CN214118068U - 一种高效的潜孔锤钻具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高效的潜孔锤钻具，属于潜孔锤结构领域，其包括冲击器和喷射器，喷射器竖直设置，喷射器为圆筒，喷射器包括沿轴向延伸并贯通的浆液管和浆液管外围高压空气通路，喷射器的侧壁开设有与浆液管连通的侧向浆液喷口，喷口内装设有第一高压喷嘴，冲击器的底壁开设有与高压空气通路连通的高压气孔，喷射器与冲击器之间设置有连接件，喷射器与冲击器通过连接件可拆卸连接，冲击器的底部呈尖锥状。本申请具有可增加冲击器使用性能的效果。

Description

一种高效的潜孔锤钻具

技术领域

本申请涉及潜孔锤结构领域，尤其涉及一种高效的潜孔锤钻具。

背景技术

灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或者人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，可对基坑进行支护，保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，在钻孔过程中，常用到潜孔锤，潜孔锤具有破岩效率高、钻进速度快等优点。

潜孔锤包括喷射器和冲击器，喷射器竖直设于冲击器的上端，喷射器包括沿轴向延伸并贯通的浆液管以及浆液管外围的高压空气通路，浆液管上端与高压注浆管路相连通，喷射器侧壁开设有多个与中心浆液管相连通的侧向浆液喷口，喷射器的高压空气通路与高压空气管路连通，且另一端与冲击器连通，为冲击器提供驱动动力；冲击器一般为平底潜孔锤，冲击器依靠高风压驱动高速冲击凿岩，多用于直径800mm～1200mm灌注桩施工。

上述相关技术存在的不足之处在于，冲击器为平底状，与地面岩土之间的摩擦力较大，不利于冲击器的冲击凿岩，且冲击器易出现较大的磨损，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

为了增加冲击器的使用性能，本申请提供一种高效的潜孔锤钻具。

本申请提供的一种高效的潜孔锤钻具，采用如下的技术方案：

一种高效的潜孔锤钻具包括冲击器和喷射器，喷射器竖直设置，喷射器为圆筒，喷射器包括沿轴向延伸并贯通的浆液管和浆液管外围高压空气通路，喷射器的侧壁开设有与浆液管连通的侧向浆液喷口，喷口内装设有第一高压喷嘴，冲击器的底壁开设有与高压空气通路连通的高压气孔，喷射器与冲击器之间设置有连接件，喷射器与冲击器通过连接件可拆卸连接，冲击器的底部呈尖锥状。

通过采用上述技术方案，冲击器在高压气的驱动下竖直向地面土壤中钻进，此时尖锥状的冲击器与地面土壤之间的摩擦力较小，有助于提高冲击器的凿岩速率，且在凿岩过程中，由于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，进而有助于使冲击器不易损坏，增加了冲击器的使用性能；当冲击器到达指定孔深后上升的过程中，第一高压喷嘴向孔壁喷射高压水泥浆，高压水泥浆对孔内壁的土壤进行切割，使孔径达标，水泥浆固结后形成水泥土桩。

可选的，冲击器与喷射器的连接处的端面直径大于喷射器的直径。

通过采用上述技术方案，当冲击器竖直向下钻进的过程中，钻孔上方的沙土依靠重力掉落至冲击器的顶部，此时可减少沙土再次沿着冲击器和孔侧壁之间的缝隙落到冲击器下方而影响凿岩效率，同时冲击器也因减少重复破碎的过程而有效起到增加其使用寿命的效果。

可选的，冲击器包括第一冲击部和第二冲击部，第一冲击部的一端与喷射器连接，另一端与第二冲击部连接，第一冲击部与第二冲击部之间设置有减震组件，减震组件包括弹性件，弹性件竖直设置，弹性件的一端与第一冲击部的底壁连接，另一端与第二冲击部的顶壁连接。

