CN215718779U - 一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机，包括主钻头组件，主钻头组件包括主钻杆、设置在主钻杆前端的主钻头和设置于主钻杆末端的驱动电机，还包括设置于主钻杆外的副钻头组件和用于固定副钻头组件的固定组件；主钻杆前端设有上有螺纹；副钻头组件包括齿轮和刀片。与现有技术相比，本实用新型通过在主钻头两侧各设计一个刀片，可以在主孔的两侧形成两个侧孔，使该变形钻头在工作中形成的钻孔是一个圆孔两侧带侧孔线的异形孔，异形孔的长轴方向将是药卷能量释放的主要方向，如此，有利于爆破时能量向着固定方向释放；使爆破之后沿着隧道边界线形成一个环形爆破路径，进而可靠的提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象。

Description

一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机

技术领域

本实用新型涉及隧道爆破开挖技术领域，特别是一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机。

背景技术

我国幅员辽阔，山地和重丘约占国土面积的75%左右。当公路经过山区或重丘时，不可避免的需要采用修建隧道的方式来穿越山岭。隧道既是地下空间的基本利用形式也是铁路、公路、城市地铁等交通网络的重要组成部分。但目前隧道在开挖施工过程中容易产生各种不利情况。

现有的钻孔均是采用“一”字型钻头或者“梅花”型钻头，成孔均是圆形；为利于装火药和适应孔型，也将药卷制成截面为圆形的长条。药卷在圆孔中引爆，在横截面方向其能量是均匀扩散，各方向的劈裂概率相同，造成爆破后隧道周边轮廓线不平整、光滑。导致隧道掌子面在开挖过程中周边位移容易产生超欠挖现象。超挖对于围岩稳定性有较大危害影响，欠挖将降低施工作业效率，两者均不经济。

发明内容

本实用新型的目的是要提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象，提供一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，包括主钻头组件，主钻头组件包括主钻杆、设置在主钻杆前端的主钻头和设置于主钻杆末端的驱动电机，还包括设置于主钻杆外的副钻头组件和用于固定副钻头组件的固定组件；所述主钻杆前端设有上有螺纹；

所述副钻头组件包括齿轮和刀片，所述刀片固定在齿轮一侧面上，所述齿轮设置为两个且通过固定组件对称设置在主钻杆两侧且齿轮与所述主钻杆上的螺纹啮合，在所述主钻杆转动时进行转动，带动齿轮和刀片一起转动。

进一步地，所述固定组件包括刚性横杆和刚性竖杆，所述刚性竖杆固定在驱动电机上，所述刚性横杆固定在刚性竖杆顶端，所述齿轮通过转轴安装在刚性横杆两端。

优选地，所述主钻头截面采用圆形。

优选地，所述主钻杆直径为3-6cm，齿轮直径为2cm。

另外，本实用新型还提供了一种钻机，其包含上述用于隧道撑子面爆破来开挖的变形钻头。

与现有技术相比，本实用新型通过在主钻头两侧各设计一个刀片，可以在主孔的两侧形成两个侧孔，使该变形钻头在工作中形成的钻孔是一个圆孔两侧带侧孔线的异形孔，异形孔的长轴方向将是药卷能量释放的主要方向，如此，有利于爆破时能量向着固定方向释放；使爆破之后沿着隧道边界线形成一个环形爆破路径，进而可靠的提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象。

附图说明

图1为本实用新型变形钻头一实例的结构示意图。

图2为图1变形钻头另一视角的结构示意图。

图3为本实用新型变形钻头工作示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定实用新型。

实施例1

如图1-图2所示，一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，包括主钻头组件100，主钻头组件100包括主钻杆120、设置在主钻杆120前端的主钻头110和设置于主钻杆120末端的驱动电机130，主钻头110安装在所述主钻杆120的末端，用于在隧道光面向前钻开主孔；还包括设置于主钻杆120外的副钻头组件200和用于固定副钻头组件200的固定组件300；所述主钻杆120前端设有上有螺纹；

所述副钻头组件200包括齿轮210和刀片220，所述刀片220固定在齿轮210一侧面上，所述齿轮210设置为两个且通过固定组件300对称设置在主钻杆120两侧且齿轮210与所述主钻杆120上的螺纹啮合，在所述主钻杆120转动时进行转动，带动齿轮210和刀片220一起转动。

当钻机开始工作并带动所述主钻杆120旋转时，所述主钻杆120带有螺旋刻痕的一段杆身带动两侧所述齿轮210一起转动，进而带动固定在所述齿轮210上的刀片220转动，以达到在所述主钻头两侧切割岩石的效果。

所述固定组件300包括刚性横杆310和刚性竖杆320，所述刚性竖杆320固定在驱动电机130上，所述刚性横杆310固定在刚性竖杆320顶端，所述齿轮210通过转轴安装在刚性横杆310两端。

本实施例中，所述主钻头110截面采用圆形。主钻头组件100钻的是圆孔，主钻杆120转动会带动齿轮210转动，齿轮210的转动会带动齿轮上的刀片220转动，在变形钻头向前转动的过程中，刀片220在主孔的两侧会向前转动形成两个测孔，最终会形成圆孔带两个侧孔的异形孔。

在实际使用过程中，可以根据需要选择所述主钻杆120直径为3-6cm，齿轮210直径为2cm。

工作时，在钻机提供动力下，所述主钻杆120会进行转动，一方面，转动的钻杆会带动主钻头110进行转动，在隧道光面上向前钻孔形成主孔410；另一方面，钻杆转动会带动钻杆上的螺纹转动，从而会将与螺纹相接的齿轮210转动，齿轮210的转动会带动齿轮上的刀片220转动，在变形钻头向前转动的过程中，刀片在主孔的两侧会向前转动形成两个测孔，最终会形成圆孔带两个侧孔的异形孔，如图3所示。异形钻孔的长轴方向将是药卷能量释放的主要方向，如此，有利于爆破时能量向着固定方向释放，使爆破之后沿着隧道边界线形成一个环形爆破路径，进而可靠的提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象。

实施例2

本实施例提出一种钻机，该钻机包括变形钻头，该变形钻头的具体结构参照上述实施例，由于本钻机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，包括主钻头组件，主钻头组件包括主钻杆、设置在主钻杆前端的主钻头和设置于主钻杆末端的驱动电机，其特征在于：还包括设置于主钻杆外的副钻头组件和用于固定副钻头组件的固定组件；所述主钻杆前端上设有螺纹；

所述副钻头组件包括齿轮和刀片，所述刀片固定在齿轮一侧面上，所述齿轮设置为两个且通过固定组件对称设置在主钻杆两侧且齿轮与所述主钻杆上的螺纹啮合，在所述主钻杆转动时进行转动，带动齿轮和刀片一起转动。

2.根据权利要求1所述的用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，其特征在于：所述固定组件包括刚性横杆和刚性竖杆，所述刚性竖杆固定在驱动电机上，所述刚性横杆固定在刚性竖杆顶端，所述齿轮通过转轴安装在刚性横杆两端。

3.根据权利要求1所述的用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，其特征在于：所述主钻头截面采用圆形。

4.根据权利要求1所述的用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，其特征在于：所述主钻杆直径为3-6cm，齿轮直径为2cm。

5.一种钻机，其特征在于，包含如权利要求1-4任一所述的用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头。

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