鑽頭和鑽孔設備的製作方法

2023-09-15 05:50:50

專利名稱：鑽頭和鑽孔設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及地基施工設備的技術領域，尤其鑽頭以及包括該鑽頭的鑽孔設備。
背景技術：
目前，隨著地基基礎工程領域的不斷擴大，在各種地下工程，如地鐵工程，建築工程，市政工程等工程中，施工底層中含有大量已經施工的鋼筋錨杆或預應力鋼絞線錨索等地下障礙物，這樣，在進行施工鑽孔灌注樁或衝孔樁的過程中，鑽孔樁施工異常困難。目前，在含有上述地下障礙物的地區中進行樁基施工，為了避免鑽孔樁施工困難， 一般採用以下幾種方式施工，具體如下一、採用人工挖孔樁施工。其可以開挖至錨杆或錨索等地下障礙物的位置時，採用人工的辦法切除地下障礙物，但在很多地區，尤其遇到較差的地層時，則無法採用人工挖孔樁施工，如砂層，淤泥等軟地層；二、採用衝孔樁施工。由於衝錘的衝擊作用，可以破壞鋼筋錨杆，但是對於柔性的鋼絞線，始終無法衝斷，且採用衝錘有著容易卡錘、吊錘的風險；三、採用咬合樁施工。雖然可以採用咬合樁所帶的套管將鋼筋或鋼絞線磨斷，但是咬合樁成本偏高，令許多單位難以接受；四、預先採取措施將鋼筋或鋼絞線挖除，再進行樁基施工的方法。該方法挖除鋼筋或鋼絞線然後再施工鑽孔樁固然可行，但是對於較深的錨杆或錨索仍然無能為力。綜上所述，目前，施工單位無論上述中的某種辦法在含有地下障礙物的底層中施工，要麼造價高，要麼工序複雜，施工步驟較多，導致工期較長。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供鑽頭，旨在解決現有技術中在含有地下障礙物的底層中施工，存在造價高、工序複雜、施工步驟較多以及工期長的問題。本實用新型是這樣實現的，鑽頭，包括鑽杆以及具有貫穿其上下端的通腔的筒體，所述鑽杆下端置於所述筒體的通腔中，上端向上延伸出所述通腔外，所述通腔中設有分別連接於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面的連接板件，所述連接板件上設有第一刮刀，所述第一刮刀上設有第一硬質合金塊，所述筒體下端面設有第二硬質合金塊，且所述第一硬質合金塊置於所述第二硬質合金塊上方。進一步地，所述通腔中設有多層所述連接板件，包括位於最底層的底層連接板件，所述刮刀設於所述底層連接板件上。進一步地，所述底層連接板件包括多個沿所述筒體徑向設置的底層板條，多個所述底層板條均布於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面之間，且相鄰的底層板條之間具有間隙。進一步地，多層所述連接板件還包括頂層連接板件以及中層連接板件，所述頂層連接板件、中層連接板件、底層連接板件依序相間設置。進一步地，所述頂層連接板件和所述中層連接板件結構一致，包括多個沿所述筒體徑向設置的連接板條，多個所述連接板條均布於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面之間，且相鄰的連接板條之間具有間隙。進一步地，所述連接板條的橫截面呈T形狀。進一步地，所述鑽杆下端設有弧形板件，所述弧形板件的外弧表面設有第二刮刀，所述第二刮刀上設有第三硬質合金塊，所 述第三硬質合金塊位於所述第二硬質合金塊上方。進一步地，所述弧形板件的內弧表面包裹於所述鑽杆下端的外表面上，且所述外弧表面朝下設置。進一步地，所述鑽杆延伸出所述通腔的上端外表面設有加強板件，所述加強板件連接於所述筒體上端。本實用新型還提供了鑽孔設備，其包括上述的鑽頭以及可帶動所述鑽頭轉動的動力元件。與現有技術相比，由於本實用新型中的筒體上的第二硬質合金塊置於第一刮刀上的第一硬質合金塊的下方，鑽頭在鑽孔的過程中，第二硬質合金塊可以先將地層中的地下障礙物磨斷，進而，被磨斷的地下障礙物會隨著土體進入筒體的通腔中，被第一刮刀上的第一硬質合金塊再一次切割，從而達到清除地下障礙物的目的，操作簡單，施工效率也高，並且施工工期短，且該鑽頭可簡單的裝在機械設備上，不需要複雜的結構，其造價低。

