一种带压轮的回旋钻机钻头制造技术

本实用新型专利技术属于钻孔桩基础成孔施工用钻头的技术领域，为解决钻孔桩钻孔施工时穿过较长的砂层和泥岩层时转换钻进施工工艺的问题，提供了一种带压轮的回旋钻机钻头，包括钻头主体、钻头稳定围壁和焊接在钻头主体下部的合金钢牙，钻头稳定围壁的外侧设置有钻头压轮，钻头压轮的中心线与钻头中心线平行，钻头压轮外缘到钻头主体中心线的最大垂直距离与钻孔桩的半径一致。本实用新型专利技术结构简单，造价低廉，且大大减少了施工工序及工作量，缩短了钻孔桩成孔时间，增加了孔壁土体的密实度，提高了泥浆护壁质量，有效防止了粗砂层塌孔。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于钻孔粧基础成孔施工用钻头的
，具体涉及一种带压轮的回旋钻机钻头。
技术介绍
随着我国基础建设的蓬勃发展，建筑施工技术也在不断地向前发展，钻孔粧基础成孔施工技术也向着更深更难的方向发展。按照成孔的工艺可将钻孔施工设备分为:正反回旋钻机、潜孔钻机、潜水钻机、锚杆钻机、旋挖钻机、冲击钻机等。针对不同地质情况选用不同的钻机类型，但选用时并没有明确的界限。同一地质类型可选用多种钻机进行施工，但在某些地层地质变化差异较大的钻孔粧基施工过程中，选用一种钻机很难顺利地成孔。为保证钻孔施工顺利和成孔质量，在技术条件限制下只能针对不同地层选用不同类型钻机钻进的方法进行。但由于更换钻机费时费力，且对泥浆护壁造成破坏，很容易在更换钻机过程中及更换钻机后钻进方式转换时造成塌孔。所以上述施工方法需要进一步改进完善。例如申请人承建的某市政桥梁工程，水中钻孔粧粧径2m，有效粧长70m，粧底高程达到-71m，分别穿过1m黏土层、30m中砂层、20m全风化粉砂质泥岩、1m弱风化粉砂质泥岩。单独选用普通正循环钻机施工时在钻进泥岩层过程中，由于泥岩在钻进前异常坚硬，扰动后受泥浆浸泡极易软化，产生胶凝状物质附着于钻头，沉积于孔底难以排出钻渣；单独选用反循环钻机施工时在钻进中砂层时，反循环钻进施工时产生的振动、吸泥排浆时产生负压容易造成砂层坍塌。通过方案比选拟采用正循环与反循环配合钻进成孔的施工方法，但正循环与反循环配合钻进成孔的常规施工方法不能满足现场实际情况及保持钻孔施工连续性的要求，主要存在以下问题:1、更换钻机受场地限制。特别是水中钻孔粧施工平台尺寸有限，钻机移动相对困难，钻机提钻、移位、重新就位、下钻施工操作复杂。2、更换钻机耗费时间相当长容易造成塌孔。由于钻机提钻、移位、重新就位、重新下钻过程需要相当长一段时间，由于泥岩较深，在距孔口 70m左右位置，整个更换过程最少需要10小时，在这期间由于泥浆沉淀、换钻时的扰动、地下水渗透中砂层容易发生塌孔，给施工带来相当大的危险。3、重新钻进时造成泥浆护壁的破坏。由于更换钻头、泥浆循环方式的变化，孔内的泥浆护壁质量下降严重。容易发生塌孔，给施工带来相当大的困难。4、泥浆浪费严重。如单独采用正循环钻进施工泥浆可进行分离、保留优质泥浆，在下一根钻孔粧施工过程中重复利用，但采用正循环与反循环配合钻进成孔的施工方法后，泥浆质量已不满足再次钻孔护壁需要，泥浆浪费严重。5、给工程成本核算带来不便。由于采用正循环与反循环配合钻进成孔的施工方法，各种钻机施工成本均有差异，各设备实际完成工作量无法划分，工程成本核算工作带来困难。且由于两台钻机施工一根粧，造成机械浪费，增加施工成本。
技术实现思路
本技术为解决钻孔粧钻孔施工时穿过较长的砂层和泥岩层时转换钻进施工工艺的技术问题，提供了一种带压轮的回旋钻机钻头。本技术采用的技术方案如下:一种带压轮的回旋钻机钻头，包括钻头主体、钻头稳定围壁和焊接在钻头主体下部的合金钢牙，其特征在于:钻头稳定围壁的外侧设置有钻头压轮，钻头压轮的中心线与钻头中心线平行，钻头压轮外缘到钻头主体中心线的最大垂直距离与钻孔粧的半径一致。稳定围壁外侧设置钻头压轮的位置处焊接有加强钢板，加强钢板焊接在稳定围壁上下两个表面，并向外有延伸段，钻头压轮设置在上下两加强钢板向外延伸段之间。两加强钢板之间固定有安装钻头压轮的转轴。钻头压轮内侧距离钻头稳定围壁3~4cm。稳定围壁外侧设置2组钻头压轮。本技术的有益效果:1.本技术通过在回旋钻机钻头上增设钻头压轮，钻头转动时钻头压轮与孔壁接触，压轮滚动压实孔壁土体，增加了孔壁土体的密实度，提高泥浆护壁质量，防止粗砂层塌孔。2.