[发明专利]一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头

说明书

本发明公开了一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，包括内圈导向钻进组钻头、外圈伸缩扩孔组钻头和三角支撑架，内圈钻头芯轴固定连接在三角支撑架的前端，外圈钻头芯轴连接在三角支撑架的后端，内圈导向钻进组钻头均匀分布在内圈钻头芯轴的圆周方向，外圈伸缩扩孔组钻头由3个9.5寸牙轮钻头组成，单个牙轮钻头焊接固定在连接柄的前端，连接柄中间位置通过销轴铰接在三角支撑架，末端铰接在外圈钻头芯轴上，外圈钻头芯轴与三角支撑架间设置有A型平键，外圈钻头芯轴可沿三角支撑架前后滑移，进而带动连接柄前端的外圈伸缩扩孔组钻头绕三角支撑架做开合运动，解决了小管幕钢管跟管螺旋钻进过程中钻头扩孔退钻回收困难的技术问题。

技术领域

本发明涉及连续桥梁施工技术领域，具体为一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头。

背景技术

在强中风化泥岩地层中，采用小管幕进行隧道超前支护时，为减小路面沉降，采用跟管钻进方式。因地层较硬，若采用小于管幕钢管直径的钻头开孔，成孔较小，钢管顶进需求顶力远大于钢管允许顶力，无法进行管幕施工；若采用普通的大钻头开孔，因钻头大于管幕直径，导致钻头无法取出，无法周转使用，经济性差，且保留钻头在岩土体中，钻头所在位置无管幕超前支护，开挖过程中易发生塌空，存在安全风险。

发明内容

为了克服现有技术中小管幕钢管跟管螺旋钻进过程中钻头扩孔退钻回收困难的技术问题，本发明提供了一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，在成孔钻进过程中，外圈伸缩扩孔组钻头正面受力向外扩张角度，在退钻过程中，外圈伸缩扩孔组钻头通过连接柄向内收缩，解决了上述技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，包括内圈导向钻进组钻头、外圈伸缩扩孔组钻头、三角支撑架、外圈钻头芯轴和内圈钻头芯轴，内圈钻头芯轴固定连接在三角支撑架的前端，外圈钻头芯轴连接在三角支撑架的后端。

内圈导向钻进组钻头由3个9.5寸牙轮钻头组成，均匀分布在内圈钻头芯轴的圆周方向，且焊接固定在一起。

外圈伸缩扩孔组钻头由3个9.5寸牙轮钻头组成，单个牙轮钻头焊接固定在连接柄的前端，连接柄中间位置通过销轴铰接在三角支撑架，末端铰接在外圈钻头芯轴上，连接柄与外圈钻头芯轴的连接位置设置有圆弧过渡段，外圈钻头芯轴与三角支撑架间设置有A型平键，外圈钻头芯轴可沿三角支撑架的键槽前后滑移，进而带动连接柄前端的外圈伸缩扩孔组钻头绕三角支撑架做开合运动。

上述的一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，所述三角支撑架的圆周方向上向外凸起有三个通槽，每个通槽上均开设有销孔，用来安装销轴。

上述的一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，所述销轴的左右两端安装有弹簧挡圈。

上述的一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，所述外圈钻头芯轴的前端嵌套在三角支撑架的后端，嵌套位置通过A型平键连接，且可以相互滑移。

上述的一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，所述外圈钻头芯轴的后端还设置有钻杆连接端。

成孔钻进过程中，外圈伸缩扩孔组钻头正面受力，通过连接柄向外扩张角度，扩孔直径为φ470mm，退钻过程中，外圈伸缩扩孔组钻头通过连接柄向内收缩，收缩后外圈直径为φ360mm。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：本发明一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头，设计简单，操作便捷，在强中风化泥岩地层管幕跟管钻进过程中能够起到扩孔收缩回收的作用，并且该发明可以减少钻头投入，提高钻进效率，节约施工工期。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种适用于小管幕钢管跟管螺旋钻进的可伸缩扩孔钻头的整体结构示意图；