專利名稱：一種旋挖鉆具及包括該鉆具的旋挖鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及旋挖鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種旋挖鉆具；本實(shí)用新型還涉及 一種包括上述旋挖鉆具的旋挖鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)高速公路、高速鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，樁工機(jī)械，尤 其是旋挖鉆機(jī)得到了越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。 我國(guó)地域幅員遼闊，幾乎所有的地質(zhì)形態(tài)都可以在我國(guó)找到，在各種地質(zhì)形態(tài)中， 巖溶(喀斯特)地貌因其在工程地質(zhì)條件中的特殊性和在我國(guó)分布的廣泛性在工程建設(shè)中 受到了極大的重視。巖溶(喀斯特)地貌已見(jiàn)于我國(guó)23個(gè)省區(qū)，大部分分布于廣西、廣東、 云南、貴州、湖北、湖南以及四川等省。 請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的旋挖鉆具在巖溶地質(zhì)條件下的工作狀 態(tài)示意圖。 如圖l所示，現(xiàn)有技術(shù)中旋挖鉆具包括鉆筒l'、鉆筒1'的筒頂固定連接有連接 方3'，連接方3'與所述筒頂之間進(jìn)一步連接有多個(gè)加強(qiáng)筋板2'，以加強(qiáng)連接方3'與所 述筒頂之間連接的可靠性。連接方3'與旋挖鉆機(jī)的鉆桿4'連接。 由于巖溶地貌的特殊性，因而會(huì)產(chǎn)生溶洞、溶溝和地下河等地貌單元，使用現(xiàn)有技 術(shù)中的旋挖鉆機(jī)在此類(lèi)地貌上方作業(yè)，如圖1所示，一旦旋挖鉆機(jī)的鉆具進(jìn)入溶洞5'、溶 溝等此類(lèi)地貌單元后，鉆具的工作空間會(huì)突然變得開(kāi)闊，從而使得鉆具失去了鉆孔孔壁對(duì) 其的約束，在提升鉆具的過(guò)程中，鉆具頂部(比如加強(qiáng)筋板2')極易與溶洞5'的頂壁發(fā) 生接觸，從而發(fā)生圖1所示的卡鉆情況。 —旦發(fā)生上述卡鉆情況，會(huì)給施工造成很大的困難。目前的旋挖鉆具都沒(méi)有專門(mén) 針對(duì)這種情況對(duì)鉆具進(jìn)行改進(jìn)。為了提高旋挖鉆機(jī)在巖溶地質(zhì)條件下的鉆進(jìn)效率，解決巖 溶地質(zhì)條件下發(fā)生的卡鉆問(wèn)題，很有必要對(duì)鉆具進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種旋挖鉆具，該旋挖鉆具能夠解決在巖溶 地質(zhì)條件下發(fā)生的卡鉆問(wèn)題，從而提高了工作效率；本實(shí)用新型另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題 為提供一種包括上述旋挖鉆具的旋挖鉆機(jī)。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種旋挖鉆具，包括鉆筒，所述鉆筒的筒頂
支撐有連接方，所述鉆筒的底部連接有底部鉆齒；所述連接方和所述筒頂之間進(jìn)一步連接 有至少一個(gè)加強(qiáng)筋板；各所述加強(qiáng)筋板中，至少有一塊加強(qiáng)筋板的端面上設(shè)置有至少一個(gè)
鉆齒，且距離所述鉆筒的軸線最遠(yuǎn)的鉆齒的切削外徑小于或等于所述底部鉆齒的切削外徑。 優(yōu)選地，各所述加強(qiáng)筋板中，至少有一塊加強(qiáng)筋板的端面上設(shè)置有多個(gè)鉆齒，且各
所述鉆齒以其所在加強(qiáng)筋板的中面為基準(zhǔn)面傾斜設(shè)置。
3[0011 ] 優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋板上相鄰的兩個(gè)所述鉆齒分別向所述基準(zhǔn)面的兩側(cè)傾斜。 優(yōu)選地，各所述鉆齒的軸線與所述基準(zhǔn)面的夾角的角度范圍為0。至45° 。 優(yōu)選地，所述夾角的角度為15° 。 優(yōu)選地，各所述加強(qiáng)筋板的形狀大體為直角三角形，各所述加強(qiáng)筋板的兩直角邊
