CN214836124U - 一种带排渣的液压钻机用环切钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带排渣的液压钻机用环切钻头，包括带有风管的钻杆和与所述钻杆相连接的钻头；所述钻头为中间镂空状的圆柱形结构，所述钻头的侧壁内设置有用于排渣的排渣通道，且所述排渣通道的一端与所述钻杆内所设有的通道相连通，所述排渣通道的另一端伸出于所述钻头的底面，所述钻头的底面设有若干呈等均分布的圆台体滚刀；本实用新型可一次性钻进至钢护筒下放位置，而后下放钢护筒并注浆稳固，并能有效控制成槽垂直度，对钻杆产生的荷载较小，钻杆挠曲变形小，有益控制垂直度及保护钻杆。

Description

一种带排渣的液压钻机用环切钻头

技术领域

本实用新型属于大口径桩基成孔施工技术领域，尤其涉及一种带排渣的液压钻机用环切钻头。

背景技术

传统成孔灌注桩口径一般不会太大，目前常见的以两米左右直径居多，因此钢护筒所用钢板壁厚并不厚(规范要求径厚比不大于120)，多为6至12mm厚度，且钢护筒下放环境绝大多数为覆盖层，使用振动锤即可完成钢护筒的下放。但如果出现所需桩基直径为6.5m，由此导致钢护筒壁厚达到5cm以上，且钢护筒下放环境为50米水深的深海裸露硬岩，且要求入岩深度6-8m，传统振动锤施振工艺已不能满足护筒下放工作。

如果采用全断面钻进后下放护筒有以下弊端：此钻进是直接接触50米深深海裸露硬岩，且无护筒扶正，钻杆长度又长，6.5m直径的钻头本身质量又重，以此方式钻进产生的挠曲变形，轻则斜孔，重则导致钻杆断裂，造成严重经济损失。

如果用传统环切钻头进行开槽，所需槽段的宽度要求较高(因为钢护筒壁厚较厚)，排渣不畅，也不可行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种带排渣的液压钻机用环切钻头，可一次性钻进至钢护筒下放位置，而后下放钢护筒并注浆稳固。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，这种带排渣的液压钻机用环切钻头包括带有风管的钻杆和与所述钻杆相连接的钻头；所述钻头为中间镂空状的圆柱形结构，所述钻头的侧壁内设置有用于排渣的排渣通道，且所述排渣通道的一端与所述钻杆内所设有的通道相连通，所述排渣通道的另一端伸出于所述钻头的底面，所述钻头的底面设有若干呈等均分布的圆台体滚刀。

作为优选，所述排渣通道包括沿钻头竖向分布的排渣管、沿钻头横向分布的横向连通管和沿钻头中心竖向分布的竖向连通管，所述排渣管与所述横向连通管之间通过焊接方式固定，所述横向连通管与所述竖向连通管之间通过焊接方式固定；且所述排渣管伸出于所述钻头的底面，所述竖向连通管与所述钻杆内所设有的通道相连通。

作为优选，所述排渣管至少设置有两根，并沿钻头的中心呈等均分布。

作为优选，所述排渣通道的吸渣口距所述钻头底面的间距a小于所述圆台体滚刀距所述钻头底面的间距b。

作为优选，所述钻头包括两个呈圆柱形的套筒并分为第一套筒和第二套筒，所述第一套筒位于所述第二套筒内且两者的轴芯线重合，所述排渣通道固定在所述第一套筒与所述第二套筒之间，且所述排渣通道的排渣口沿所述第二套筒上端面的中心向上。

作为优选，所述第一套筒与所述第二套筒之间的间距c大于钢护筒的壁厚，且所述圆台体滚刀位于所述第二套筒的底面外侧。

作为优选，所述钻头与所述钻杆之间通过法兰盘连接固定。

本实用新型的有益效果为：

1、在环切钻头上设置排渣通道，对于所需环带宽度较宽，渣样较多工程，可用其施工，可以完成传统环切钻头无法完成的工作(甚至可能传统液压钻机无环切钻头，因为全液压钻机拆装钻杆十分繁琐，一整套钻杆拆装均需要好几小时)；

2、有效控制成槽垂直度，对钻杆产生的荷载较小，钻杆挠曲变形小，有益控制垂直度及保护钻杆；

3、以此方法先行成槽后，后续钢护筒下放无阻碍，吊装对位无误即可顺畅下放，无需振动锤施振；

4、因钢护筒下放后需注浆加固，且钢护筒内外都需注浆，如用全断面钻进，内侧注浆量极多(因需把提前钻进的6.5m直径*6-8m高度的圆柱段也注满，否则就是只有外侧注浆，对钢护筒加固效果不好)，使用环形钻头开槽后注浆量明显要小，节约材料及能源。

