[发明专利]施工钻孔灌注桩用的钻头

说明书

本发明公开了一种施工钻孔灌注桩用的钻头，包括中空基础杆、中空基础杆顶端的用于与钻机的钻杆连接的连接部、与中空基础杆同心的挡圈、多块连接挡圈的连接板和多块连接挡圈并设有截齿的第一刮板，所述中空基础杆的外侧有同心的导向钻套，导向钻套的底端面为平面并沿圆周设有多个截齿，导向钻套轴向延伸出中空基础杆的底端面以下，导向钻套与中空基础杆之间有多块第二刮板，其中至少两块第二刮板的底面各有多个截齿；每块连接挡圈的连接板和在同一铅垂线上的每块连接挡圈的第一刮板为整体式的连接板及第一刮板；挡圈底端面有多个截齿。本钻头在土层与软岩层分界面的斜坡岩石上的钻孔即成孔的垂直度好。

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，具体讲是一种施工钻孔灌注桩用的钻头。

背景技术

钻孔灌注桩具有承载力高、适应性强、桩长可达百米进而能减少桩数量等优点，已成为国内外建筑物或构筑物特别是大型建筑物或构筑物如桥梁、油罐、液化天然气罐、核电站首选的基础形式。混凝土钻孔灌注桩主要施工过程有：成孔、清渣、下钢筋笼、灌混凝土、检测。在上述主要施工过程中，成孔是关键环节，直接影响成桩质量。而现有技术的成孔钻头一般采用以下结构：包括中空的基础杆，设在中空基础杆下端的锥形钻尖，设在最外侧的挡圈、连接挡圈与中空基础杆中上部的多块连接板和连接挡圈与中空基础杆底端的多块外侧成直线的刮板，钻尖和多块刮板上设有若干个合金切削齿，中空基础杆顶端设有用于与钻机的钻杆连接的连接部。以上现有技术施工钻孔灌注桩用的钻头存在以下缺陷：1、由于土体分布是分层的，一般是越往下的土层硬度越高，甚至还需要钻进软岩层，而土层分界线或分界面绝大多数情况是倾斜的，这样，钻进过程中，从较软的土层向较硬的土层或软岩层钻进时，由于现有技术的钻头只能依靠中心的钻尖定位，且钻头的锥形钻尖最先与硬土或软岩接触且为点接触，且刮板的直边倾斜结构对找准中心及定位帮助不明显，挡圈仅起被动挡泥作用，对找准中心及定位也没有多大作用，故从倾斜分界面向硬土层或软岩层钻进时容易发生钻头偏移和钻头打滑等现象，严重影响钻孔灌注桩成孔的垂直度，本技术问题已困扰本领域技术人员多年而至今没有得到妥善地解决。2、钻孔时需要进行泥浆循环，尤其是反循环时，依靠中空基础杆从孔底排渣，而现有技术的钻尖位于基础杆正下方，对泥浆有阻碍作用，导致排渣不畅，钻渣由于不及时排出导致钻进速度变慢和钻头使用寿命变短。3、现有技术钻头的连接板和刮板各行其是,要么耗材,要么各自均略显单薄。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种钻孔垂直度好、排渣顺利、钻孔速度快的施工钻孔灌注桩用的钻头。

本发明的技术解决方案是，提供一种施工钻孔灌注桩用的钻头，包括中空基础杆、中空基础杆顶端的用于与钻机的钻杆连接的连接部、与中空基础杆同心的挡圈、多块连接挡圈的连接板和多块连接挡圈并设有截齿的第一刮板，所述中空基础杆的外侧有同心的导向钻套，导向钻套的底端面为平面并沿圆周设有多个截齿，导向钻套轴向延伸出中空基础杆的底端面以下，导向钻套与中空基础杆之间有多块第二刮板，其中至少两块第二刮板的底面各有多个截齿。

采用以上结构后，本发明具有以下优点：由于与中空基础杆连接的是同心的导向钻套，其底端面为平面并沿圆周设有多个截齿，这样，实际上就是用平口的环形面替代了传统的钻尖，也就是用导向钻套代替了钻尖，故下钻到软硬土层分界面或土层与软岩层分界面时，钻杆端部与倾斜的硬土层面或软岩层面是面接触而非点接触，这就避免了钻头跑偏和钻头打滑等现象，有效地保证了钻孔即成孔的垂直度。还由于导向钻套与中空钻杆是直接竖向连通，不会像现有技术一样存在钻尖遮挡基础杆的正下方的现象，孔底的钻渣直接经导向钻套和中空基础杆顺畅排出，这就避免了钻渣拥堵，保障了钻进效率和钻头的使用寿命。由于导向钻套与中空基础杆之间有多块第二刮板和至少其中两块的底端面有多个截齿，即导向钻套的内部还增加了搅动土体的第二刮板和切削破碎岩石的截齿，这样，该钻头下钻时，在导向钻套内形成柱状土体会被第二刮板及时破碎，进一步避免钻渣拥堵，提高钻进效率。