一种集成式反循环钻头制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种集成式反循环钻头，其特征在于：包括一个圆筒形钻桶、镶嵌于钻桶底部桶壁上的板齿、位于所述钻桶内部且与所述钻桶同轴的圆柱形的吸浆管，以及固定连接在所述钻桶的内壁和所述吸浆管的外壁之间的肋板；所述板齿由两块长方形的连接板和位于连接板下方的板齿刀头构成，板齿刀头的前端面与底面相交处设置有凹槽，凹槽内设置有切削刃。本实用新型专利技术将板齿和截齿一体式集成并进行结构优化，大幅提高了施工效率；通过大口径吸浆管保证了反循环施工作业时能顺畅清淤出泥，避免卡钻、堵钻；同时，钻桶保证了钻进作业时的垂直度。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式反循环钻头
本技术涉及排桩施工
，具体涉及一种集成式反循环钻头。
技术介绍
软咬合式排桩施工I序桩时采用超缓凝混凝土，初凝时间长达20h，且其一般在地面上施作，适合作业空间宽裕，钻机移位倒序和安装套管等施工方便的作业场所。但地铁暗挖车站内空间有限，如果素桩混凝土凝固，钢筋混凝土桩将无法施工，且下套管需要搓管机配合，需要一定作业空间，所以施工过程繁琐，增加了事故率和施工成本。所谓反循环工艺，是指钻机工作时，旋转盘带动钻杆端部的钻头切削破碎孔内岩土，冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙中流入孔底，冷却钻头并携带被切削下来的岩土钻渣，由钻杆内腔返回地面，同时冲洗液又返回孔内形成循环。由于钻杆内腔较井孔直径小得多，所以，钻杆内泥水上升速度较正循环快得多。既可将清水、又可将钻渣带至钻杆顶端，流向泥浆沉淀池，泥浆净化后再循环使用。反循环与正循环相比，反循环的钻进速度快得多，所需泥浆量少，转盘所消耗的功率小，清孔时间较快，采用特殊钻头可钻挖岩石等优点。由于地铁工程施工现场场地受限，当采取咬合式排桩进行止水时存在受限空间作业，故而要求施工钻孔灌注桩时尽快成孔，避免长时间扰动地层造成塌孔。因此，本着施工钻孔灌注桩尽快成孔的原则，采用清障能力强的全套管全回转钻机配合反循环工艺施工，且咬合式排桩采用硬切割成孔施工。在实现本技术过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：用来固定刀头的肋板是以类似于一个悬臂结构来向下伸出钻头的，其整体刚性差，而且在工作时，位于中心部位的少量刀头先进行钻进作业，钻头整体的受力不均衡，导致钻头在较大的阻力和冲击力作用下，难以保证作业过程中的垂直度，影响施工质量。因此，设计一种能保证钻进作业中的垂直度的新型反循环钻头，是需要解决的问题。
技术实现思路
本技术实施例提供一种主刀头沿圆周均布且集成多种切削刀头的反循环钻头，以解决现有技术中作业垂直度差的问题。为达上述目的，本技术实施例提供一种、一种集成式反循环钻头，其特征在于：一种集成式反循环钻头，其特征在于：包括一个圆筒形钻桶、用螺栓连接方式固定于钻桶底部桶壁上的板齿、位于所述钻桶内部且与所述钻桶同轴的圆柱形的吸浆管，以及固定连接在所述钻桶的内壁和所述吸浆管的外壁之间的肋板；所述板齿由两块长方形的连接板和位于连接板下方的板齿刀头构成；所述两块连接板外形尺寸相同且分别平行设置于所述钻桶的的桶壁的内外两侧，所述连接板上设置有通孔；所述板齿刀头为一个由内侧面、外侧面、顶面、底面、前端面、后端面和斜面组成的封闭实体，其中所述顶面与所述底面分别与水平面平行，所述前端面与所述后端面分别与水平面垂直且所述前端面的高度大于所述后端面的高度，所述斜面分别连接所述后端面与所述底面，所述外侧面分别与所述底面和所述前端面垂直，所述外侧面与所述内侧面平行；所述前端面与所述底面的相交处设置有凹槽，所述凹槽的深度方向与水平面形成一夹角；所述凹槽内设置有切削刃。