[实用新型]一种自钻式锚杆弧形钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻头技术领域，特别是一种自钻式锚杆弧形钻头。

背景技术

随着近年来交通、矿产巷道、水利水电工程等基础设施建设力度的加大，全螺纹自钻式锚杆作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、隧道施工、采矿业和建筑基坑支护中大量使用。使用自钻式锚杆主要是利用锚杆的抗拉拔力以及与锚杆一体化的水泥浆体而将地层加固，以使地层形成整体性结构，从而加固地层达到控制其变形的目的。

自钻式锚固系统在工作过程中，钻头的选择正确与否直接决定着锚固系统的质量以及成本。这是由于自钻式锚杆边钻进边注浆的过程中，会进行冲洗以及注浆操作，如果钻头设计不合理，那么会直接影响钻进深度以及钻孔效果，并导致自钻式锚固系统锚固力大大减弱。

在施工过程中，根据实际作业环境的地形及岩土特征，要选择合适的钻头类型，以达到经济化施工。自钻式锚杆的钻头种类丰富，每种钻头都有其特点，但也存在着一些问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自钻式锚杆弧形钻头，解决排水、排屑堵塞、工作中出现埋钻、卡钻的现象，提高钻进施工效率。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自钻式锚杆弧形钻头，包括弧形切削刃、直切削刃、3个上排屑槽、3个下排屑槽和3个斜水孔、螺纹连接裤体、过渡盲孔；

所述弧形切削刃和直切削刃位于钻头头部，弧形切削刃与直切削刃相交设置，被分割的弧形切削刃成镜像分布在直切削刃一端两侧；

所述3个上排屑槽与切削刃间隔分布，弧形切削刃与直切削刃相交形成2个V型上排屑槽、1个弧型上排屑槽，2个V型上排屑槽位于直切削刃两侧，与弧形切削刃相交一侧呈弧形，排屑槽的槽底从钻头头部中心开始，斜向下与水平面成40~50°夹角；所述下排屑槽紧接着上排屑槽分布，呈舌型，下排屑槽斜向下与水平线成70~80°夹角，这样的设置实现了良好的排屑效果，防止钻屑堆积影响钻进；

所述螺纹连接裤体设置在钻头下端部，螺纹连接裤体内设置有与锚杆相适配的螺纹，使得做头与锚杆连接；所述过渡盲孔位于裤体内螺纹的底部，直径小于内螺纹孔直径；

所述3个斜水孔为通孔，分别位于各上排屑槽和下排屑槽各交接处，一端贯入过渡盲孔，另一端斜向上，与钻头垂直中心线成35~45°夹角；这样的设置可以实现有效冷却钻头裤体，并且该角度的设计可以更好的冲洗掉钻屑，即使在钻进软岩情况下，也不会造成水孔的堵塞。

具体的，所述钻头从裤体向钻头端部方向成喇叭状延伸，且切削刃所在圆周直径为螺纹连接裤体直径的1.2~1.4倍。

更具体的，所述切削刃所在圆周直径约为螺纹连接裤体直径的1.3倍。

具体的，所述弧形切削刃为连续的弧形，而直切削刃将弧形切削刃在形状上分为两部分，在钻进的过程中，弧形切削刃的两部分分别是凹刃面和凸刃面受力。

在使用过程中，螺纹连接裤体与锚杆连接，在钻机旋转带动下钻头旋转冲击钻进时，直切削刃和弧形切削刃的两部分分别作用，钻屑沿上下排渣槽排出，

当钻屑堵塞时，由于斜水孔的冲洗，将钻屑冲洗干净，保证了钻进速度。

由于舌型排屑槽和斜水孔的设计衔接，钻屑能够最大程度从钻头周围排出钻孔；即使在钻进砂岩等软岩条件下，有部分钻屑堵塞在舌型排屑槽上，由于斜水孔的冲洗，恰好将钻屑冲洗干净，保证了钻进速度，提高了钻进效率。该钻头旋转冲击钻进时，弧形切削刃的两部分分别作用，凹刃面首先将开挖面部分进行初次击落打散，而凸刃面继续将已经打散的碎岩石等二次破碎，该钻头切削刃的设计不仅提高了钻头的使用寿命，而且有效的提高了钻进效率。

这些技术方案，包括改进的技术方案以及进一步改进的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：通过将舌型排屑槽和斜水孔的设计衔接，有效改善了钻屑粘结钻头的情况，大大提高了钻进速度；与传统的一字、十字或柱状球齿钻头等切削面的布局不同，本实用新型将切削刃改为弧形切削刃，通过凹刃面和凸刃面的配合，不仅提高了钻头的钻头寿命，而且有效的提高了钻进效率。

附图说明

图1是本专利的自钻式锚杆弧形钻头的结构示意图。

图2是本专利的自钻式锚杆弧形钻头的内部结构示意图。

图3是本专利的自钻式锚杆弧形钻头的俯视图。