适用于泥岩地层的旋挖钻头及旋挖施工方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于泥岩地层的旋挖钻头及旋挖施工方法，可有效解决旋挖钻机在复杂地层施工中面对的各种问题，实现旋挖钻机在泥岩地层中的快速、高质量钻进。并且在更换部分替换件后该新型钻头亦适用于普通地层的正常施工。适用于泥岩地层的旋挖钻头，包括钻筒、锁扣机构、上底板和下底板；上底板，连接在钻筒下部，能够配合锁扣机构完成关闭开启钻筒的动作；下底板，与上底板转动连接，且下底板底部设有钻齿；锁扣机构，包括通轴、卡扣和挂环，通轴一端与钻筒顶端连接，另一端穿装在钻筒内部，卡扣销接于钻筒内侧，上侧与通轴连接，下侧与挂环做锁紧打开动作，挂环连接在上底板。挂环连接在上底板。挂环连接在上底板。

【技术实现步骤摘要】
适用于泥岩地层的旋挖钻头及旋挖施工方法


[0001]本专利技术涉及一种旋挖钻头，具体涉及一种适用于泥岩地层的旋挖钻头及旋挖施工方法，属于桩基础施工设备


技术介绍

[0002]旋挖钻机成孔是桩基础施工领域的主流方式，也是未来的主要发展趋势。目前常用的截齿钻头面对复杂多样特别是泥岩地层，往往存在碎石泥浆包覆子弹头（糊钻）、地层变化时容易偏孔、上层卵石掉落导致卡钻等问题，严重拖慢施工进度，增加施工成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提供了一种适用于泥岩地层的旋挖钻头及旋挖施工方法，可有效解决旋挖钻机在复杂地层施工中面对的各种问题，实现旋挖钻机在泥岩地层中的快速、高质量钻进。并且在更换部分替换件后该新型钻头亦适用于普通地层的正常施工。
[0004]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种适用于泥岩地层的旋挖钻头，包括钻筒、锁扣机构、上底板和下底板；上底板，连接在钻筒下部，能够配合锁扣机构完成关闭开启钻筒的动作；下底板，与上底板转动连接，且下底板底部设有钻齿；锁扣机构，包括通轴、卡扣和挂环，通轴一端与钻筒顶端连接，另一端穿装在钻筒内部，卡扣销接于钻筒内侧，上侧与通轴连接，下侧与挂环做锁紧打开动作，挂环连接在上底板。
[0005]所述适用于泥岩地层的旋挖钻头优选方案，钻筒包括连接方套、围挡、外壁的保径条和侧壁进渣口；连接方套，位于钻筒顶部，用于连接旋挖钻机钻杆；围挡，位于钻筒上边缘，围挡侧壁上有一圈倒“U”形开口；保径条，包括垂直保径条和螺旋保径条，垂直保径条位于钻筒外壁上下边缘，螺旋保径条位于钻筒外壁腰部位置，螺旋保径条间有侧壁进渣口。
[0006]所述适用于泥岩地层的旋挖钻头优选方案，钻齿包括导向齿和加长截齿；导向齿共4个，按照不同角度分布于下底板底面中部，齿尖平面低于加长截齿；加长截齿位于导向齿两侧，各截齿分布角度不同，齿间平面高于导向齿。
[0007]所述适用于泥岩地层的旋挖钻头优选方案，上底板底面连接有限位挡块。
[0008]所述适用于泥岩地层的旋挖钻头优选方案，锁扣机构其还包括弹簧，弹簧套在通轴上，且位于通轴与钻筒顶部之间。
[0009]所述适用于泥岩地层的旋挖钻头优选方案，通轴上部贯穿连接限位销。
[0010]所述适用于泥岩地层的旋挖钻头优选方案，锁扣机构还包括缓冲橡胶垫，缓冲橡胶垫套在通轴上，且位于限位销下方。
[0011]一种适用于泥岩地层的旋挖钻头进行旋挖施工方法，包括以下步骤：
钻筒与旋挖钻机钻杆连接；上底板在锁扣机构的作用下闭合锁紧，随着旋挖钻机旋转下放钻杆，导向齿首先接触工作面，切入工作面完成定位后，加长截齿接触工作面开始钻进；在摩阻力和限位挡块共同作用下，下底板绕上底板旋转至上底板的进渣口完全敞开，钻渣通过进渣口进入钻筒；完成一定深度的作业后，旋挖钻机钻杆倒转，在摩阻力和限位挡块的作用下，下底板绕上底板旋转至上底板的进渣口完全闭合，旋挖钻机提起钻杆移动到卸渣点，控制旋挖钻机下压通轴通轴开启锁扣机构，上底板打开完成卸渣动作。
[0012]本专利技术的优点在于：1. 设置顶部围挡、保径条布置方式、导向齿、使用加长子截齿及其布局，在一系列技术特征的配合下，有效解决了旋挖钻机在泥岩地层、卵石地层及其交界处钻进过程中产生的偏孔、糊钻、超方、真空吸钻等问题；2、经济效益好，旋挖钻机使用本钻头可实现泥岩地层的高速高质量钻进，不需要更换效率低的冲击钻或成本高的全回转钻机；3、适用性强，可一钻多用，钻头通过换用普通截齿，可不做其他改动正常应用于普通地层的钻进。
附图说明