优选的，所述板齿包括内倾板齿、直板齿和外倾板齿；在垂直于所述连接板的竖直截面内，所述连接板与所述顶面之间呈一夹角α；所述直板齿的夹角α为90°；所述内倾板齿的夹角α<90°；所述外倾板齿的夹角α>90°。所述外倾板齿、所述直板齿与所述内倾板齿均有多个，且所述外倾板齿、所述直板齿与所述内倾板齿沿所述钻桶周向交替分布。优选的，所述圆筒底部桶壁上还镶嵌有多个耐磨块，所述多个耐磨块以钻桶的轴线为中心周向均布；所述耐磨块为一个由内侧圆弧面、外侧圆弧面、上平面、下平面、左侧面和右侧面围城的竖条状实体；所述内侧圆弧面位于所述钻桶的外壁上，所述外侧圆弧面与所述内侧圆弧面同轴；所述左侧面和右侧面互相平行且垂直于水平面。优选的，所述板齿的底部平面的位置低于所述钻桶的底部平面；所述耐磨块的底部平面与所述钻桶的底部平面等高。优选的，所述肋板与水平面垂直；所述肋板为三块，且以钻桶的轴线为中心周向均布；每个所述肋板底部固定有长条状的刀座；所述肋板的顶部不高于所述钻桶的顶部。优选的，每个刀座底部设置有一个或多个截齿，所述截齿的后端为圆柱体、前端为圆锥体，所述截齿后端的圆柱体部分固定于所述刀座上，所述截齿的轴线位于所述肋板所在的平面内且与所述各刀座的长度方向相垂直。优选的，任意两个所述截齿的齿尖距所述钻桶的轴线的水平距离不相等。优选的，所述圆柱形吸浆管的底部开孔为三个弧形坡口；所述三个弧形坡口以钻桶的轴线为中心周向均布。优选的，所述内倾板齿的夹角为85°；所述外倾板齿的夹角为95°。上述技术方案具有如下有益效果：本技术的集成式反循环钻头通过优化设计，将先进行切削作业的板齿均布在一个整体式钻桶上，由于在同等重量情况下圆筒形结构具备较好的抗弯曲、抗剪切性能，因而其强度更高、稳定性更好，同时，由于分布于圆周上的所有板齿同时工作，因而受力更均匀，避免了常规钻头容易出现的形变、振动等导致的偏斜，因而有效保证了钻进作业时的垂直度。除了能够保证作业过程中的垂直度外，本申请的技术方案还解决了现有技术存在的以下技术问题：传统反循环环工艺施工中所采用的钻头，钻进速度慢、工作效率低；在进行作业时，需要额外配置吸浆管，且吸浆管容易被淤泥堵住，造成卡钻、堵钻等问题。而本申请的技术方案中，由于板齿采用圆周分布，因而能够同时进行作业的刀头数量明显增多，且板齿的切削刃与土层接触时为线接触，相较于传统的锥形尖顶刀头的“点接触”样式，其切削面积更大，速度更快，从而提高了施工的效率；同时，通过在钻头上集成大口径吸浆管，保证了反循环施工作业时能够顺畅清淤出泥，避免卡钻、堵钻等问题的发生。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一种集成式反循环钻头的剖视示意图；图2是本技术实施例一种集成式反循环钻头的正视图；图3是本技术实施例一种集成式反循环钻头的俯视图；图4是本技术实施例一种集成式反循环钻头的立体图1；图5是本技术实施例一种集成式反循环钻头的立体图2；图6是本技术实施例一种集成式反循环钻头的板齿的示意图；图7是本技术实施例一种集成式反循环钻头的板齿的另一方向的示意图；附图标号：1、吸浆管；2、肋板；3、刀座；4、钻桶；5、截齿；6、板齿；7、耐磨块；8、内倾板齿；9、直板齿；10、外倾板齿；21、顶面；22、底面；23、前端面；24、后端面；25、内侧面；26、外侧面；27、斜面；28、凹槽；29、通孔；30、切削刃。