通过采用上述技术方案，弹性件具有缓冲作用，可有效减缓冲击器在破碎岩石过程中与岩石的硬性碰撞，进而可有效保护冲击器，增加冲击器的使用性能。

可选的，第一冲击部的底壁竖直开设有第一放置槽，第二冲击部的顶壁竖直开设有第二放置槽，第一放置槽与第二放置槽位于同一直线上，弹性件的一端与第一放置槽的底壁固定连接，另一端与第二放置槽的底壁固定连接。

通过采用上述技术方案，将弹性件置于第一放置槽和第二放置槽后，第一放置槽和第二放置槽可对弹性件起到保护作用，使弹性件不易损坏，进而可使弹性件持久发挥作用，从而增加了冲击器的使用性能。

可选的，减震组件还包括伸缩杆，伸缩杆位于第一弹簧的内部，伸缩杆包括伸缩筒和插设杆，伸缩筒的一端与第一放置槽的底壁固定连接，另一端套设在插设杆的外壁并与插设杆竖直滑动连接，插设杆远离伸缩筒的一端与第二放置槽的底壁固定连接。

通过采用上述技术方案，伸缩杆可限制第一弹簧在水平方向上的自由度，使冲击器不易在水平方向上来回移动，增加了冲击器的稳定性，进而可增加冲击器的的使用性能。

可选的，连接件包括固定块、锁紧柱和第一弹簧，固定块固定连接在第一冲击部的顶壁，固定块的侧壁上水平开设有用于容纳锁紧柱的滑动槽，锁紧柱的一端位于滑动槽内，另一端外露于滑动槽，第一弹簧位于滑动槽内，第一弹簧的一端与滑动槽的底壁固定连接，另一端与锁紧柱的底壁固定连接，喷射器的内管壁水平开设有可使锁紧柱端部进入的锁紧槽，锁紧槽贯穿喷射器的壁厚。

通过采用上述技术方案，向滑动槽的内部按压锁紧柱，使锁紧柱的端部滑入喷射器的内管壁时，松开锁紧柱，此时第一弹簧处于压缩状态，当锁紧柱滑至锁紧槽时，锁紧柱在第一弹簧的弹力下复位，此时锁紧柱的端部进入锁紧槽中完成冲击器与喷射器的连接，当需要更换冲击器时，向滑动槽的内部按压锁紧柱，并向远离喷射器的方向移动冲击器，即可解除冲击器与喷射器之间的固定，冲击器的更换与安装过程简单方便。

可选的，喷射器的外壁设置有保护管，保护管远离冲击器的一端内壁开设有内螺纹，保护管与喷射器的外壁通过螺纹连接，保护管的内径与喷射器的外径一致，保护管的底部与第一冲击部的顶壁抵接，第一高压喷嘴穿过保护管的侧壁。

通过采用上述技术方案，保护管可以遮挡住连接件，使冲击器在凿岩的过程中，连接件不易损坏，从而使冲击器与喷射器之间连接稳定，增加了冲击器的使用性能。

可选的，喷射器的内部设置有水路管，保护管及喷射器的管壁上开设有喷水口，喷水口处设有第二高压喷嘴，喷射器远离冲击器的一端端口设有高压水管路，高压水管路与水路管连通。

通过采用上述技术方案，在冲击器上移的过程中，第二高压喷嘴向孔壁四周喷水，水首先可对孔壁的岩土进行切割，有利于快速扩径，其次，高压水可使周围土体迅速软化并处于一种流塑状态，当喷射高压水泥浆后，这种流塑状态的土和水泥浆充分混合，可形成直径大且混合均匀的水泥土桩。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.通过将冲击器的底部设置为尖锥状，冲击器与地面土壤之间的摩擦力较小，有助于减小岩土对冲击器的磨损，进而增加冲击器的使用性能；