分別與所述連接方、所述筒頂連接；所述鉆齒設(shè)置于所述加強(qiáng)筋板的斜邊上。 優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋板的數(shù)目為4個(gè)，且沿周向均勻設(shè)置。 優(yōu)選地，僅在位置相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)筋板上設(shè)置有所述鉆齒，且一個(gè)加強(qiáng)筋板上設(shè) 置有2個(gè)所述鉆齒，另一個(gè)加強(qiáng)筋板上設(shè)置有3個(gè)所述鉆齒。 優(yōu)選地，所述鉆齒為截齒。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型還提供一種包括上述任一項(xiàng)所述的旋挖鉆機(jī)。 本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆具在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，在至少一塊加強(qiáng)筋板的端面 上設(shè)置有至少一個(gè)鉆齒，并且距離所述旋挖鉆機(jī)鉆筒的軸線最遠(yuǎn)的鉆齒的切削外徑小于等 于所述底部鉆齒的切削外徑。 當(dāng)所述旋挖鉆具鉆進(jìn)時(shí)，旋挖鉆機(jī)的鉆桿給旋挖鉆具施加向下的壓力并帶動(dòng)所述
鉆具旋轉(zhuǎn)，使鉆底的鉆齒切削所述鉆具下方的巖石，從而實(shí)現(xiàn)鉆孔的目的。 當(dāng)本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆具鉆入溶洞、溶溝、地下河等空曠的巖溶地貌單元，
在提升鉆具時(shí)，由于失去了鉆孔孔壁對(duì)所述旋轉(zhuǎn)鉆具的約束，使其在提升過(guò)程中，不能順著
孔壁自由上升，極易使得所述旋挖鉆具的頂部與溶洞的頂部接觸，產(chǎn)生卡鉆問(wèn)題。但是，由
于本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆具的頂部具有鉆齒，因而可以邊提升邊旋轉(zhuǎn)所述旋挖鉆具，
使得所述鉆齒切削卡住所述旋挖鉆具的巖石，從而順利地將卡住的所述旋挖鉆具提出，解
決了卡鉆問(wèn)題。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的旋挖鉆具在巖溶地質(zhì)條件下的工作狀態(tài)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具在巖溶地質(zhì)條件下的工作狀態(tài)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具的機(jī)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具的頂部的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具的底部的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的核心是提供一種旋挖鉆具，該旋挖鉆具能夠解決在巖溶地質(zhì)條件下 發(fā)生的卡鉆問(wèn)題，從而提高了鉆進(jìn)效率；本實(shí)用新型另一個(gè)核心為提供一種包括上述旋挖 鉆具的旋挖鉆機(jī)。 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具 體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參考圖2和圖3，圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具在巖溶地質(zhì)條件下的 工作狀態(tài)示意圖；圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具的機(jī)構(gòu)示意圖。 在第一種實(shí)施例中，本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆具，包括鉆筒l，鉆筒1的筒頂 11 (示于圖4中)支撐有連接方3，鉆筒1的底部連接有底部鉆齒5 ;連接方3和筒頂11之
4間進(jìn)一步連接有至少一個(gè)加強(qiáng)筋板2 ;各加強(qiáng)筋板2中，至少有一塊加強(qiáng)筋板2的端面上設(shè) 置有至少一個(gè)鉆齒4，且距離鉆筒1的軸線最遠(yuǎn)的鉆齒4的切削外徑小于等于底部鉆齒5的 切削外徑。 當(dāng)所述旋挖鉆具鉆進(jìn)時(shí)，旋挖鉆機(jī)的鉆桿6給旋挖鉆具施加向下的壓力并帶動(dòng)所 述鉆具旋轉(zhuǎn)，使底部鉆齒5切削所述鉆具下方的巖石，從而實(shí)現(xiàn)鉆孔的目的。 當(dāng)本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆具鉆入溶洞9、溶溝、地下河等空曠的巖溶地貌單 元，在提升鉆具時(shí)，由于失去了鉆孔孔壁對(duì)所述旋轉(zhuǎn)鉆具的約束，使其在提升過(guò)程中，不能 順著孔壁自由上升，極易使得所述旋挖鉆具的頂部與溶洞9的頂部接觸，產(chǎn)生卡鉆問(wèn)題。但 是，由于本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆具的頂部具有鉆齒4，因而可以邊提升邊旋轉(zhuǎn)所述旋挖 鉆具，使得鉆齒4切削卡住所述旋挖鉆具的巖石，從而順利地將卡住的所述旋挖鉆具提出， 解決了卡鉆問(wèn)題。 