[发明专利]一种入岩扩孔钻具

说明书

本发明公开了一种入岩扩孔钻具，包括中空钻杆、密封安装于中空钻杆上端的配气转接头，以及密封安装于中空钻杆下端的潜孔冲击器，所述配气转接头、潜孔冲击器和中空钻杆的内壁之间形成密封腔，所述配气转接头上设有连通压缩气体装置和密封腔的配气管。由此，遇岩层时，配气转接头与压缩气体装置连接，向密封腔中输入压缩气体，冲击器锤头在压缩空气驱动下冲击岩层，使岩层出现裂隙，以减少钻齿切削岩层时所需的钻压及动力头输出扭矩，提高施工效率，减少扩孔翼齿的磨损。

技术领域

本发明涉及桩基施工设备技术领域，尤其涉及一种入岩扩孔钻具。

背景技术

随钻跟管工法是中掘沉桩工法。施工中将接装有扩孔功能钻头的长螺旋钻杆穿过预制管桩，在预制管桩底端掘土成孔。需钻进时，动力头正转，扩孔钻头的扩孔翼板打开，钻头在预制管桩底端下一段距离旋转掘土，钻渣由螺旋钻杆叶片输送经管桩孔内排出，钻进中预制管桩靠自重跟随钻头下沉。经接钻接桩至标定深度后，动力头反转收回扩孔翼板清渣，随即于桩底灌注混凝土、启动激振器压预制管桩坐入孔底，抽出钻杆、钻机移位。

在随钻跟管工法中，其钻头具有扩孔孔径超混凝土预制桩外径钻进功能，和钻头从预制管桩内孔通过的功能。动力头正转时钻头扩孔翼齿自动展开；动力头反转时钻头扩孔翼齿自动缩回，且钻具具有桩底灌注混凝土功能。

当钻具需要入岩时，现有中掘取土钻头钻进效率低下，扩孔翼齿磨损快，即便是加大动力头输出扭矩和钻头下压力，对发育不全的中风化岩也难以钻进。因此，急需一种新的钻具配合相应工法来提高机器施工效率，减缓扩孔翼齿的磨损。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高钻进效率，减少扩孔翼齿磨损的入岩扩孔钻具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种入岩扩孔钻具，包括中空钻杆、密封安装于中空钻杆上端的配气转接头，以及密封安装于中空钻杆下端的潜孔冲击器，所述配气转接头、潜孔冲击器和中空钻杆的内壁之间形成密封腔，所述配气转接头上设有连通压缩气体装置和密封腔的配气管；所述中空钻杆外壁的下端设有安装部，所述安装部位于冲击钻头的上方，所述安装部上安装有扩孔翼板，所述扩孔翼板具有回收状态和展开状态，所述中空钻杆上移时位于回收状态的扩孔翼板能够从预制桩内穿出；所述扩孔翼板位于展开状态时，所述扩孔翼板外侧面至中空钻杆中心轴线的距离大于或等于预制桩的外半径。

由此，遇岩层时，配气转接头与压缩气体装置连接，向密封腔中输入压缩气体，冲击器锤头在压缩空气驱动下冲击岩层，使岩层出现裂隙，以减少扩孔翼板上的钻齿切削岩层时所需的钻压及动力头输出扭矩，提高施工效率，减少扩孔翼齿的磨损。

此外，配气转接头还可充当注浆转接头完成注浆工作。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述安装部包括相对中空钻杆外壁向外延伸的两个安装板，两个安装板呈上下布置，所述扩孔翼板具有朝向中空钻杆延伸的连接部，两个安装板之间形成连接部的容置空间，所述连接部通过竖向布置的销轴与两个安装板铰接；所述连接部可绕销轴旋转至位于容置空间中，以使扩孔翼板位于展开状态，所述连接部可绕销轴旋转至从容置空间中旋出，以使扩孔翼板位于回收状态。

所述中空钻杆正转时带动所述扩孔翼板绕销轴正转至展开状态，所述中空钻杆反转时带动所述扩孔翼板绕销轴反转至回收状态，两个安装板之间连接有防止连接部从容置空间中旋出的限位件。

所述潜孔冲击器的上端伸入中空钻杆中并与中空钻杆的内壁可拆卸固连，所述潜孔冲击器的下端从中空钻杆中伸出并安装有冲击钻头。

所述潜孔冲击器的上端与中空钻杆的内壁通过键固连，所述潜孔冲击器的外壁与中空钻杆的内壁之间设有防止压缩空气泄漏的密封圈，所述密封圈设于键的上方。