CN215859996U - 一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，包括外部钻头及内套钻头；所述外部钻头尾部设有第一连接环，所述第一连接环内设有内螺纹，所述外部钻头通过第一连接环与带有外螺纹的第一空心锚杆连接；在所述外部钻头中心处设有螺纹通孔，在所述螺纹通孔的前端设有内套钻头槽，所述内套钻头通过带有外螺纹的第二连接环设置于所述内套钻头槽内；所述第二连接环还设有内螺纹，第二空心锚杆通过所述第二连接环的内螺纹与内套钻头连接；通过大小钻头的配合，增强了自进锚杆的钻探范围，配合适当的检测模块，可以检测任意深度围岩的稳定性，扩展了自进锚杆的用途，很好地解决了仰拱变形观测基点的配置问题。

Description

一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头

技术领域

本实用新型涉及钻探监测技术领域，尤其涉及一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头。

背景技术

自进式锚杆具有钻、注、锚一体化的功能，是一种先进的锚固体系，主要用于断层破碎带开挖支护施工，在复杂地质条件下取代普通砂浆锚杆，克服了普通砂浆锚杆诸如塌孔、无法插杆、注浆不饱满等难题，解决了大管棚施工时的塌孔问题，能够保证复杂地质条件下的注浆效果，发挥了锚杆支护的作用，提高了围岩的承载能力，保证了围岩的整体稳定，所需的机具设备、材料没有特殊要求，工艺简单，具有很大的应用价值。现有的自进式锚杆由中空杆体、连接套、钻头、垫板以及螺母组成。使用时，利用一般的钻孔机械如手持式风钻驱动中空杆体、再由中空杆体驱动钻头在岩层中前进，当钻至所需的锚孔深度以后，钻头的大小刚好与锚孔孔径适配，是一种非常适用于围岩变形监测的钻进方式。

虽然自进式锚杆在开挖支护施工中有很多优势，但用于监测锚杆钻进时，有明显的不足。

1）不能形成监测锚杆的保护空间

目前的单一钻头的自进式锚杆，钻头带动监测锚杆钻进，周围的碎石泥沙，直接挤压监测锚杆，无法形成队监测锚的保护空间。如在隧道工程施工过程中，为了监测仰拱变形，需要监测初支下面一定深度的（一般10cm-20cm）围岩的稳定性。若直接利用自进式锚杆，将监测锚杆置于仰拱，锚杆必然受到周围沙石的挤压，影响监测模块的稳定性。现行的做法一般是预置一粗的保护管，待渣土回填后，再将自进式监测锚杆钻进其中，工序更为复杂，且需要在初支、二衬的过程中进行预置，一定程度上影响施工进度。

2）不能到达足够的深度

常见的围岩监测，需根据工程及围岩的具体情况，确定监测深度，有时需要几米的深度，使用单一钻头的自进式锚杆，往往不能到达足够的深度。

实用新型内容

本实用新型实际要解决的技术问题是：1）在自进式锚杆掘进的过程中，能够形成一个有效的保护空间，使得监测钻杆处于一个不受周围碎石泥沙挤压的安全空间内。2）监测锚杆能够比较如以地钻进至预期的深度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，包括外部钻头及内套钻头；所述外部钻头尾部设有第一连接环，所述第一连接环内设有内螺纹，所述外部钻头通过第一连接环与带有外螺纹的第一空心锚杆连接；在所述外部钻头中心处设有螺纹通孔，在所述螺纹通孔的前端设有内套钻头槽，所述内套钻头通过带有外螺纹的第二连接环设置于所述内套钻头槽内；所述第二连接环还设有内螺纹，第二空心锚杆通过所述第二连接环的内螺纹与内套钻头连接。

特别的，所述内套钻头的头部不超出内套钻头槽。

特别的，所述外部钻头及内套钻头的刀头呈十字形排布，且刀头部分呈凸起状态。

特别的，所述内套钻头中心处设有上水孔。

本实用新型的有益效果是：通过大小钻头的配合，增强了自进锚杆的钻探范围，配合适当的检测模块，可以检测任意深度围岩的稳定性，扩展了自进锚杆的用途，很好地解决了仰拱变形观测基点的配置问题，当完成一个掌子面进入下一个掌子面时，测量模块可以方便取出，重复使用，减少自进锚杆及监测装置的成本投入，提高了设备的利用率；同时通过外部的第一空心锚杆对钻孔进行支护，保护中间的小锚杆不受外部沙石泥水的影响。防止塌孔，使得装置的可靠性更强。