圖I是本實用新型實施例提供的鑽頭的剖視示意圖；圖2是圖I中的A-A剖視示意圖；圖3是圖I中的B-B剖視示意圖；圖4是圖I中的C-C剖視示意圖；圖5是圖I中的D-D剖視示意圖；圖6是圖I中的E-E剖視示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型提供了鑽頭，包括鑽杆以及具有貫穿其上下端的通腔的筒體，所述鑽杆下端置於所述通腔中，上端向上延伸出所述通腔外，所述通腔中設有分別連接於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面的連接板件，所述連接板件上設有第一刮刀，所述第一刮刀上設有第一硬質合金塊，所述筒體下端面設有第二硬質合金塊，且所述第一硬質合金塊置於所述第二硬質合金塊上方。利用本實用新型中的鑽頭對含有地下障礙物的地層進行鑽孔，可以輕易的將地下障礙物清理出來，操作簡單，施工效率也高，並且施工工期短，且造價低。[0030]以下結合具體附圖對本實用新型的實現進行詳細的描述。如圖I 6所示，為本實用新型實施例提供的一較佳實施例。本實施例提供的鑽頭I可用於在含有鋼筋錨杆或預應力鋼絞線錨索等地下障礙物的地層中進行鑽孔，其包括外形呈圓筒狀的筒體13、可以連接在外部動力元件上的鑽杆11，筒體13中具有貫穿其上下端的通腔131，鑽杆11的下端放置在該筒體13的通腔131中，其上端延伸至筒體13的通腔131外，從而可以和外部動力元件連接。為了使得鑽杆11和筒體13連接在一起，筒體13的通腔131中設有連接板件15，連接板件15連接分別連接在鑽杆11伸進通腔131中的下端的外表面和筒體13的內表面上，從而使得鑽杆11和筒體13穩固的連接在一起，且具有較好的整體性。為了使得鑽頭I在具有地下障礙物的地層中鑽孔，可以切斷地層中的地下障礙物，通腔131中的連接板件15的下表面設有第一刮刀16，第一刮刀16上設有第一硬質合金 塊17，相對應地，筒體13的下端面上也設有第二硬質合金塊14，且第一刮刀16上的第一硬質合金塊17置於所述筒體13下端面的第二硬質合金塊14上方，即第二硬質合金塊14延伸至第一硬質合金塊17的下方，從而，當該鑽頭I在含有地下障礙物的地層中鑽孔時，是筒體13上的第二硬質合金塊14先和地下障礙物接觸的。這樣，當需要在含有地下障礙物的地層中進行鑽孔時，可以在動力元件上連接上本實施例中的鑽頭1，在鑽孔的過程中，當遇到錨杆或錨索等地下障礙物時，筒體13下端面上的第二硬質合金塊14則會先和地下障礙物摩擦，直至磨斷地下障礙物，接著，鑽頭I繼續鑽進，第一刮刀16則將已經被磨斷的地下障礙物刮進筒體13的通腔131中，並且第一刮刀16上的第一硬質合金塊17則會對通腔131中的已經被磨斷地下障礙物繼續切割，當筒體13內腔中的土體達到一定高度時，則可將鑽頭I提出，連同已經被破壞的地下障礙物一起提出地面，這樣，則可到達在含有地下障礙物的地層中鑽孔施工的目的，當然，當地層中不再含有地下障礙物時，則可將動力元件上的鑽頭I取下，換上常規的鑽頭。