[发明专利]一种随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头及施工方法

权利要求书

1.一种随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于，包括：

钻头主体(10)；

钻头前爪(30)，所述钻头前爪(30)固定在所述钻头主体(10)的底端面上，所述钻头前爪(30)与所述钻头主体(10)形成阶梯状结构；

扩挖机构(20)，所述扩挖机构(20)位于所述钻头主体(10)底端的外侧，所述扩挖机构(20)包括带限位板(25)的活动翼板(21)和扩挖子弹钻头(22)，带所述限位板(25)的活动翼板(21)的一端转动安装在所述钻头主体(10)上，所述限位板(25)用于限定所述活动翼板(21)的纵向位移，所述扩挖子弹钻头(22)倾斜固定在带所述限位板(25)的活动翼板(21)的外侧，所述扩挖子弹钻头(22)的底部与所述钻头主体底部的螺旋叶片的角度相同，以将被切削至破碎的渣土从螺旋叶片上提排到随钻跟管桩机的出土箱而排出；

其中，所述扩挖机构(20)还包括第二保护钻头(24)，所述第二保护钻头(24)固定在带所述限位板(25)的活动翼板(21)第一端的底面，所述第二保护钻头(24)的指向方向与所述扩挖子弹钻头(22)的指向方向之间的夹角小于90°；

岩层的产状倾角为β，所述扩挖子弹钻头(22)的指向方向与竖直方向之间的夹角为α，当β＝0时，所述扩挖子弹钻头(22)的指向方向与岩层之间的夹角α为45～60°；当β＞0时，所述扩挖子弹钻头(22)的指向方向与岩层之间的夹角为α+β。

2.根据权利要求1所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：所述扩挖子弹钻头(22)通过底座(223)固定在带所述限位板(25)的活动翼板(21)上，所述底座(223)上还设有第一保护钻头(23)，所述第一保护钻头(23)的长度小于所述扩挖子弹钻头(22)的长度。

3.根据权利要求1所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：所述第二保护钻头(24)位于所述活动翼板(21)的铰接处。

4.根据权利要求1或2或3所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：所述钻头前爪(30)的端部设有第一钻头组，所述第一钻头组包括至少两个倾斜设置的第一子弹钻头(31)，两个所述第一子弹钻头(31)的尖端关于所述钻头前爪(30)的底面中心对称。

5.根据权利要求4所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：所述钻头前爪(30)的侧面设有第二钻头组，所述第二钻头组包括至少两个倾斜设置的第二子弹钻头(32)，两个所述第二子弹钻头(32)的尖端关于所述钻头主体(10)的底面中心对称，所述第二子弹钻头(32)的尖端指向方向与正向旋挖的切线方向一致。

6.根据权利要求1所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：所述扩挖子弹钻头(22)的尖端外侧布置有多个尖端切削部(222)，所述尖端切削部(222)沿所述扩挖子弹钻头(22)的周向分布。

7.根据权利要求1或2或3所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：带限位板(25)的活动翼板(21)上设有安装孔，转轴贯穿带限位板(25)的活动翼板(21)的安装孔后，转轴的两端均焊接在钻头主体(10)上。

8.根据权利要求7所述的随钻跟管桩用的硬质岩切削钻头，其特征在于：第二保护钻头(24)安装在转轴的底端。

9.一种随钻跟管桩施工方法，其特征在于：采用如权利要求1至8任一项所述的硬质岩切削钻头，随钻跟管桩施工方法包括以下步骤：

S10.启动钻机，钻头正向旋转并向下切削，带限位板的活动翼板(21)向外张开，切削过程中扩挖子弹钻头(22)的中心线与岩石表面的夹角与基底岩石的内摩擦角的角度差为0～15°；

S20.跟管桩到位后，带限位板(25)的活动翼板(21)向内收回，钻头上提。