在上述第一種實(shí)施例中，具體地，可以在至少一塊加強(qiáng)筋板2上的端面上設(shè)置多 個(gè)鉆齒4 (當(dāng)然，設(shè)置一個(gè)或者兩個(gè)鉆齒4也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi))，且各鉆齒4以 其所在的加強(qiáng)筋板2的中面為基準(zhǔn)面傾斜設(shè)置。 需要指出的是，上段中加強(qiáng)筋板2的中面是指大體垂直于加強(qiáng)筋板2的厚度方向， 且將加強(qiáng)筋板2分割為對(duì)稱的兩部分的平面。 這種改進(jìn)方式，在提升鉆具時(shí)，可以提高鉆齒4切削溶洞頂部巖石的效率，從而更 易于解決卡鉆問(wèn)題。 請(qǐng)參考圖4，圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具的頂部的結(jié)構(gòu)示意圖。 本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例是在上述第一種實(shí)施例的基礎(chǔ)上，作得進(jìn)一步改進(jìn)。 在第二種實(shí)施例中，如圖4所示，加強(qiáng)筋板2上相鄰的兩個(gè)鉆齒4分別向所述基準(zhǔn) 面的兩側(cè)傾斜。 —塊加強(qiáng)筋板2上的相鄰的兩個(gè)鉆齒4分別在所述基準(zhǔn)面的兩側(cè)傾斜設(shè)置，這種
改進(jìn)方式，提升旋挖鉆具時(shí)，可以邊提升邊正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)所述旋挖鉆具，從而更進(jìn)一步
提高所述旋挖鉆具頂部的鉆齒4切削溶洞9的巖石的效率，從而更有效地解決卡鉆問(wèn)題。 此外，還可以對(duì)上述第二種實(shí)施例所提供的旋挖鉆具作進(jìn)一步的改進(jìn)。 具體地，鉆齒4傾斜的角度范圍為0。至45° ，亦即鉆齒4的軸線與所述基準(zhǔn)面的
夾角的范圍為O。至45° ，在此角度范圍內(nèi)，所述旋挖鉆具均能解決卡鉆問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)
明目的。 此外，在此角度范圍內(nèi)，當(dāng)鉆齒4傾斜的角度15°時(shí)，即相鄰的兩個(gè)鉆齒4在所述
基準(zhǔn)面的兩側(cè)分別傾斜15。(亦即鉆齒4傾斜的角度為正負(fù)15。)時(shí)，所述旋挖鉆具的頂
部的鉆齒4切削溶洞頂部巖石的效率比較高，從而更顯著有效地解決卡轉(zhuǎn)問(wèn)題。 請(qǐng)參考圖3，本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例是在上述任一種實(shí)施例的基礎(chǔ)上，作得進(jìn)
一步改進(jìn)。 在第三種實(shí)施例中，各加強(qiáng)筋板2的形狀大體為直角三角形，各加強(qiáng)筋板2的兩直 角邊分別與連接方3、筒頂11連接，加強(qiáng)筋板2的斜邊上設(shè)置有鉆齒4。 顯然，這種改進(jìn)方式既有利于提高連接方3和筒頂11之間連接的可靠性，也便于 在所述旋挖鉆具的頂部設(shè)置鉆齒4。 如圖4所示，在上述第三種實(shí)施例中，可以進(jìn)一步設(shè)置加強(qiáng)筋板2的數(shù)目為4個(gè)，
5且沿周向均勻設(shè)置。 需要指出的是，加強(qiáng)筋板2的數(shù)目少于或多余4個(gè)，或者并不沿周向均勻設(shè)置，也 能解決技術(shù)問(wèn)題，顯然也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。 如圖4所示，在加強(qiáng)筋板2的數(shù)目為4個(gè)，且沿周向均勻設(shè)置的基礎(chǔ)上，可以僅在 位置相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)筋板2上設(shè)置有鉆齒4，且一個(gè)加強(qiáng)筋板2上設(shè)置有2個(gè)鉆齒4，另一 個(gè)加強(qiáng)筋板2上設(shè)置有3個(gè)鉆齒4。 上述改進(jìn)方式，在保證能有效地解決卡鉆問(wèn)題的前提下，避免了在所有加強(qiáng)筋板2 上設(shè)置鉆齒4所帶來(lái)的成本的增加。 此外，鉆齒4的類(lèi)型可以選擇截齒，截齒能更有效地提高切削溶洞9頂部巖石的效 率，當(dāng)然，斗齒等其他類(lèi)型的鉆齒4也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。 圖2至圖5所示的旋挖鉆具為筒鉆，但是圖2至圖5僅僅是示意圖，并不能作為對(duì) 本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案當(dāng)然還可以應(yīng)用于除筒鉆之外 的其他鉆具，比如螺旋鉆和鉆斗等。亦即在螺旋鉆和鉆斗的頂部設(shè)置鉆齒，也可以解決卡鉆 問(wèn)題，解決前文所述的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的。 