[实用新型]一种水下坚硬岩层冲击钻钻头

说明书

一种水下坚硬岩层冲击钻钻头，其钻头主体上间隔分布有旋翼钻齿，其中主齿呈放射状、环向间隔设置在钻头主体的底面，包括设置在钻头主体底面外缘的锤端和由锤端向钻头主体底面中心设置的支撑段，锤端和支撑段之间通过过渡面自然过渡；旋翼以螺旋向上的方式设置在钻头主体的外侧壁，钻头还包括锤型钻齿，呈放射状、环向间隔设置在钻头主体的底面；所述锤型钻齿为两端宽、中间窄的锤型结构，包括两端的锤头端、中部的锤身段以及连接两者的过渡段。本实用新型的冲击钻头上设置两类钻齿，用以实施冲击硬岩成孔，抑制和减少了钻头掉齿、断裂、钻头磨损等难题，降低了冲击钻的综合成本。可广泛应用于岩层冲击施工中，尤其适用于水下坚硬岩层施工。

技术领域

本实用新型涉及桥梁施工领域，特别是一种钢栈桥桩基冲孔的施工设备。

背景技术

跨湖、跨海、跨江等大跨度桥梁工程建设时，桥梁的桩基施工非常重要，桩基成孔的进度将影响整个施工工期，当遇到水下未风化的花岗岩等坚硬岩层时，桩基成孔的速度及深度将影响整个桥梁建设的质量。普通的冲击钻施工技术仍然使用传统的冲击方法，冲击钻钻头（又称冲锤）遇到坚硬岩层时成孔速度慢，在遇到未风化的水下花岗岩层时，大约冲击6-10个小时后，钻头上的钻齿会因遇到坚硬的岩层而断裂，或因冲击力加大而将焊接的钻头冲裂，钻头掉齿、断裂、钻头磨损严重等现象将严重影响成孔速度、破坏冲击钻钻头质量，增加冲击钻综合成本，极大的影响了工程进度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水下坚硬岩层冲击钻钻头，要解决现有钻头容易被破坏的技术问题；并解决降低冲击钻成本、提高成孔效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种水下坚硬岩层冲击钻钻头，其钻头主体上间隔分布有旋翼钻齿，所述旋翼钻齿包括主齿和旋翼。

所述主齿呈放射状、环向间隔设置在钻头主体的底面，包括设置在钻头主体底面外缘的锤端和由锤端向钻头主体底面中心设置的支撑段，锤端和支撑段之间通过过渡面自然过渡；所述旋翼以螺旋向上的方式设置在钻头主体的外侧壁，其纵向截面为四边形、与主齿的锤端自然过渡。

所述支撑段为上窄下宽的四棱台结构，其中至少左右两侧的支撑面为倾斜面。

所述锤端为方形块状结构，顶面与支撑段顶面平齐。

所述旋翼钻齿数量为2至6个。

所述旋翼螺旋于钻头主体呈20至50度。

所述钻头还包括锤型钻齿；所述锤型钻齿呈放射状、环向间隔设置在钻头主体的底面；所述锤型钻齿为两端宽、中间窄的锤型结构，包括两端的锤头端、中部的锤身段以及连接两者的过渡段。

所述锤头端与锤身段均为方形块状结构，两者顶面平齐。

所述锤型钻齿与旋翼钻齿两者等高、且顶面平齐。

所述锤型钻齿与旋翼钻齿数量相同、两者交替排列。

所述钻头主体底面为平面；所述钻头主体的中心沿纵轴设有通水孔。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型的冲击钻头上设置两类钻齿，用以实施冲击硬岩成孔，一类钻齿是锤型钻齿，另外一类钻齿是旋翼的旋翼钻齿，两类钻齿等高、且间隔交替排布；其中旋翼钻齿的旋翼沿着钻头主体螺旋而上，螺旋角度不超过50度，受力更大、更稳定；主齿则包括锤端和支撑段，其中支撑段至少有两个倾斜支撑面，让力更聚焦到受力的顶面，因此，旋翼及支撑面相互作用，加强了支撑及协助钻头冲孔的作用，此外，当在坚硬岩层冲孔时，旋翼和支撑面有效的保护了钻齿，抑制和减少了钻头掉齿、断裂、钻头磨损等难题，减少了掉齿后再进行钻齿焊接的流程及时间，降低了冲击钻的综合成本，同时有效保证了桥梁施工中桩基成孔速度及施工进度。