本技术只需单独采用反循环施工方法即可完成地层地质变化差异较大的钻孔粧基施工，无需更换钻机，缩短了成孔时间、排除了多项塌孔隐患、减小了泥浆浪费、避免了工程核算困难、降低了施工成本。3.本技术的钻头压轮一次加工成型，结构简单、易于加工。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为本技术钻头压轮的主视图；图3为本技术钻头压轮的俯视图；图中:1-钻头主体，2-合金钢牙，3-稳定围壁，4-加强钢板，5-转轴，6-钻头压轮。【具体实施方式】如图1、2、3所示，一种带压轮的回旋钻机钻头，包括钻头主体1、焊接在钻头主体I下部的合金钢牙2、钻头稳定围壁3、加强钢板4和钻头压轮6，所述稳定围壁3外侧设置有钻头压轮6，在稳定围壁3外侧设置钻头压轮6的位置处焊接有加强钢板4，加强钢板4焊接在稳定围壁3上下两个表面，并向外有延伸段，两加强钢板4向外延伸段之间固定有转轴5，钻头压轮6安装在转轴5上，钻头压轮6的中心线与钻头中心线平行，钻头压轮6外缘到钻头主体中心线的最大垂直距离与钻孔粧的半径一致。为防止土体固结、影响压轮滚动，钻头压轮6内侧距离钻头稳定围壁3~4cm。为更好的增加孔壁土体的密实度，提高泥浆护壁质量，稳定围壁3外侧设置两组钻头压轮6。钻头压轮的工作原理:钻孔施工单独采用反循环施工方法，钻进时通过钻头下部的合金钢牙将土体扰动粉碎，通过反循环方式将泥浆排除孔外，钻头即可下沉、钻进。增加压轮一方面可以压实孔壁土体提高密实度，另一方面滚动的方式不会损伤护壁质量。钻进至中沙层时由于压轮为滚动摩擦减少对岩层的扰动，且通过压轮挤压使泥浆挤入砂层间隙，提高泥浆护壁效果；钻至泥岩层时，由于土体遇水浸泡之后软化，在孔壁内外土压力差作用下极易造成塌孔，增设钻头压轮后，通过稳定围壁外侧的压轮与孔壁接触，滚动压实孔壁土体，提高了土体密实度、增加了土体强度。钻头钻进过程中钻头压轮与孔壁相接触，通过压轮的滚动压实土体，多余附着的泥土可通过压轮与稳定围壁之间缝隙，通过压轮的转动重新压回到孔壁。钻头继续钻进，形成连续、稳定、平整、密实的护壁。使用钻头压轮后，孔内泥浆护壁质量得到大大提高，塌孔发生次数明显减少，保证了成粧质量。缩短了成孔时间、排除了多项塌孔隐患、减小了泥浆浪费、避免了工程核算困难、降低了施工成本。钻头压轮一次加工成型，结构简单、易于加工。只要钻头不损坏，就可多次重复使用。与更换钻机相比，造价低廉，且大大减少了施工工序及工作量，缩短钻孔粧成孔时间，避免塌孔现象，降低了施工安全风险，降低了施工成本，取得了经济效益。故在钻孔施工中有较大的实用价值，可以在类似的工程中大量推广应用。【主权项】1.一种带压轮的回旋钻机钻头，包括钻头主体(1)、钻头稳定围壁(3)和焊接在钻头主体(I)下部的合金钢牙(2)，其特征在于:钻头稳定围壁(3)的外侧设置有钻头压轮(6)，钻头压轮(6)的中心线与钻头中心线平行，钻头压轮(6)外缘到钻头主体中心线的最大垂直距离与钻孔粧的半径一致。2.根据权利要求1所述的一种带压轮的回旋钻机钻头，其特征在于:稳定围壁(3)外侧设置钻头压轮(6)的位置处焊接有加强钢板(4)，加强钢板(4)焊接在稳定围壁上下两个表面，并向外有延伸段，钻头压轮(6)设置在上下两加强钢板(4)向外延伸段之间。3.根据权利要求2所述的一种带压轮的回旋钻机钻头，其特征在于:两加强钢板(4)之间固定有安装钻头压轮(6)的转轴(5)。4.根据权利要求3所述的一种带压轮的回旋钻机钻头，其特征在于:钻头压轮(6)内侧距离钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带压轮的回旋钻机钻头，包括钻头主体（1）、钻头稳定围壁（3）和焊接在钻头主体（1）下部的合金钢牙（2），其特征在于：钻头稳定围壁（3）的外侧设置有钻头压轮（6），钻头压轮（6）的中心线与钻头中心线平行，钻头压轮（6）外缘到钻头主体中心线的最大垂直距离与钻孔桩的半径一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭先锋，陈钧，赵志明，郝晋新，李义堂，康一诚，高勇强，郝腾飞，李鹏举，杨永忠，
申请(专利权)人：中铁六局集团有限公司，中铁六局集团路桥建设有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11