2.通过将冲击器设置为第一冲击部和第二冲击部，第一冲击部与费二冲击部之间通过弹性件连接，可有效减缓冲击器在破碎岩石过程中与岩石的硬性碰撞，进而可有效保护冲击器，增加冲击器的使用性能；

3.通过在冲击器与喷射器之间设置连接件，并在喷射器的外壁上螺纹连接保护管，连接件可方便冲击器的安装与更换，保护套则可有效保护连接件不易损坏，进而可增加冲击器的使用性能。

附图说明

图1是本申请实施例的立体结构示意图；

图2是本申请实施例突出显示冲击器及喷射器的剖面图；

图3是图2中的局部A处放大图；

图4是本申请实施例突出显示减震组件的剖面图。

附图标记说明：1、冲击器；11、第一冲击部；12、第二冲击部；2、喷射器；21、浆液管；211、高压水泥管路；212、第一高压喷嘴；22、水路管；221、第二高压喷嘴；222、高压水管路；23、高压空气通路；231、高压空气管路；232、高压气孔；24、保护管；3、减震组件；31、第二弹簧；32、伸缩杆；321、伸缩筒；322、插设杆；33、第一放置槽；34、第二放置槽；4、连接件；41、固定块；42、锁紧柱；43、第一弹簧；44、锁紧槽；45、滑动槽。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高效的潜孔锤钻具。参照图1和图2，一种高效的潜孔锤钻具包括冲击器1和喷射器2，喷射器2为竖直设置的圆筒，喷射器2包括沿轴向延伸并贯通的浆液管21、水路管22和环状高压空气通路23，喷射器2的侧壁开设有与浆液管21连通的侧向浆液喷口和与水路管22连通的喷水口，浆液喷口和喷水口均有多个且均匀分布在喷射器2的外围。喷口内安装有第一高压喷嘴212，喷水口处安装有第二高压喷嘴221，第二高压喷嘴221在第一高压喷嘴212的下方，冲击器1的底壁开设有与高压空气通路23连通的高压气孔232，喷射器2与冲击器1之间设置有连接件4，喷射器2与冲击器1通过连接件4可拆卸连接，喷射器2远离冲击器1的一端设有与浆液管21连通的高压水泥管路211、与高压空气通路23连通的高压空气管路231和与水路管22连通的高压水管路222。冲击器1在高压空气管路231提供的高压气的驱动下竖直向地面土壤中钻进，冲击器1对岩土及岩石进行破碎，当冲击器1到达指定孔深后上升的过程中，第二高压喷嘴221向孔内壁喷射高压水，水首先可对孔壁的岩土进行切割，有利于快速扩径，其次，高压水可使周围土体迅速软化并处于一种流塑状态，第一高压喷嘴212向孔内壁喷射高压水泥浆，高压水泥浆也可对孔内壁的土壤进行切割，流塑状态的土和水泥浆充分混合，可形成直径大且混合均匀的水泥土桩。

结合图2和图3所示，连接件4包括固定块41、锁紧柱42和第一弹簧43，固定块41固定连接在冲击器1的顶壁，固定块41的侧壁上水平开设有用于容纳锁紧柱42的滑动槽45，锁紧柱42的一端位于滑动槽45内，另一端外露于滑动槽45，第一弹簧43位于滑动槽45内，第一弹簧43的一端与滑动槽45的底壁固定连接，另一端与锁紧柱42的底壁固定连接，喷射器2的内管壁水平开设有可使锁紧柱42端部进入的锁紧槽44，锁紧槽44贯穿喷射器2的壁厚。向滑动槽45内部按压锁紧柱42，使锁紧柱42的端部滑入喷射器2的内管壁，松开锁紧柱42，此时第一弹簧43处于压缩状态，当锁紧柱42滑至锁紧槽44时，锁紧柱42在第一弹簧43的弹力下复位，此时锁紧柱42的端部进入锁紧槽44中完成冲击器1与喷射器2的连接，当需要更换冲击器1时，向滑动槽45的内部按压锁紧柱42，并向远离喷射器2的方向移动冲击器1，即可解除冲击器1与喷射器2之间的固定，冲击器1的更换与安装过程简单方便。

