[发明专利]一种硬砂质土钻头

说明书

技术领域

本发明属于建筑行业施工的一种钻头，具体涉及一种硬砂质土钻头，可广泛运用于高层建筑地下设施、地铁车站基坑围护和江河堤坝加固等地下深基础工程。

背景技术

在城市高层建筑、地铁车站深基坑围护、江河堤坝防渗加固和软土基改良加固等地下基础工程的建设过程中，目前大量采用SMW工法设备建造地下连续墙，即使用多轴钻机进行连续钻掘，并将土和水泥浆在原位置混合搅拌并插入型钢来建造地下挡土防水墙的技术，起到挡土、防渗作用。

在现有技术中，多轴钻机的钻头一般采用经过改进的长螺旋钻机钻具和钻头，如中国实用新型专利号ZL200720070011.2、名称为一种新型钻具，它是采用两片螺旋叶片固定在钻杆前端部、三排刀体交叉排列固定在2个螺旋叶片底边、刀体头部堆焊碳化钨等技术；当多轴钻机在硬质砂地层进行钻孔作业时，会导致刀头刃口磨损严重、刀头脱落、叶片磨损断裂等质量问题，不仅影响钻孔作业的施工效率，而且使钻孔质量不稳定，直接影响地下连续墙施工质量。再如中国发明专利号ZL201010128294.8、名称为一种高强度复合钻头，它采用下刀体固定在钻管的下端部，内刀体固定在钻管下部的外周面上，2～4个叶片固定在钻管下部的外周面上、且每个叶片上交叉排列固定多个外刀体，而在下刀体、内刀体和外刀体采用感应钎焊工艺焊接硬质合金刀头，以及叶片自由端的圆弧面设有网状耐磨层等技术，当多轴钻机使用该钻头在硬砂质土地层进行地下连续墙钻掘施工时，作业效率得到较大的提高，刀头磨损情况得到一定的减缓，但翼片或叶片由于受到较大钻掘阻力出现翘曲变形、磨损严重的情况，同时刀把也出现磨损严重的质量问题，从而导致地下连续墙成墙质量得不到保障，影响了施工进度。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种钻掘能力强、刀头强度高，刀体和叶片耐磨、抗变形性好，地下连续墙成墙质量高和作业效率大幅提高的硬砂质土钻头。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种硬砂质土钻头，包括：

钻头中心组件，包括钻头本体、设置在钻头本体内或钻头本体上的注浆管、螺塞、挡片和接头；

下刀体，包括下刀头和下刀把；

内刀体，包括内刀头和内刀把；

外刀体，包括外刀头和外刀把；

叶片，包括叶面和下边；

若干支撑板和多个耐磨板；

其特征在于： 

所述钻头本体中的注浆管的下部设有沿其径向方向圆周均布或对称布置的并与注浆管（11）连通的横向管，其端部安装螺塞；所述挡片安装于钻头本体的下端面上的注浆管的沉坑中；

所述下刀体有2～6个，它们通过下刀把圆周均布或径向对称焊接固定在钻头本体的下部的外周面上，并使其下刀头安装成面向钻头本体的旋转方向；

所述内刀体有2～6个，它们通过内刀把圆周均布或径向对称焊接固定在钻头本体的下端面处，并使其内刀头安装成面向钻头本体的旋转方向；

所述叶片有2～6个，它们呈放射状态围绕钻头本体均布地固定在其下部的外周面上、且位于内刀体的上方；

所述支撑板的一端与钻头本体外壁固定，另一端与叶片的叶面固定；

所述外刀体通过外刀把焊接固定在叶片的下边上，且外刀体在每一叶片上安装有2～8个，除了叶片自由端上的外刀体外，每一叶片上的外刀体的位置与另一叶片上外刀体的位置在旋转位置上是交叉排列的；

所述下刀头、内刀头和外刀头分别与下刀把、内刀把和外刀把焊接成一体； 

所述耐磨板分别固装于叶片与钻头本体同轴心的自由端弧面、最外端外刀体侧面以及内刀体侧面。

本发明可以是，所述叶片的叶面各自是朝同一方向倾斜的，与钻头本体轴向中心线之间的夹角α=45～75°；所述叶片的下边与钻头本体横截面之间的夹角或者叶片的下边延伸线与钻头本体下端面的交角β=15～45°，且叶片的叶面是与水平面成相同的倾角沿径向对称焊接固定在钻头本体下部的外周面上。

本发明还可以是，所述外刀头的底边与钻头本体的轴向中心线之间的夹角γ=α+2～5°。

本发明还可以是，所述下刀头、内刀头和外刀头采用硬质合金块制成。

本发明还可以是，所述下刀把、内刀把、叶片和外刀把采用碳钢或低合金钢材质制成。

本发明还可以是，所述下刀头、内刀头和外刀头采用感应钎焊工艺分别焊接固定在下刀把、内刀把和外刀把的端部。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明硬砂质土钻头的结构示意图；