[实用新型]一种双层十字自钻式锚杆钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻头领域，特别是一种双层十字自钻式锚杆钻头。

背景技术

因自钻式锚杆具有集钻进、注浆、锚固为一体的功能，与普通钢筋锚杆相比，无需退钻杆和插锚杆的工序，能大大缩短建设工期；另外，随着岩土锚固技术的发展，锚杆所使用的地质条件也越来越苛刻，普通钢筋锚杆已无法解决在一些特殊的地址条件施工时面临的问题，尤其是在破碎松散的岩土中钻进所面临的塌孔问题。自钻式锚杆做为一种提高岩土工程稳定性的最有效的方法，在国内外铁路、公路、隧道施工、地下基础建设、采矿业和建筑基坑、滑坡治理、山体支护中大量使用，解决了普通锚杆施工时的塌孔问题，能够保证在复杂地质条件下的注浆效果。

自钻式锚杆施工过程中，根据不同的地形及岩土特征，选择不同的钻头，一般在软土层使用十字钻头，且使用过程中大多边钻进边注浆，但当遇到含有沙土和砾石的软土层，钻进过程中容易发生塌孔，严重影响注浆质量。

现有技术中的自钻式锚杆十字钻头包括：切削刃、上排渣槽、下排渣槽、上水孔、钻头裙部、过渡盲孔和内螺纹。该十字钻头的切削刃位于钻头顶部，切削刃在一个平面上呈十字状分布；由于切削刃处于一个平面上，在钻进过程中容易出现钻偏及摆动的现象，另外十字钻头排渣槽较小导致排渣不畅，在钻进时加剧了钻头与孔壁岩土的阻力；以上原因一方面会导致在松散的软土层中钻进容易出现塌孔，另一方面由于阻力较大导致钻头过早磨损，影响钻进深度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双层十字自钻式锚杆钻头，能增强钻头部位的导向能力和排屑能力，从而改善在软土层钻进的塌孔现象和增加钻进深度。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种双层十字自钻式锚杆钻头，包括主切削刃、4个副切削刃、4个对称上排渣槽、4个对称下排渣槽、1个上水孔、2个侧水孔、钻头裤体、内螺纹、过渡孔；

所述主切削刃为刃部相连的十字刃，刃部位于钻头顶部，且处于同一平面；

所述副切削刃设置在主切削刃下方的裤体上，刃部朝钻头顶部方向，4个副切削刃呈十字状均布于裤体四周，副切削刃刃部与裤体轴线处于同一平面，刃部位于同一平面；主切削刃刃部所处圆周小于副切削刃刃部所处圆周；

所述上排渣槽与十字刃间隔分布，呈V型结构，槽底由十字刃中心开始，斜向下与水平面成60～70°夹角；下排渣槽同为V型结构，与上排渣槽相连，下排渣槽槽底斜向下与水平线成75～85°夹角；

所述上水孔为通孔，其轴线与钻头轴线重合，一端位于钻头顶部，另一端通入过渡孔，上水孔直径小于过渡孔；所述侧水孔为通孔，一端通入过渡孔，另一端位于上排渣槽与下排渣槽交界点；侧水孔轴线斜向上与中心线成30°～40°夹角，两个侧水孔对称设置；

所述内螺纹位于钻头尾部，长度为自钻式中空锚杆体螺距的3-4倍；所述过渡孔位于内螺纹的底部，且过渡孔直径小于内螺纹孔直径。

进一步的，所述主切削刃刃部所处圆周直径约为裤体直径的1.1-1.4倍，刃部圆周方有向下1°～2°的隙角，通过与轴线呈120-130°的向下倒角与钻头裙部相接。

更进一步的，所述主切削刃刃部所处圆周直径约为裤体直径的1.2倍。

进一步的，所述副切削刃为长方体结构，该副切削刃位于钻头中部偏上，副切削刃的截面为正方形且长度方向与裤体轴线垂直，副切削刃刃部朝钻头顶部且刃部两侧的面均与裤体轴线呈45°角，4个副切削刃所处圆周直径约为裤体直径的1.8-2.1倍。

更进一步的，所述的4个副切削刃所处圆周直径约为裤体直径的2倍。

双层十字中空锚杆钻头的使用时，在钻进过程中，主切削刃在前，预先钻出一个直径较小的孔，起到精确定位作用，减小钻进过程的摆动，较大的副切削刃在后，副切削刃在钻进时对主切削刃钻的小孔进行扩孔，减小主切削面圆周直径和以及副切削刃进行扩孔均能减少切削刃的钻进阻力，进而减小钻头磨损速度增加钻进深度；可有效减小刃部的阻力，主切削刃较小，钻出的碎屑也较少，可通向水孔注水或压缩空气有效排屑，副切削刃处下排渣槽较大，能够顺利排屑，从而钻进过程中对土层孔壁产生的力较小，减小塌孔的倾向；侧水孔位于上排渣槽与下排渣槽交界点的一端与副切削刃大致处于同一平面上，钻进时水或泥浆从侧水孔流出可有效降低副切削刃与岩土摩擦时产生的热量，大幅提高副切削刃的寿命，进一步增加钻孔深度。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：