具体实施方式下面将结合本技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式反循环钻头，其特征在于：包括一个圆筒形钻桶(4)、用螺栓连接方式固定于钻桶(4)底部桶壁上的板齿(6)、位于所述钻桶(4)内部且与所述钻桶(4)同轴的圆柱形的吸浆管(1)，以及固定连接在所述钻桶(4)的内壁和所述吸浆管(1)的外壁之间的肋板(2)；/n所述板齿(6)由两块长方形的连接板和位于连接板下方的板齿刀头构成；所述两块连接板外形尺寸相同且分别平行设置于所述钻桶(4)的桶壁的内外两侧，所述连接板上设置有通孔(29)；所述板齿刀头为一个由内侧面(25)、外侧面(26)、顶面(21)、底面(22)、前端面(23)、后端面(24)和斜面(27)组成的封闭实体，其中所述顶面(21)与所述底面(22)分别与水平面平行，所述前端面(23)与所述后端面(24)分别与水平面垂直且所述前端面(23)的高度大于所述后端面(24)的高度，所述斜面(27)分别连接所述后端面(24)与所述底面(22)，所述外侧面(26)分别与所述底面(22)和所述前端面(23)垂直，所述外侧面(26)与所述内侧面(25)平行；所述前端面(23)与所述底面(22)的相交处设置有凹槽(28)，所述凹槽(28)的深度方向与水平面形成一夹角；/n所述凹槽(28)内设置有切削刃(30)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种集成式反循环钻头，其特征在于：包括一个圆筒形钻桶(4)、用螺栓连接方式固定于钻桶(4)底部桶壁上的板齿(6)、位于所述钻桶(4)内部且与所述钻桶(4)同轴的圆柱形的吸浆管(1)，以及固定连接在所述钻桶(4)的内壁和所述吸浆管(1)的外壁之间的肋板(2)；
所述板齿(6)由两块长方形的连接板和位于连接板下方的板齿刀头构成；所述两块连接板外形尺寸相同且分别平行设置于所述钻桶(4)的桶壁的内外两侧，所述连接板上设置有通孔(29)；所述板齿刀头为一个由内侧面(25)、外侧面(26)、顶面(21)、底面(22)、前端面(23)、后端面(24)和斜面(27)组成的封闭实体，其中所述顶面(21)与所述底面(22)分别与水平面平行，所述前端面(23)与所述后端面(24)分别与水平面垂直且所述前端面(23)的高度大于所述后端面(24)的高度，所述斜面(27)分别连接所述后端面(24)与所述底面(22)，所述外侧面(26)分别与所述底面(22)和所述前端面(23)垂直，所述外侧面(26)与所述内侧面(25)平行；所述前端面(23)与所述底面(22)的相交处设置有凹槽(28)，所述凹槽(28)的深度方向与水平面形成一夹角；
所述凹槽(28)内设置有切削刃(30)。


2.如权利要求1所述的集成式反循环钻头，其特征在于：所述板齿(6)包括内倾板齿(8)、直板齿(9)和外倾板齿(10)；
在垂直于所述连接板的竖直截面内，所述连接板与所述顶面(21)之间呈一夹角α；
所述直板齿(9)的夹角α为90°；
所述内倾板齿(8)的夹角α<90°；
所述外倾板齿(10)的夹角α>90°；
所述内倾板齿(8)、所述直板齿(9)与所述外倾板齿(10)均有多个，且所述内倾板齿(8)、所述直板齿(9)与所述外倾板齿(10)沿所述钻桶(4)周向交替分布。


3.如权利要求2所述的集成式反循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥磊，刘大鹏，陈佳鑫，徐炀，罗朝辉，沈绍江，杨迪，
申请(专利权)人：北京城建轨道交通建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11