上述中的鑽頭I可以順利的在含有地下障礙物的地層中進行鑽孔施工，其可輕易的清除地下障礙物，施工效率高，工期較短則可完成施工，操作工序簡單、施工步驟也少，無需增加機械設備，無需較為複雜的結構，具有造價低等特點。同時，在鑽孔過程中，可以採用慢速磨斷地下障礙物，避免了像常規鑽頭那樣容易卡鑽或是像衝孔樁那樣存在卡錘、吊錘的風險。為了加強鑽杆11和筒體13之間的連接強度，增加整體性，鑽杆11伸出筒體13通腔131的一端和筒體13上端之間設有加強板件12，該加強板件12的一端連接在鑽杆11上端的外表面上，另一端則連接在筒體13的上端。當然，加強板件12可以為多個，多個加強板件12均布在鑽杆11和筒體13之間，且相鄰的加強板件12之間具有間隙，這樣，可以便於將置於筒體13通腔131中的土體和地下障礙物取出。本實施例中，加強板件12的數量為三個。本實施例中，筒體13通腔131中設有多層上述中的連接板件15，多層連接板件15相間設置，這樣，可保證鑽頭I的整體性。具體地，本實施例中的筒體13通腔131中設有三層上述的連接板件15，包括處於最底層的底層連接板件153，上述中的第一刮刀16就是設置在底層連接板件153上，這樣，可以保證被筒體13的第二硬質合金塊14磨斷的地下障礙物一進入筒體13的通腔131中，則會馬上被第一刮刀16上的第一硬質合金塊17切割。底層連接板件153包括多個沿筒體13徑向布置的底層板條，該多個底層板條均布在鑽杆11伸進筒體13通腔131中的下端和筒體13的通腔131的內表面之間，且相鄰的底層板條之間具有間隙，第一刮刀16則設置在底層板條側面，且向下延伸。本實施例中的底層連接板件153包括三個底層板條，當然，根據實際需求，也可以設置三個以上的底層板條。連接板件15還包括頂層連接板件151以及中層連接板件152，中層連接板件152處於頂層連接板件151和底層連接板件153之間，這樣，頂層連接板件151、中層連接板件152以及底層連接板件153呈相間設置。頂層連接板件151和中層連接板件152的結構相同，其包括多個沿筒體13徑向布 置的連接板條，並且多個連接板條均勻設置在鑽杆11伸進筒體13通腔131中的下端和筒體13的通腔131的內表面之間，且相鄰的連接板條之間具有間隙。本實施例中，頂層連接板件151和中層連接板件152分別都包括了三個連接板條，當然，也可以是三個以上的連接板條，具體視實際需求而定。為了使得了上述的連接板條具有更好的強度，從而將鑽杆11和筒體13連接為穩固的整體，連接板條為T形板條，即其橫截面呈T形狀，當然，也可以設置為其它多種形狀的板條。為了可以對進入筒體13的土體和被磨斷的地下障礙物繼續充分切割，本實施例中，鑽杆11的下端設有弧形板件10，且該弧形板件10的外弧表面上設有第二刮刀18，該第二刮刀18上設有可以用於對地下障礙物進行切割的第三硬質合金塊19。當然，上述中的第三硬質合金塊19位於筒體13的第二硬質合金塊14的上方，這樣，可以保證鑽頭I在鑽孔操作中，始終是筒體13上的第二硬質合金塊14先與地層中的地下障礙物接觸的。上述中的弧形板件10的內弧表面包裹在鑽杆11的下端表面上，且外弧表面朝下設置，這樣，可以保證設置在弧形板件10外弧表面上的第二刮刀18可以直接對進入筒體13通腔131中的土體和地下障礙物進行切割。本實施例中，鑽孔中設有貫穿其上端的孔位111，可以利用該孔位111和外部的動力元件連接，從而實現動力元件帶動鑽頭I的轉動。上述中的第一硬質合金塊17、第二硬質合金塊14以及第三硬質合金塊19是顆粒狀的塊體，其更具體的形狀則可根據實際需要而定。當然，第一刮刀16上則設有多個第一硬質合金塊17，筒體13的下端面上也設置了多個第二硬質合金塊14，第二刮刀18上也設置了多個第三硬質合金塊19。