[发明专利]一种自钻式中空锚杆钻头

说明书

技术领域

本发明涉及钻头领域技术，特别是一种自钻式中空锚杆钻头。

背景技术

随着交通、能源等基础设施建设力度的加大，自钻式锚杆做为一种提高岩土工程稳定性的最有效的方法，在国内外铁路、公路、隧道施工、地下基础建设、采矿业和建筑基坑、滑坡治理、山体支护中大量使用，自钻式锚杆集钻进、注浆、锚固为一体化的功能，具有锚杆和钻杆两种功能，取消了退钻杆和插锚杆的工序，是一种先进的锚固体系，解决了普通锚杆施工时的塌孔问题，能够保证在复杂地质条件下的注浆效果。

自钻式锚杆施工过程中，根据不同的地形及岩土特征，钻头的选择也非常重要，自钻式锚杆的钻头种类比较多，每种钻头都有其特点和优势，但也存在着一些问题。

自钻式锚杆在边钻进边注浆的过程中，当气流、水或者浆液通过锚杆中空部分到达钻头部位时，由于能量的损耗，压强减弱，严重影响清理钻孔和排屑，也影响了钻头的钻进速度。

现有技术中的自钻式中空锚杆钻头包括：十字刃、钻头裙部、上排渣槽（4个）、下排渣槽（4个）、内螺纹、过渡盲孔和上水孔（4个）。其中所述十字刃位于钻头的头部，向下有3°～5°的隙角，通过圆弧与钻头裙部相接；所述上排渣槽共4个，与十字刃间隔分布，且上排渣槽呈V型，上排渣槽槽底由十字刃中心开始，斜向下与水平面成30～40°夹角；所述下排渣槽紧接着上排渣槽，同样呈V型，且下排渣槽槽底斜向下与水平线成75～85°夹角；所述内螺纹位于钻头尾部，长度为自钻式中空锚杆体螺距的3-4倍；所述过渡盲孔位于内螺纹的底部，且过渡盲孔直径小于内螺纹孔直径，深度10～15mm；所述上水孔为通孔，一端贯入过渡盲孔，另一端斜向上与中心线成30°～40°夹角且通入上排渣槽与下排渣槽交界点。现有技术在实施过程中，当水或空气通过锚杆中空部分到达钻头部位时，由于能量的损耗，压强减弱，严重影响清理钻孔和排屑，从而影响了钻头的钻进速度，并且由于排屑的不充分，使钻头的寿命明显降低。

本专利属于对上述自钻式中空锚杆钻头的技术改进，来增强钻头部位流体压强，从而提高施工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自钻式中空锚杆钻头，能够增强钻头部位流体压强，从而提高施工效率。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明的一种自钻式中空锚杆钻头，包括十字刃、钻头裙部、4个对称上排渣槽、4个对称下排渣槽、内螺纹、过渡盲孔和2个上水孔；其特征在于：自钻式中空锚杆钻头具有2个下进气孔，下进气孔为通孔，一端贯入过渡盲孔，另一端斜向下与中心线成55°～65°夹角且通入下排渣槽末端，且所述下进气孔与上水孔在圆周方向间隔分布。

具体的，本发明的一种自钻式中空锚杆钻头，所述的十字刃位于钻头的头部，向下有3°～5°的隙角，通过圆弧与钻头裙部相接。

所述4个上排渣槽与十字刃间隔分布，且上排渣槽呈V型，上排渣槽槽底由十字刃中心开始，斜向下与水平面成30～40°夹角；所述下排渣槽紧接着上排渣槽，同样呈V型，且下排渣槽槽底斜向下与水平线成75～85°夹角；所述内螺纹位于钻头尾部，长度为自钻式中空锚杆体螺距的3-4倍；所述过渡盲孔位于内螺纹的底部，且过渡盲孔直径小于内螺纹孔直径；所述上水孔为通孔，一端贯入过渡盲孔，另一端斜向上与中心线成30°～40°夹角且通入上排渣槽与下排渣槽交界点。

进一步具体的，下进气孔为通孔，一端贯入过渡盲孔，另一端斜向下与中心线成55°～65°夹角且通入下排渣槽末端，且所述下进气孔与上水孔在圆周方向间隔分布。

自钻式中空锚杆钻头的使用时，在钻进过程中，钻头打碎的钻屑需排出钻孔才能保证钻头钻进的速度，当水或空气从过渡盲孔中以速度V1流入上水孔时，由于横截面积的突然减小，压缩水或空气的压强增大，流速也随着变大，导致速度V2>V1，根据文丘里效应，就会在上水孔的入口处会形成低压，致使下进气孔中的气流以速度V3进入过渡盲孔，增加过渡盲孔中V1的速度，使得水或空气从上水孔喷出时，压强大幅度提高，冲击钻头周围钻屑，使之沿着排渣槽向后排出。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

本发明的一种自钻式中空锚杆钻头，通过将排渣槽中4个上水孔中的2个改为下进气孔，使水或空气从过渡盲孔进入上水孔时，由于横截面积的减小，速度的增大，在上水孔的入口处形成低压，吸附下进气孔中的空气进入，从而增加水或空气排出上水孔的压强，以此达到清理钻孔的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。