附图说明

图1是本实用新型的主视剖面结构示意图。

图2是本实用新型的仰视结构示意图。

附图中的标号分别为：1、钻杆；2、钻头；3、排渣通道；4、圆台体滚刀；5、法兰盘；11、风管；12、通道；21、第一套筒；22、第二套筒；31、排渣管；32、横向连通管；33、竖向连通管；34、吸渣口；35、排渣口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1、2所示，本实用新型包括带有风管11的钻杆1和与钻杆1相连接的钻头2，且风管11与钻杆1内的通道12相连通；钻头2为中间镂空状的圆柱形结构，即能形成环切钻头，且深度为10米；钻头2的侧壁内设置有用于排渣的排渣通道3，且排渣通道3的一端与钻杆1内所设有的通道12相连通，排渣通道3的另一端伸出于钻头2的底面，钻头2的底面设有若干呈等均分布的圆台体滚刀4，圆台体滚刀4随环切钻头在钻进过程中，可切出一个大于钻筒壁厚的槽，同时能满足钢护筒下放要求；其效果在于：在环切钻头上设置排渣通道，对于所需环带宽度较宽，渣样较多工程，可用其施工，可以完成传统环切钻头无法完成的工作；能有效控制成槽垂直度，对钻杆产生的荷载较小，钻杆挠曲变形小，有益控制垂直度及保护钻杆；以此方法先行成槽后，后续钢护筒下放无阻碍，吊装对位无误即可顺畅下放，无需振动锤施振；因钢护筒下放后需注浆加固，且钢护筒内外都需注浆，如用全断面钻进，内侧注浆量极多，使用环形钻头开槽后注浆量明显要小，节约材料及能源。

排渣通道3包括沿钻头2竖向分布的排渣管31、沿钻头2横向分布的横向连通管32和沿钻头2中心竖向分布的竖向连通管33，排渣管31与横向连通管32之间通过焊接方式固定，横向连通管32与竖向连通管33之间通过焊接方式固定；且排渣管31伸出于钻头2的底面，竖向连通管33与钻杆1内所设有的通道12相连通；这样使得排渣通道在钻头1的侧壁内排布更为合理，且相互之间固定也更为方便。

为了使排渣管在钻头上吸渣均匀化及为了防止钻头在旋转过程中的倾斜，排渣管31至少设置有两根，并沿钻头2的中心呈等均分布，这样能很好的防止钻头在旋转过程中因排渣管的不合理分布而导致倾斜。

为了防止排渣通道3的吸渣口34在钻头行进过程中与硬岩接触，排渣通道3的吸渣口34距钻头2底面的间距a小于圆台体滚刀4距钻头2底面的间距b；从而起到对排渣通道3的吸渣口34的防护作用。

为了使钻头轻量化及制造更为方便，钻头2包括两个呈圆柱形的套筒并分为第一套筒21和第二套筒22，第一套筒21位于第二套筒22内且两者的轴芯线重合，排渣通道3固定在第一套筒21与第二套筒22之间，且排渣通道3的排渣口35沿第二套筒22上端面的中心向上。

第一套筒21与第二套筒22之间的间距c大于钢护筒的壁厚，且圆台体滚刀4位于第二套筒22的底面外侧；通过钻头的旋进及圆台体滚刀的切割，这样能使得放置钢护筒的槽的宽度大于钢护筒的壁厚，便于钢护筒的下放。

为了使钻头2与钻杆1之间的安装及拆卸方便，钻头2与钻杆1之间通过法兰盘5连接固定。

本实用新型的排渣工作原理为：通过风管11在钻杆1的通道12注入气体，那么此时在钻杆1内会产生入气孔到液面的这一段气液混合体段，并产生一个钻杆内和钻杆外(孔内)的一个压力差，根据气举反循环钻进工作原理，钻进过程中槽内的沉渣或岩屑通过排渣通道3连续不断带出到地表。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带排渣的液压钻机用环切钻头，包括带有风管(11)的钻杆(1)和与所述钻杆(1)相连接的钻头(2)；其特征在于：所述钻头(2)为中间镂空状的圆柱形结构，所述钻头(2)的侧壁内设置有用于排渣的排渣通道(3)，且所述排渣通道(3)的一端与所述钻杆(1)内所设有的通道(12)相连通，所述排渣通道(3)的另一端伸出于所述钻头(2)的底面，所述钻头(2)的底面设有若干呈等均分布的圆台体滚刀(4)。

2.根据权利要求1所述的带排渣的液压钻机用环切钻头，其特征在于：所述排渣通道(3)包括沿钻头(2)竖向分布的排渣管(31)、沿钻头(2)横向分布的横向连通管(32)和沿钻头(2)中心竖向分布的竖向连通管(33)，所述排渣管(31)与所述横向连通管(32)之间通过焊接方式固定，所述横向连通管(32)与所述竖向连通管(33)之间通过焊接方式固定；且所述排渣管(31)伸出于所述钻头(2)的底面，所述竖向连通管(33)与所述钻杆(1)内所设有的通道(12)相连通。

3.根据权利要求2所述的带排渣的液压钻机用环切钻头，其特征在于：所述排渣管(31)至少设置有两根，并沿钻头(2)的中心呈等均分布。

4.根据权利要求1所述的带排渣的液压钻机用环切钻头，其特征在于：所述排渣通道(3)的吸渣口(34)距所述钻头(2)底面的间距a小于所述圆台体滚刀(4)距所述钻头(2)底面的间距b。

5.根据权利要求1所述的带排渣的液压钻机用环切钻头，其特征在于：所述钻头(2)包括两个呈圆柱形的套筒并分为第一套筒(21)和第二套筒(22)，所述第一套筒(21)位于所述第二套筒(22)内且两者的轴芯线重合，所述排渣通道(3)固定在所述第一套筒(21)与所述第二套筒(22)之间，且所述排渣通道(3)的排渣口(35)沿所述第二套筒(22)上端面的中心向上。

6.根据权利要求5所述的带排渣的液压钻机用环切钻头，其特征在于：所述第一套筒(21)与所述第二套筒(22)之间的间距c大于钢护筒的壁厚，且所述圆台体滚刀(4)位于所述第二套筒(22)的底面外侧。

7.根据权利要求1所述的带排渣的液压钻机用环切钻头，其特征在于：所述钻头(2)与所述钻杆(1)之间通过法兰盘(5)连接固定。

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