[发明专利]一种钻机用自动扩大式钻头

说明书

技术领域

本发明涉及地基加固辅助设备技术领域，尤其是一种用于地基加固的锚固施工工艺的钻机用自动扩大式钻头。

背景技术

地基加固是为了防止地基开挖后基坑坍塌，锚固钻机广泛用于城市中基坑支护，地基加固的施工工艺为锚孔钻造，然后下锚索，混凝土浇灌、锚孔张拉锁定等工作流程；由于城市的改造与开发，基坑距离周边建筑越来越近，基坑四周往往紧贴各种重要的建筑物，如轨道交通设施、地下管线、隧道、天然地基民宅、大型建筑物等，基坑设计或施工不当，均会对周边建筑造成不利影响。考虑到相邻建筑物的安全，又不能全孔增大孔径，既要使锚索张拉力达到设计要求，又要保证足够的承载能力，一种方法是使用旋喷钻机施工，但需要配备泥浆泵，空压机等配套设备，大大提高了施工成本。最好的方法是缩减锚索孔深度，在锚索孔底端（或指定部位）扩大孔径形成扩孔段。扩孔常采用爆炸扩孔方式，由于扩体的大小不好控制，同时爆炸对扩体周围地层存在一定影响因此实际中较少使用。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理、方便替换的钻机用自动扩大式钻头，通过使用扩大钻头，在锚索孔底端或固定段指定部位再钻造扩大的锚孔，来增加锚索承载力，最终形成一个底端扩体型锚索孔（或多段扩体型锚索孔）来确保基坑的承载能力。不仅降低施工成本，还保证了工程质量。

本发明所采用的技术方案如下：

一种钻机用自动扩大式钻头，包括钻杆，所述钻杆一端套有第一连接套，所述钻杆后端套有第二连接套，位于第一连接套和第二连接套之间安装有对称设置的第一撑杆和第二撑杆，所述第一撑杆的一端通过第一连接销安装在第一连接套上，所述第一撑杆的另一端通过第二连接销与第二撑杆一端铰接，所述第二撑杆另一端通过第三连接销安装于第二连接套上；所述钻杆尾部安装有第三连接套，所述第三连接套通过卡套与第二连接套紧固，所述卡套通过螺钉锁紧。

其进一步技术方案在于：

所述钻杆的结构为：包括钻杆头部，所述钻杆头部中部延伸有中间杆，所述中间杆上安装第一连接套，所述中间杆尾部延伸有与第二连接套和第三连接套相连的连接杆，所述连接杆的外圆周面设置有外螺纹；

所述第一连接套成短圆柱体结构，其中部开有第一安装孔，所述第一连接套一端的圆周面上开有四个十字形第一销孔；

所述第一撑杆的结构为：包括第一杆体，所述第一杆体的两端分别开有安装第一连接销和第二连接销的第二销孔和第三销孔，所述第一杆体上交错安装有多个合金柱；

所述第二撑杆的结构为：包括中间杆体，所述中间杆体的前端与后端分别设置有第二杆体，所述第二杆体上开有安装第二连接销的第四销孔，所述中间杆体上开有安装第三连接销的第五销孔；

所述第二连接套成短圆柱体结构，其中部开有第二安装孔，所述第二连接套一端的圆周面上开有四个十字形第六销孔，所述第二连接套另一端端面开有左半卡槽；

所述第三连接套的结构为：所述第三连接套中部一端设置有与钻杆连接的内螺纹孔，另一端设置有锥形孔，所述第三连接套外圆周面的端面设置有右半卡槽，所述右半卡槽上开有螺钉孔，所述第三连接套外圆周面中部开有凹槽；

所述卡套的结构为：所述卡套成空心短圆柱体结构，所述卡套圆周面上开有多个沉孔。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，通过钻杆转动使连接套的螺纹结构，旋紧后受力推动另一连接套下行迫使钻头撑开，简单可靠的扩大了钻头的直径。实现在锚索孔底端或固定段指定部位形成底端扩体或多段扩体，依靠直孔段和扩孔段内注浆体与孔壁岩土体间的粘结强度及扩孔段岩土体对扩体拔出的抗力来固定锚索，最终使锚索承载力得到大大提高，充分调用地层强度而大大提高锚固力。

本发明设计合理、结构简单，使用方便；简单可靠的实现在小孔径锚孔下层再钻造大孔径孔的功能。现有技术中的普通钻头最大钻孔直径只能达到150mm左右，本发明所述的自动扩大钻头可以设计成钻孔直径达200mm-500mm间的任意规格，能满足不同客户的需求，在地下分层扩孔；有效降低了施工成本并保证了工程质量。

附图说明

图1为发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图（工作状态）。

图3为本发明钻杆与第一连接套的安装示意图。

图4为本发明第一连接套的结构示意图。

图5为图4中沿A-A截面的全剖视图。

图6为本发明第一撑杆的主视图。

图7为图6的俯视图。

图8为本发明第二撑杆的主视图。

图9为图8的俯视图。