[发明专利]一种螺旋钻头有效
申请号: | 200910242058.6 | 申请日: | 2009-12-03 |
公开(公告)号: | CN101725323A | 公开(公告)日: | 2010-06-09 |
发明(设计)人: | 刘思谋 | 申请(专利权)人: | 中冶交通工程技术有限公司 |
主分类号: | E21B10/44 | 分类号: | E21B10/44 |
代理公司: | 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 | 代理人: | 陈英俊 |
地址: | 100176 北京市经*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 螺旋 钻头 | ||
技术领域
本发明涉及一种钻头,尤指涉及在反循环钻机或者回旋钻机中使用的螺旋钻头。
背景技术
随着高层建筑、公路、铁路、桥涵工程的发展,对基础工程的施工要求也越来越高,考虑建筑的载荷和工程地质状况,目前较大部分工程桩基的施工要穿过第四系土层、卵石层等复杂地层,并且将桩基础的持力层设计在基体岩石上,以便提高单桩承载力,这同时也给桩基础施工提出了更高的要求。
在桩基础施工中,钻孔灌注桩是码头、高等级公路桥梁等施工中普遍采用的一种基础结构形式,在施工时,利用钻机的钻头进行钻井掘进,通常该钻头由钢管、钢板或钢筋焊接而成,其工作原理是,钻机通过钻杆将旋转动力传至钻头,水下的钻头在旋转过程中,切削泥土并将其搅成泥浆,随着水的不断注入和钻头的不断进入,泥浆被托出井孔,排放于泥浆池中,很快水土离析,泥土沉淀于池底,水析出,再次被注入井孔,形成新的泥浆,再次被排入泥浆池,依此循环,最终形成井孔。达到设计深度,泥井合格后,安装钢筋骨架、灌注混凝土形成桩基。
但在实际施工过程中,在钻机钻孔的过程中,经常会遇到孤石或卵石层等地形,由于孤石或者卵石会随同钻头一起滚动,进而导致钻机无法有效钻进,极易出现卡钻、损坏钻头等现象,此时,一般的方法是立即移开钻机,改用冲击钻机或者冲抓钻机将孤石击碎或者抓出,从而排除卵石、孤石,但这种方法用工多,耗时长,因为对原反循环钻机或回旋钻机已成孔的四周土层未曾挤密,若直接改用冲击钻机或者冲抓钻机容易造成塌孔,尤其是较深的钻孔灌注桩更是如此,通常的做法是将原来的土孔填满粘土重新冲击以便挤密孔壁四周的土层并护壁,并且成孔后清孔时间过长,经常清洗不干净, 即难清孔,因此,需要对现有的钻头进行改进,以便能够在钻进的同时即可取出孤石。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题而做出,其目的在于提供一种能够在钻进的同时,取出孤石的螺旋钻头。
为了实现上述发明目的,本发明涉及的一种螺旋钻头,主轴,其一端设有用于同钻机的钻杆连接的法兰盘;多个加强肋,其一端被固定在主轴的靠近法兰盘一侧的外壁周边上,并且与所述主轴成规定角度地向外分开着斜向下延伸,其上还固定连接有上螺旋杆;上螺旋杆和下螺旋杆,具有沿着圆柱体外表面螺旋延伸而形成的螺旋形状及规定长度,所述上螺旋杆被固定连接在多个加强肋上,而且,该上螺旋杆和下螺旋杆隔着规定间隔且相对应地分别设置在上、下方;多个竖向分布钢筋,以规定间距竖向分布、且被固定连接在所述上螺旋杆与下螺旋杆之间;多个横向分布钢筋,放射状地设置在所述下螺旋杆与所述主轴之间,并且,这些横向分布钢筋的一端被固定连接在所述下螺旋杆上,其另一端被固定在所述主轴上;以及齿状犁头,被固定安装在设于所述下螺旋杆的位于下侧的一端与所述主轴之间的耐磨钢板上,并且沿着所述耐磨钢板的长度方向设置。
采用该种设计后,由于螺纹钢筋与螺旋片一体构成螺旋状的槽斗,在钻进的过程中,随着钻头的旋转钻进,钻孔底的孤石或者卵石被螺旋钻头破碎,同时,其破碎的孤石或者卵石能够随着旋转而进入该螺旋槽斗中,由于槽斗形成一个储石仓,孤石或者卵石不会随着钻头的转动而滚动,因此,钻头可以有效的钻进,接着,将钻头提出泥浆面后,即可以轻松取出孤石或者卵石,继续下沉钻杆,反复捞取大块孤石,就可以将大孤石清除干净。
此外,作为一种改进,也可以是,当所述上螺旋杆和下螺旋杆5分别被投影到一个平面时,该上、下螺旋杆的投影部分应形成3/4圆周。
另外,作为一种改进,也可以是,该齿状犁头相对于经过所述耐磨钢板且垂直于所述主轴的平面以30°的倾角向斜下方倾斜设置。
此外,作为一种改进,也可以是,所述多个加强肋中每个加强肋的形状为梯形,均包括斜杆部、沿竖直方向延伸的垂直延伸部、自该垂直延伸部弯折延伸至主轴的水平延伸部,其中,该垂直延伸部的长度相当于所述上螺旋杆与下螺旋杆之间的间隔,而且,该梯形加强肋的两端分别固定连接在主轴的上下端。
由于梯形加强肋能够更好的承压能力,因此,可以更好的加强整个钻头的刚度,从而使钻头更有效地钻进。
另外,作为一种改进,也可以是,在所述主轴的未设有法兰盘的另一端,固定安装有U形竖向齿板。
此外,作为一种改进,也可以是,所述上螺旋杆、下螺旋杆、横向分布钢筋、竖向分布钢筋、梯形加强肋的垂直延伸部、水平延伸部中的一个或多个构件由螺纹钢构成。
另外,作为一种改进,也可以是,在所述主轴与所述下螺旋杆之间,设有将所述多个横向分布钢筋固定连接起来的多根加强螺旋杆。
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