结合图2和图3所示，喷射器2的外壁设置有保护管24，保护管24远离冲击器1的一端内壁开设有内螺纹，喷射器2的外壁设置有外螺纹，保护管24与喷射器2的外壁通过螺纹连接，保护管24的内径与喷射器2的外径一致。保护管24的底部与第一冲击部11的顶壁抵接，第一高压喷嘴212和第二高压喷嘴221穿过保护管24的侧壁。保护管24可以对连接件4起遮挡作用，使连接件4在冲击器1凿岩的过程中不易损坏，从而使冲击器1与喷射器2之间连接稳定，增加了冲击器1的使用性能。

参照图4，冲击器1包括第一冲击部11和第二冲击部12，第一冲击部11的顶壁直径大于喷射器2管壁的直径，固定块41位于第一冲击部11的顶壁，第一冲击部11的折角为圆角，第一冲击部11的一端与喷射器2连接，另一端与第二冲击部12之间设置有减震组件3，第一冲击部11与第二冲击部12通过减震组件3连接；第二冲击部12为尖锥状，高压空气孔开设在第二冲击部12。尖锥状的冲击器1和圆角状的第二冲击部12与孔内壁之间的摩擦力较小，可以减小岩石对第二冲击部12及第一冲击部11的磨损，进而有助于使冲击器1不易损坏，钻孔上方的沙土依靠重力掉落至第一冲击部11的顶部，可减少沙土再次沿着冲击器1和孔侧壁之间的缝隙落到冲击器1下方而影响凿岩效率，同时冲击器1也因减少重复破碎的过程而有效起到增加其使用寿命的效果，增加了冲击器1的使用性能。

参照图4，减震组件3包括弹性件，弹性件竖直设置，第一冲击部11的底壁竖直开设有第一放置槽33，第二冲击部12的顶壁竖直开设有第二放置槽34，第一放置槽33与第二放置槽34位于同一直线上，弹性件为第二弹簧31，第二弹簧31的一端与第一放置槽33的底壁固定连接，另一端与第二放置槽34的底壁固定连接。第二弹簧31具有缓冲作用，可有效减缓冲击器1在破碎岩石过程中与岩石的硬性碰撞，进而可有效保护冲击器1，第一放置槽33和第二放置槽34可对第二弹簧31起到保护作用，使第二弹簧31不易损坏，进而可使第二弹簧31持久发挥作用，从而增加了冲击器1的使用性能。

如图4所示，减震组件3还包括伸缩杆32，伸缩杆32位于第一弹簧43的内部，伸缩杆32包括伸缩筒321和插设杆322，伸缩筒321的一端与第一放置槽33的底壁固定连接，另一端套设在插设杆322的外壁并与插设杆322竖直滑动连接，插设杆322远离伸缩筒321的一端与第二放置槽34的底壁固定连接。伸缩杆32可限制第一弹簧43在水平方向上的自由度，使冲击器1不易在水平方向上来回移动，增加了冲击器1的稳定性，进而可增加冲击器1的的使用性能。

本申请实施例一种高效的潜孔锤钻具的实施原理为：先将冲击器1与喷射器2通过连接件4连接后，将保护管24套在喷射器2的外壁，然后将冲击器1在高压空气管路231提供的高压气的驱动下竖直向地面土壤中钻进，冲击器1对岩土及岩石进行破碎，当冲击器1到达指定孔深后上升的过程中，第二高压喷嘴221先向孔内壁喷射高压水，对孔壁的岩土进行切割，扰动周围土体并使周围土体迅速软化，然后第一高压喷嘴212向孔内壁喷射高压水泥浆，高压水泥浆也可对孔内壁的土壤进行切割，并与流塑状态的土混合后形成直径大且混合均匀的水泥土桩，完后一次工作过程。

