[发明专利]一种可调节式土体扩大头锚杆钻头及其使用方法

说明书

本发明公开了一种可调节式土体扩大头锚杆钻头及其使用方法。可调节式土体扩大头锚杆钻头，包括前钻头、刀片支座、扩孔刀片装置、传力轴、钻杆连接器、推动器、钻杆头，推动器的中部为推动杆，钻杆头连接在推动器的后端，钻杆连接器的前端内侧带有钩形结构，钻杆连接器的后端与推动器的主体螺纹连接在一起，传力轴为空心轴，传力轴的后端可动地套装在推动器的主体内，传力轴的后端外部设有可与钻杆连接器前端的钩形结构相勾连的钩形结构，刀片支座与前钻头固定连接，传力轴的前端与刀片支座连接，传力轴上布置有多个安装限位挡杆的螺纹孔，钻杆连接器前端端面设有多组对向凹槽，扩孔刀片装置的一端与刀片支座铰接，其另一端插装在推动杆前端圆孔内。

技术领域

本发明涉及一种可调节式土体扩大头锚杆钻头，是一种进行土体内扩大头锚杆的扩大头段钻孔时用的钻头。本发明还涉及该可调节式土体扩大头锚杆钻头的使用方法。

背景技术

锚杆是一种埋入地层中的受拉杆件，其将结构物与岩土体紧紧地连结在一起，依靠杆体与岩土体间的抗剪强度传递结构物的拉力或使岩土体自身得以加固，从而保证结构物和岩土体的稳定。在锚固技术发展过程中，如何有效提高单根锚杆的抗拔力一直是工程界探索和关注的焦点。受施工机具及工艺的限制，传统拉力型锚杆内锚固段大多为等截面圆柱形，由于截面半径较小，不能充分发挥岩土体的抗剪强度，因此也限制了其抗拔承载力的提高，尤其在软土地层中应用时，使用效果大打折扣。端部扩大型锚杆(也称为扩大头锚杆)通过在锚杆的内锚固段形成不同半径的扩大头，不仅增加了内锚固段与周围岩土体的接触面积，还可使扩大头前端对岩土体形成压应力作用区，因此其极限承载力较传统拉力型锚杆可提高2-5倍以上。

目前扩大头锚杆常用扩孔方法包括高压旋喷和机械扩孔两种。高压旋喷因需配备高压注浆泵，且其对土体的切割作用不均匀，无法控制扩孔质量和半径，因此应用范围受到较大限制。机械扩孔法虽然具有工艺简单、造价低等优点，但在扩孔过程中若遇到多种孔径的情况时，以现有机械扩孔技术，需通过更换不同型号钻头的方式以满足不同孔径要求，但由于目前可使用的钻头规格有限，也无法满足任意钻孔半径下的锚杆施工需求，因此目前扩大头锚杆机械扩孔遭遇到施工效率低，甚至有时无法实现钻孔要求的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种可根据所需钻孔直径调节钻头直径的一种可调节式土体扩大头锚杆钻头。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种可调节式土体扩大头锚杆钻头，其特征是：包括前钻头、刀片支座、扩孔刀片装置、传力轴、钻杆连接器、推动器、钻杆头，所述推动器的主体为前端开口的圆筒结构，所述推动器的中部为与其主体同轴并与其主体后端连接的推动杆，所述推动器主体的前端带有螺纹，所述推动杆的前端中心设置有圆孔，所述钻杆头通过螺纹连接在所述推动器的后端，所述钻杆连接器为圆筒状结构，所述钻杆连接器的前端内侧壁设置有钩形结构，所述钻杆连接器的后端与所述推动器的主体的前端通过螺纹连接在一起，所述传力轴为空心轴，所述传力轴上设置有两条沿轴向的刀片缝隙，所述传力轴的后端可动地套装在所述推动器的主体内，所述推动杆与所述传力轴的中心孔配合，所述传力轴的后端外部设置有可与所述钻杆连接器的前端内侧壁设置的钩形结构相勾连的钩形结构，所述刀片支座的前端与所述前钻头固定连接，所述传力轴的前端通过螺纹挡杆与所述刀片支座的后端固定连接，所述传力轴上沿其轴向间隔布置有多个螺纹孔，所述传力轴上设置有可与所述螺纹孔配合的限位挡杆，所述钻杆连接器的前端端面沿圆周均匀分布有多组供限位挡杆嵌入的对向凹槽，所述扩孔刀片装置包括两组扩孔刀片、两组支撑杆、支撑支座、弹簧，两组所述支撑杆的后端通过铰接杆与所述支撑支座的前端铰接，所述支撑支座的后端插装在所述推动杆前端的圆孔内，两组所述支撑杆的前端分别通过铰接杆与一组扩孔刀片的中部铰接，两组扩孔刀片均通过所述传力轴上的刀片缝隙伸出在所述传力轴外侧，两组扩孔刀片的前端均通过同一根铰接杆与所述刀片支座的后端铰接，所述弹簧的一端与所述支撑支座连接，其另一端与所述刀片支座连接。