[实用新型]一种大直径点线面式嵌岩斜桩筒式冲击钻头基座

说明书

本实用新型提供一种大直径点线面式嵌岩斜桩筒式冲击钻头基座，包括基座钢体和钻头牙齿，基座钢体上部与筒式钻头焊接，形成筒式钻头；基座钢体内部设有五个圆形过水口，基座钢体表面上通过焊接安装多种钻头牙齿，通过组合形成一种点线面式接触型牙齿排列结构，其中，中心位置焊接一个球形齿，由内向外第二层为三棱柱齿，第三层为球形齿，第四层为楔形齿，最外层为锥形齿。在结构上采用点线面接触组合，能有效地将冲击过程的能量更多的用于破碎岩石，减少能量的损耗，提高破岩效率。同时，还能充分发挥各种齿形的优势，提高了钻进速度，降低了钻探成本。

技术领域

本实用新型涉及嵌岩斜桩冲击成孔施工工艺领域，尤其涉及一种大直径点线面式嵌岩斜桩筒式冲击钻头基座。

背景技术

随着我国海域经济的高速发展，大量沿江沿海城市正兴建众多高桩多功能泊位码头，码头及其构筑物多采用水上桩基础。这些桩基础由于所处的特殊河流海洋环境，承受强大的水流、波浪荷载，要求有大的刚度、承载力，因此一般采用直径大、入岩深、数量多的嵌岩桩基础。而其中施工尤为困难则是嵌岩斜桩，斜桩成孔过程中往往比竖直孔更易发生坍塌问题，且由于冲击方向于重力方向存在一定夹角，成孔难度与效率大大降低。

常用的冲击钻头主要有一字形、十字形、工字形等结构，这些冲击钻头结构单一，在斜孔施工过程中效率不高。在钻进到岩层时，岩石破裂后，大岩块的二次破碎是十分重要的过程，且传统的冲击钻头对岩块的二次破碎效果不佳，特别是在重力作用下，部分大岩屑沉积在斜孔最低处，不利于提高钻进速度，缩短了钻头寿命，增加了施工成本。

发明内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种在斜桩冲击成孔过程中钻进效率高，施工安全稳定，寿命长，等降低施工成本的大直径钻头基座。

一种大直径点线面式嵌岩斜桩筒式冲击钻头基座包括：基座钢体和钻头牙齿；

所述基座钢体为一个圆柱体结构，所述基座钢体上部与筒式钻头焊接，形成筒式钻头；

所述钻头牙齿包括：第一球形齿、三棱柱齿、第二球形齿、楔形齿和锥形齿；

所述第一球形齿、所述三棱柱齿、所述第二球形齿、所述楔形齿和所述锥形齿都均匀焊接在所述基座钢体表面；

所述第一球形齿、所述第二球形齿、所述三棱柱齿、所述楔形齿和所述锥形齿配合形成了点线面式接触型牙齿排列结构。

进一步地，所述基座钢体内部有五个圆形过水口。

进一步地，所述第一球形齿、所述三棱柱齿、所述第二球形齿、所述楔形齿和所述锥形齿分为五层分别排布在所述基座钢体表面。

进一步地，所述基座钢体于中心由内至外分为五层结构，所述第一球形齿位于所述基座钢体中心、所述三棱柱齿均匀分布于第二层，所述第二球形齿均匀分布于第三层，所述楔形齿均匀分布于第四层，所述锥形齿均匀分布于最外层。

进一步地，五组所述第一球形齿、所述三棱柱齿、所述第二球形齿、所述楔形齿和所述锥形齿在所述基座钢体表面依次排列分别构成五条边，所述五条边将所述基座钢体均匀分为五等份，所述第一球形齿是所述五条边的交点，由交点向外依次为所述三棱柱齿、所述第二球形齿、所述楔形齿和所述锥形齿，每两条边之间有一个所述圆形过水口。

进一步地，在冲击最初状态，所述第一球形齿、所述第二球形齿和所述锥形齿分别与所述基座钢体表面点接触，所述三棱柱齿与所述基座钢体表面线接触，所述楔形齿与所述基座钢体表面面接触。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：