通过将冲击器1的底部设置为尖锥状，冲击器1与地面土壤之间的摩擦力较小，有助于减小岩土对冲击器1的磨损，进而增加冲击器1的使用性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效的潜孔锤钻具，包括冲击器(1)和喷射器(2)，喷射器(2)竖直设置，喷射器(2)为圆筒，喷射器(2)包括沿轴向延伸并贯通的浆液管(21)和浆液管(21)外围的高压空气通路(23)，喷射器(2)的侧壁开设有与浆液管(21)连通的侧向浆液喷口，喷口内装设有第一高压喷嘴(212)，冲击器(1)的底壁开设有与高压空气通路(23)连通的高压气孔(232)，其特征在于：所述喷射器(2)与冲击器(1)之间设置有连接件(4)，喷射器(2)与冲击器(1)通过连接件(4)可拆卸连接，冲击器(1)的底部呈尖锥状。

2.根据权利要求1所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述冲击器(1)与喷射器(2)的连接处的端面直径大于喷射器(2)的直径。

3.根据权利要求2所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述冲击器(1)包括第一冲击部(11)和第二冲击部(12)，第一冲击部(11)的一端与喷射器(2)连接，另一端与第二冲击部(12)连接，第一冲击部(11)与第二冲击部(12)之间设置有减震组件(3)，减震组件(3)包括弹性件，弹性件竖直设置，弹性件的一端与第一冲击部(11)的底壁连接，另一端与第二冲击部(12)的顶壁连接。

4.根据权利要求3所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述第一冲击部(11)的底壁竖直开设有第一放置槽(33)，第二冲击部(12)的顶壁竖直开设有第二放置槽(34)，第一放置槽(33)与第二放置槽(34)位于同一直线上，弹性件的一端与第一放置槽(33)的底壁固定连接，另一端与第二放置槽(34)的底壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述减震组件(3)还包括伸缩杆(32)，伸缩杆(32)位于第一弹簧(43)的内部，伸缩杆(32)包括伸缩筒(321)和插设杆(322)，伸缩筒(321)的一端与第一放置槽(33)的底壁固定连接，另一端套设在插设杆(322)的外壁并与插设杆(322)竖直滑动连接，插设杆(322)远离伸缩筒(321)的一端与第二放置槽(34)的底壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述连接件(4)包括固定块(41)、锁紧柱(42)和第一弹簧(43)，固定块(41)固定连接在第一冲击部(11)的顶壁，固定块(41)的侧壁上水平开设有用于容纳锁紧柱(42)的滑动槽(45)，锁紧柱(42)的一端位于滑动槽(45)内，另一端外露于滑动槽(45)，第一弹簧(43)位于滑动槽(45)内，第一弹簧(43)的一端与滑动槽(45)的底壁固定连接，另一端与锁紧柱(42)的底壁固定连接，喷射器(2)的内管壁水平开设有可使锁紧柱(42)端部进入的锁紧槽(44)，锁紧槽(44)贯穿喷射器(2)的壁厚。

7.根据权利要求6所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述喷射器(2)的外壁设置有保护管(24)，保护管(24)远离冲击器(1)的一端内壁开设有内螺纹，保护管(24)与喷射器(2)的外壁通过螺纹连接，保护管(24)的内径与喷射器(2)的外径一致，保护管(24)的底部与第一冲击部(11)的顶壁抵接，第一高压喷嘴(212)穿过保护管(24)的侧壁。

8.根据权利要求1所述的一种高效的潜孔锤钻具，其特征在于：所述喷射器(2)的内部设置有水路管(22)，保护管(24)及喷射器(2)的管壁上开设有喷水口，喷水口处设有第二高压喷嘴(221)，喷射器(2)远离冲击器(1)的一端端口设有高压水管路(222)，高压水管路(222)与水路管(22)连通。

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