面15，所述锤身4内设有用于阻挡第二卡接部12向锤身4下端运动的限位块44，所述限位块44的上表面抵接第二卡接部12的抵接面15。

进一步的，如图1和图4所述，所述锤身4上端设有插接部45，所述钻杆接头8开设有与插接部45插接配合的插孔48，所述插孔48的横截面呈非圆形，在本实施例中，所述插孔48的横截面呈正六角形，所述插接部45的中部开设有连通配气室42的通气道46，当所述钻杆接头8与插接部45插接时，所述进气管81连通通气道46。插接配合的连接结构便于安装，安装效率高。

为了进一步提高插接部45和钻杆接头8的连接强度，所述插接部45的侧壁上开设有第一锁孔47，所述钻杆接头8的侧壁上开设有与第一锁孔47相对应的第二锁孔85，所述第一锁孔47和第二锁孔85内滑动设置插销9，当插接部45和钻杆接头8插接配合后，将插销9依次穿过第一锁孔47和第二锁孔85内，可以避免钻杆接头8和插接部45之间发生脱离现象，提高结构强度。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：包括：

锤身，所述锤身内部设有配气室，所述配气室连通锤身的上下端；

钻头，包括与锤身下端卡接配合的连接部、第二冲击部以及设于连接部和第二冲击部之间的第一冲击部，所述第二冲击部为尖端朝下的圆锥形；所述第二冲击部设有多个连通连接部上表面的高压气孔，所述连接部与锤身密封连接；

钻杆接头，所述钻杆接头与锤身上端卡接且密封配合，所述钻杆接头内设有与配气室连通的进气管，所述进气管远离锤身的一端设有隔板，所述隔板上开设有连通进气管的穿孔，所述隔板的穿孔处连接用于输送高压空气的输气管。

2.根据权利要求1所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述锤身上端设有插接部，所述钻杆接头开设有与插接部插接配合的插孔，所述插孔的横截面呈非圆形，所述插接部的中部开设有连通配气室的通气道，当所述钻杆接头与插接部插接时，所述进气管连通通气道。

3.根据权利要求1所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述第二冲击部设有多条主排渣槽，多条所述主排渣槽从靠近第二冲击部底部的中心向第二冲击部的圆周边缘方向延伸至第一冲击部的侧壁上，所述主排渣槽远离第二冲击部的一端设于第一冲击部的顶部，所述高压气孔设于主排渣槽内。

4.根据权利要求3所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：相邻两条所述主排渣槽之间开设有副排渣槽，所述副排渣槽竖直设于第一冲击部的侧壁并连通第一冲击部的上下端。

5.根据权利要求1所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述第二冲击部上设有多个冲击颗粒。

6.根据权利要求1所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述连接部的下端设有第一卡接部，沿所述第一卡接部周向开设有多条用于与锤身卡接配合的竖直的第一卡接槽，所述第一卡接槽上端开口设置，所述锤身下端的内壁设有多块用于与第一卡接槽卡接配合的第一卡块。

7.根据权利要求6所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述第一卡接部上端面的圆周边缘向下倾斜。

8.根据权利要求6所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述连接部的上端设有第二卡接部，沿所述第二卡接部周向开设有多条竖直的第二卡接槽，所述第二卡接槽上下端均开口设置，所述锤身下端的内壁设有多块用于与第二卡接槽卡接配合的第二卡块，所述第二卡块位于第一卡块上方。

9.根据权利要求8所述的一种灌注桩硬岩钻孔装置，其特征在于：所述第二卡接部的直径大于连接部的直径，所述第二卡接部的下端面突出连接部的圆周外壁形成抵接面，所述锤身内设有用于阻挡第二卡接部向锤身下端运动的限位块，所述限位块的上表面抵接第二卡接部的抵接面。

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