[0013]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0014]图1为本专利技术实施例适用于泥岩与卵石层的旋挖钻头立体视图；图2为本专利技术实施例适用于泥岩与卵石层的旋挖钻头正视图；图3为本专利技术实施例适用于泥岩与卵石层的旋挖钻头侧视图；图4为本专利技术实施例适用于泥岩与卵石层的旋挖钻头剖面图；图5为本专利技术实施例适用于泥岩与卵石层的旋挖钻头下视图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]参考图1，一种适用于泥岩地层的旋挖钻头,包括钻筒1、锁扣机构、上底板3和下底板4；上底板3，连接在钻筒1下部，能够配合锁扣机构完成关闭开启钻筒1的动作；下底板4，与上底板3转动连接，且下底板4底部设有钻齿；锁扣机构用于控制钻头闭合容纳钻渣与开启倾倒钻渣，包括通轴201、卡扣202、挂环301、限位销203和弹簧204；通轴201一端与钻筒1顶端连接，另一端穿装在钻筒1内部；卡扣202销接于钻筒1内侧，上侧与通轴201连接，下侧与挂环301做锁紧打开动作，挂环301连接在上底板3，卡扣202与通轴201、挂环301相互配合可完成上底板的锁紧、开启动作；通轴
201上部贯穿连接限位销203，可限制通轴201位移，防止脱销；弹簧204套在通轴201上，且位于通轴201与钻筒1顶部之间。
[0017]本实施例中，锁扣机构还包括缓冲橡胶垫204，缓冲橡胶垫204套在通轴201上，且位于限位销203下方。
[0018]本实施例中，钻筒1包括连接方套101、围挡102，外壁的保径条103和侧壁进渣口104，钻筒1为钻头主体部分，用于容纳钻渣与安装支持各功能部件；连接方套101，位于钻筒1顶部，侧壁有安装固定销的开口，用于连接旋挖钻机钻杆，为钻头传递动力，可根据需要适用的旋挖钻机确定其规格；围挡102，位于钻筒1上边缘，围挡102侧壁上有一圈倒“U”形开口1021，围挡102用于防止钻进过程中上部地层卵石掉落卡钻，同时起到增强约束防止偏孔的作用；保径条103，包括垂直保径条1032和螺旋保径条1031，垂直保径条位于钻筒1外壁上下边缘，螺旋保径条位于钻筒1外壁腰部位置，螺旋保径条间有侧壁进渣口104，保径条103可减缓钻筒1磨损，延长使用寿命，加大约束作用防止偏孔，缓解钻进泥岩过程中产生的真空吸钻问题，螺旋保径条1031能有效导流钻渣提高钻进效率。
[0019]本实施例中，钻齿包括导向齿401和加长截齿402；导向齿401共4个，按照不同角度分布于下底板4底面中部，齿尖平面低于加长截齿402；加长截齿402位于导向齿401两侧，各截齿分布角度不同，齿间平面高于导向齿401；导向齿401在钻进过程中能有效定位缓解偏孔，加长截齿402能有效缓解普通截齿钻进泥岩过程中的糊钻问题。
[0020]本实施例中，上底板3底面连接有限位挡块302，用于限制下底板4转动角度，使下底板4完全漏出进渣口进行钻进容渣，或完全遮挡上底板3进渣口转运钻渣。
[0021]本实施例中，钻头中起到加强作用的肋板、筋等不做本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于泥岩地层的旋挖钻头，其特征在于：包括钻筒（1）、锁扣机构、上底板（3）和下底板（4）；上底板（3），连接在钻筒（1）下部，能够配合锁扣机构完成关闭开启钻筒（1）的动作；下底板（4），与上底板（3）转动连接，且下底板（4）底部设有钻齿；锁扣机构，包括通轴（201）、卡扣（202）和挂环（301），通轴（201）一端与钻筒（1）顶端连接，另一端穿装在钻筒（1）内部，卡扣（202）销接于钻筒（1）内侧，上侧与通轴（201）连接，下侧与挂环（301）做锁紧打开动作，挂环（301）连接在上底板（3）。2.根据权利要求1所述适用于泥岩地层的旋挖钻头，其特征在于：钻筒（1）包括连接方套（101）、围挡（102），外壁的保径条（103）和侧壁进渣口（104）；连接方套（101），位于钻筒（1）顶部，用于连接旋挖钻机钻杆；围挡（102），位于钻筒（1）上边缘，围挡（102）侧壁上有一圈倒“U”形开口；保径条（103），包括垂直保径条和螺旋保径条，垂直保径条位于钻筒（1）外壁上下边缘，螺旋保径条位于钻筒（1）外壁腰部位置，螺旋保径条间有侧壁进渣口（104）。3.根据权利要求2所述适用于泥岩地层的旋挖钻头，其特征在于：钻齿包括导向齿（401）和加长截齿（402）；导向齿（401）共4个，按照不同角度分布于下底板（4）底面中部，齿尖平面低于（402）；加长截齿（402）位于导向齿（401）两侧，各截齿分布角度不同，齿间平面高于导向齿（40...

【专利技术属性】
技术研发人员：左国胜，韩军，侯江涛，宋茂锋，任会胜，张波，李伟，王修京，
申请(专利权)人：山东高速路桥装备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：