請(qǐng)參考圖5，圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施例中旋挖鉆具的底部的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖5所示，底部鉆齒5均勻分布于鉆筒1的底部，且筒頂11與鉆筒1之間進(jìn)一 步通過(guò)兩個(gè)弧形板7加強(qiáng)連接；此外，兩個(gè)弧形板7之間通過(guò)橫筋8連接，從而提高連接的 可靠性。 本實(shí)用新型所提供的旋挖鉆機(jī)包括上述任一個(gè)具體實(shí)施例所描述的旋挖鉆具；所 述旋挖鉆機(jī)的其他部分可以參照現(xiàn)有技術(shù)，本文不再展開(kāi)。 以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種旋挖鉆具及包括該鉆具的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行了詳細(xì) 介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的 說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn) 和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種旋挖鉆具，包括鉆筒(1)，所述鉆筒(1)的筒頂(11)支撐有連接方(3)，所述鉆筒(1)的底部連接有底部鉆齒(5)；所述連接方(3)和所述筒頂(11)之間進(jìn)一步連接有至少一個(gè)加強(qiáng)筋板(2)；其特征在于，各所述加強(qiáng)筋板(2)中，至少有一塊加強(qiáng)筋板(2)的端面上設(shè)置有至少一個(gè)鉆齒(4)，且距離所述鉆筒(1)的軸線最遠(yuǎn)的鉆齒(4)的切削外徑小于或等于所述底部鉆齒(5)的切削外徑。
2. 如權(quán)利要求l所述的旋挖鉆具，其特征在于，各所述加強(qiáng)筋板(2)中，至少有一塊加 強(qiáng)筋板(2)的端面上設(shè)置有多個(gè)鉆齒(4)，且各所述鉆齒(4)以其所在加強(qiáng)筋板(2)的中面 為基準(zhǔn)面傾斜設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求2所述的旋挖鉆具，其特征在于，所述加強(qiáng)筋板(2)上相鄰的兩個(gè)所述鉆 齒(4)分別向所述基準(zhǔn)面的兩側(cè)傾斜。
4. 如權(quán)利要求3所述的旋挖鉆具，其特征在于，各所述鉆齒(4)的軸線與所述基準(zhǔn)面的 夾角的角度范圍為0。至45° 。
5. 如權(quán)利要求4所述的旋挖鉆具，其特征在于，所述夾角的角度為15° 。
6. 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的旋挖鉆具，其特征在于，各所述加強(qiáng)筋板(2)的形狀 大體為直角三角形，各所述加強(qiáng)筋板(2)的兩直角邊分別與所述連接方(3)、所述筒頂(11) 連接；所述鉆齒(4)設(shè)置于所述加強(qiáng)筋板(2)的斜邊上。
7. 如權(quán)利要求6所述的旋挖鉆具，其特征在于，所述加強(qiáng)筋板(2)的數(shù)目為4個(gè)，且沿 周向均勻設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求7所述的旋挖鉆具，其特征在于，僅在位置相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)筋板(2)上設(shè) 置有所述鉆齒(4)，且一個(gè)加強(qiáng)筋板(2)上設(shè)置有2個(gè)所述鉆齒(4)，另一個(gè)加強(qiáng)筋板上設(shè) 置有3個(gè)所述鉆齒(4)。
9. 如權(quán)利要求8所述的旋挖鉆具，其特征在于，所述鉆齒(4)為截齒。
10. —種旋挖鉆機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的旋挖鉆具。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋挖鉆具，包括鉆筒(1)，所述鉆筒(1)的筒頂(11)支撐有連接方(3)，所述鉆筒(1)的底部連接有底部鉆齒(5)；所述連接方(3)和所述筒頂(11)之間進(jìn)一步連接有至少一個(gè)加強(qiáng)筋板(2)；各所述加強(qiáng)筋板(2)中，至少有一塊加強(qiáng)筋板(2)的端面上設(shè)置有至少一個(gè)鉆齒(4)，且距離所述鉆筒(1)的軸線最遠(yuǎn)的鉆齒(4)的切削外徑小于等于所述底部鉆齒(5)的切削外徑。該旋挖鉆具能夠解決在巖溶地質(zhì)條件下發(fā)生的卡鉆問(wèn)題，從而提高了工作效率。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種包括上述旋挖鉆具的旋挖鉆機(jī)。
文檔編號(hào)E21B7/00GK201513116SQ20092022276
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者吳方曉, 張冰, 水俊峰, 管江, 黎中銀 申請(qǐng)人:北京市三一重機(jī)有限公司