[發(fā)明專利]一種氣動沖擊鉆頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010933584.3
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111877991A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭振偉;郭武偉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南國昌建筑工程有限公司
• 主分類號: E21B10/36
• 分類號: E21B10/36;E21B10/38
• 代理公司: 洛陽公信聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41190
• 代理人: 孫笑飛

一種氣動沖擊鉆頭，包括外管、內(nèi)管和硬質(zhì)擠壓頭，外管從前向后依次分為鉆進部、擴徑部、排氣部和連接部，鉆進部和排氣部均為圓臺結(jié)構(gòu)，鉆進部的大直徑端和排氣部的大直徑端分別和擴徑部的兩端平滑連接，擴徑部設(shè)有用以確定成孔孔徑的定徑環(huán)，硬質(zhì)擠壓頭固定在鉆進部的小直徑端，排氣部的錐面上沿周向開設(shè)多個排氣狹縫，連接部一端和排氣部的小直徑端平滑連接，另一端和沖擊器連接；所述內(nèi)管固定在外管的管腔中，內(nèi)管前端呈封閉狀態(tài)，后端通過連接部實現(xiàn)與沖擊器氣路的連通，在內(nèi)管的管壁上開設(shè)有多個通氣孔，以連通內(nèi)管和外管的管腔。本發(fā)明在鉆孔效率得到提升的同時，鉆頭結(jié)構(gòu)更為簡單，其造價也更低，因此具有較高的性價比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉆進成孔設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種安裝在氣動沖擊器前端的沖擊鉆頭。

背景技術(shù)

目前深基坑支護的主要形式有：土釘墻支護、鋼板樁支護、水泥土墻支護、排樁內(nèi)支撐支護、排樁土層錨桿支護和地下連續(xù)墻支護。其中土釘墻支護具有造價低、施工快且性能可靠等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用。

土釘墻（Soil Nail Wall）是一種原位土體加筋技術(shù)。將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進行加固，邊坡表面鋪設(shè)一道鋼筋網(wǎng)再噴射一層砼面層和土方邊坡相結(jié)合的邊坡加固型支護施工方法。其構(gòu)造為設(shè)置在坡體中的加筋桿件（即土釘或錨桿）與其周圍土體牢固粘結(jié)形成的復(fù)合體，以及面層所構(gòu)成的類似重力擋土墻的支護結(jié)構(gòu)。

土釘墻具有多種形式，如鉆孔注漿型、直接打入型和打入注漿型。其中，鉆孔注漿型是先用鉆機等機械設(shè)備在土體中鉆孔，成孔后置入桿體（一般采用HRB335 帶肋鋼筋制作），然后沿全長注水泥漿。鉆孔注漿型幾乎適用于各種土層，抗拔力較高，質(zhì)量較可靠，造價較低，是最常用的土釘墻類型。

目前用于土釘墻施工成孔時的鉆頭包括氣動式的潛孔鉆頭和帶有螺紋齒的鉆頭。

對于潛孔鉆頭來說，一般多適用于巖層，而對于土層來說，很難正常使用，其原因在于，潛孔鉆頭需要和氣動沖擊器連接，并要保持氣路的暢通，才能確保氣動沖擊器的正常工作，而潛孔鉆頭前端設(shè)有排氣孔，在土層中作業(yè)時，一方面是容易被土堵塞，另一方面是，鉆孔打出的土渣會堵在鉆頭和孔壁之間，使得鉆頭前方排出的氣無法向后排出，因此導(dǎo)致氣動沖擊器無法正常工作，潛孔鉆頭也就不能正常鉆進。此外，潛孔鉆頭的造價也很大，無疑又會增加施工的成本。

對于帶有螺紋齒的鉆頭，雖然其造價低，但是鉆進時，需要旋轉(zhuǎn)鉆進，其阻力較大，進而導(dǎo)致鉆孔效率較低，例如采用該種鉆頭的單機頭鉆機，每天的鉆進長度只有300m，很難滿足施工方的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氣動沖擊鉆頭，通過對鉆頭結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，使得鉆孔效率得到大幅提高，而且鉆頭的制造成本也遠低于氣動式的潛孔鉆頭，因此具有優(yōu)良的綜合性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種氣動沖擊鉆頭，包括外管、內(nèi)管和硬質(zhì)擠壓頭，所述外管從前向后依次分為鉆進部、擴徑部、排氣部和連接部，所述鉆進部和排氣部均為圓臺結(jié)構(gòu)，所述鉆進部的大直徑端和所述排氣部的大直徑端分別和所述擴徑部的兩端平滑連接，所述擴徑部的最大外徑位置為用以確定成孔孔徑的定徑環(huán)，所述硬質(zhì)擠壓頭固定在鉆進部的小直徑端，所述排氣部的錐面上沿周向開設(shè)多個排氣狹縫，所述連接部一端和所述排氣部的小直徑端平滑連接，連接部的另一端用于和氣動沖擊器連接；所述內(nèi)管固定在所述外管的管腔中，內(nèi)管前端呈封閉狀態(tài)，內(nèi)管后端固定在連接部或排氣部內(nèi)壁上，并通過連接部的通道實現(xiàn)與沖擊器氣路的連通，在所述內(nèi)管的管壁上開設(shè)有多個通氣孔，以連通內(nèi)管的管腔和外管的管腔。

所述硬質(zhì)擠壓頭焊接在所述鉆進部的小直徑端。

所述硬質(zhì)擠壓頭為鋼制球頭。

所述鋼制球頭上的一部分球面位于所述外管的管腔內(nèi)，其余的球面位于外管以外，且鋼制球頭進入外管的深度小于鋼制球頭自身的半徑。

所述內(nèi)管的前端和進入外管管腔的鋼制球頭的球面焊接，以實現(xiàn)對內(nèi)管前端的封閉。