附图说明

图1为本实用新型装置外部结构示意图。

图2为本实用新型装置剖面结构示意图。

其中，外部钻头—1；第一连接环—11；第一空心锚杆—12；螺纹通孔—13；内套钻头槽—14；内套钻头—2；第二连接环—21；第二空心锚杆—22；上水孔—23。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，包括外部钻头1及内套钻头2；所述外部钻头1尾部设有第一连接环11，所述第一连接环11内设有内螺纹，所述外部钻头1通过第一连接环11与带有外螺纹的第一空心锚杆12连接；在所述外部钻头1中心处设有螺纹通孔13，在所述螺纹通孔13的前端设有内套钻头槽14，所述内套钻头2通过带有外螺纹的第二连接环21设置于所述内套钻头槽14内；所述第二连接环21还设有内螺纹，第二空心锚杆22通过所述第二连接环21的内螺纹与内套钻头2连接。

作为一个优选的实施例，所述内套钻头2的头部不超出内套钻头槽14，以防止内套钻头2在随外部钻头1钻进过程中受到损伤。

作为一个优选的实施例，所述外部钻头1及内套钻头2的刀头呈十字形排布，且刀头部分呈凸起状态；通过凸起的十字形排布的刀头能够有利于钻头的钻进，同时便于排渣。

作为一个优选的实施例，所述内套钻头2中心处设有上水孔23；可以通过所述上水孔23向钻孔内通入冷却液，从而降低钻头的温度，也能够起到润滑的作用，有利于钻头的钻进。

本实用新型的工作原理为：工作时首先通过第一空心锚杆12驱动外部钻头1钻进至一定位置，得到一个较大的钻孔，在钻进过程中，需要保证内套钻头2不超出外部钻头1，大钻孔成型后第一空心锚杆12不再转动，通过第一空心锚杆12对复杂地形起到初步支护，防止塌孔的作用，然后通过更换钻机连接头，旋转第二空心锚杆22，将内套钻头2由内套钻头槽14中顶出，继续驱动内套钻头2，继续向下钻进，此时第一空心锚杆12尾部高于第二空心锚杆22尾部，二者之间形成了一个安装空腔，在所述安装空腔内安装监测装置；当监测工作结束后，可通过大孔通道将监测装置方便地取出以重复利用，以达到减少检测成本的目的。利用本实用新型，可以需要的进行监测的位置先驱动大钻头即外部钻头1形成一个安全空间，当到达一定位置时，再启动小钻头即内套钻头2，到达预定的位置（初支下面10-20cm），在小锚杆的顶部，就可以方便地安装监测模块，完成监测任务。

相较于现有的通过钻孔后安装固定监测装置的监测方法，本实用新型能够在监测装置完成监测工作后通过大孔通道取出，解决了监测装置在安装孔中无法取出造成监测装置浪费，增加了成本投入的问题，相较于现有技术来说，第一空心锚杆12能够为第二空心锚杆22在钻进过程中提供初步保护，隔绝外部土层对于第二空心锚杆22的挤压。还能够根据监测需要钻进任意距离，配合适当的检测模块，即可检测任意深度围岩的稳定性。同时，只需要第一空心锚杆12与第二空心锚杆22之间存在高度差，即可完成监测装置的安装及取出，应用环境更为灵活。

本实用新型描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，包括外部钻头（1）及内套钻头（2）；其特征在于，所述外部钻头（1）尾部设有第一连接环（11），所述第一连接环（11）内设有内螺纹，所述外部钻头（1）通过第一连接环（11）与带有外螺纹的第一空心锚杆（12）连接；在所述外部钻头（1）中心处设有螺纹通孔（13），在所述螺纹通孔（13）的前端设有内套钻头槽（14），所述内套钻头（2）通过带有外螺纹的第二连接环（21）设置于所述内套钻头槽（14）内；所述第二连接环（21）还设有内螺纹，第二空心锚杆（22）通过所述第二连接环（21）的内螺纹与内套钻头（2）连接。

2.如权利要求1所述的一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，其特征在于，所述内套钻头（2）的头部不超出内套钻头槽（14）。

3.如权利要求1所述的一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，其特征在于，所述外部钻头（1）及内套钻头（2）的刀头呈十字形排布，且刀头部分呈凸起状态。

4.如权利要求1所述的一种应用于自进锚杆的嵌套式复合钻头，其特征在于，所述内套钻头（2）中心处设有上水孔（23）。

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