本實用新型還提供了鑽孔設備，其包括上述中的鑽頭I以及用於帶動鑽頭I轉動的動力元件，該鑽孔設備可以在含有地下障礙物的地層中進行鑽孔操作，其上的鑽頭I可以將地下障礙物輕易的磨斷，並帶出地面。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.鑽頭，包括鑽杆以及具有貫穿其上下端的通腔的筒體，所述鑽杆下端置於所述筒體的通腔中，上端向上延伸出所述通腔外，其特徵在於，所述通腔中設有分別連接於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面的連接板件，所述連接板件上設有第一刮刀，所述第一刮刀上設有第一硬質合金塊，所述筒體下端面設有第二硬質合金塊，且所述第一硬質合金塊置於所述第二硬質合金塊上方。
2.如權利要求I所述的鑽頭，其特徵在於，所述通腔中設有多層所述連接板件，包括位於最底層的底層連接板件，所述刮刀設於所述底層連接板件上。
3.如權利要求2所述的鑽頭，其特徵在於，所述底層連接板件包括多個沿所述筒體徑向設置的底層板條，多個所述底層板條均布於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面之間，且相鄰的底層板條之間具有間隙。
4.如權利要求2所述的鑽頭，其特徵在於，多層所述連接板件還包括頂層連接板件以及中層連接板件，所述頂層連接板件、中層連接板件、底層連接板件依序相間設置。
5.如權利要求4所述的鑽頭，其特徵在於，所述頂層連接板件和所述中層連接板件結構一致，包括多個沿所述筒體徑向設置的連接板條，多個所述連接板條均布於所述鑽杆下端外表面和所述通腔內表面之間，且相鄰的連接板條之間具有間隙。
6.如權利要求5所述的鑽頭，其特徵在於，所述連接板條的橫截面呈T形狀。
7.如權利要求I至6任一項所述的鑽頭，其特徵在於，所述鑽杆下端設有弧形板件，所述弧形板件的外弧表面設有第二刮刀，所述第二刮刀上設有第三硬質合金塊，所述第三硬質合金塊位於所述第二硬質合金塊上方。
8.如權利要求7所述的鑽頭，其特徵在於，所述弧形板件的內弧表面包裹於所述鑽杆下端的外表面上，且所述外弧表面朝下設置。
9.如權利要求I至6任一項所述的鑽頭，其特徵在於，所述鑽杆延伸出所述通腔的上端外表面設有加強板件，所述加強板件連接於所述筒體上端。
10.鑽孔設備，其特徵在於，包括權利要求I 9所述的鑽頭以及可帶動所述鑽頭轉動的動力元件。
專利摘要本實用新型地基施工設備的技術領域，公開了鑽頭以及包括該鑽頭的鑽孔設備，鑽頭包括鑽杆以及具有通腔的筒體，所述鑽杆下端置於所述通腔中，上端向上延伸出所述通腔外，所述通腔中設有連接板件，所述連接板件上設有第一刮刀，所述第一刮刀上設有第一硬質合金塊，所述筒體下端面設有第二硬質合金塊，且所述第一硬質合金塊置於所述第二硬質合金塊上方。鑽頭在鑽孔的過程中，第二硬質合金塊可以先將地下障礙物磨斷，被磨斷的地下障礙物會隨著土體進入筒體的通腔中，被第一刮刀上的第一硬質合金塊再一次切割，從而達到清除地下障礙物的目的，操作簡單，施工效率也高，並且施工工期短，且該鑽頭可簡單的裝在機械設備上，不需要複雜的結構，其造價低。
文檔編號E21B10/00GK202510031SQ201220092939
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者宋明智, 左人宇, 張振濤, 張煒光, 張領帥, 洪明堅, 高健康 申請人:深圳市華興建安工程有限公司, 深圳市工勘巖土工程有限公司, 深圳市工勘巖土技術股份有限公司