一種砂質(zhì)土鉆頭的制作方法
【專利摘要】一種砂質(zhì)土鉆頭，包括鉆頭中心組件、內(nèi)刀體、葉片、外刀體、支撐板和耐磨板；內(nèi)刀體固定在桿體的下端部；葉片有2～6個，呈放射狀圍繞鉆頭本體均布固定在其外周面上；外刀體固定葉片下邊，且在每一葉片上安裝有2～8個，除葉片自由端上的外刀體外，每一葉片上的外刀體的位置與另一葉片上外刀體的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的；支撐板將葉片與鉆頭本體固定；耐磨板分別固裝于葉片自由端弧面、最外端外刀體側(cè)面及內(nèi)刀體側(cè)面；內(nèi)刀體和外刀體的安裝方向是使內(nèi)刀頭和外刀頭面向桿體的旋轉(zhuǎn)方向。本實(shí)用新型有效提高作業(yè)效率，刀頭和刀把結(jié)合強(qiáng)度高，減緩刀頭和葉片磨損，保證施工質(zhì)量。
【專利說明】一種砂質(zhì)土鉆頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于建筑行業(yè)施工的一種鉆頭，具體涉及一種砂質(zhì)土鉆頭，可廣泛運(yùn) 用于高層建筑地下設(shè)施、地鐵車站基坑圍護(hù)、江河堤壩加固和軟土基改良等等地下深基礎(chǔ) 工程。

【背景技術(shù)】
[0002] 在城市高層建筑、地鐵車站深基坑圍護(hù)、江河堤壩防滲加固和軟土基改良加固等 地下基礎(chǔ)工程的建設(shè)過程中，目前大量采用SMW工法設(shè)備建造地下連續(xù)墻，即使用多軸鉆 機(jī)進(jìn)行連續(xù)鉆掘，并將土和水泥漿在原位置混合攪拌并插入型鋼來建造地下?lián)跬练浪畨Φ?技術(shù)，起到擋土、防滲作用。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，多軸鉆機(jī)的鉆頭一般采用經(jīng)過改進(jìn)的長螺旋鉆機(jī)的鉆具和鉆頭， 如中國實(shí)用新型專利號ZL200720070011. 2、名稱為一種新型鉆具，它是采用兩片螺旋葉片 固定在鉆桿前端部、三排刀體交叉排列固定在2個螺旋葉片底邊、刀體頭部堆焊碳化鎢等 技術(shù)，當(dāng)多軸鉆機(jī)在較硬的沙質(zhì)土地層進(jìn)行鉆孔作業(yè)時，會導(dǎo)致刀頭刃口磨損嚴(yán)重、刀頭脫 落、葉片磨損斷裂等質(zhì)量問題，不僅影響鉆孔作業(yè)的施工效率，而且使鉆孔質(zhì)量不穩(wěn)定，直 接影響地下連續(xù)墻施工質(zhì)量。再如中國實(shí)用新型專利號ZL2010101282929、名稱為一種度復(fù) 合鉆頭，它采用下刀體固定在鉆管的下端部，2?4個葉片固定在鉆管下部的外周面上、且 每個葉片上交叉排列固定多個外刀體，而在下刀體、外刀體采用感應(yīng)釬焊工藝焊接硬質(zhì)合 金刀頭，以及葉片自由端的圓弧面設(shè)有網(wǎng)狀耐磨層等技術(shù)，當(dāng)多軸鉆機(jī)使用該鉆頭在較硬 的砂質(zhì)土地層進(jìn)行地下連續(xù)墻鉆掘施工時，作業(yè)效率得到較大的提高，刀頭磨損情況得到 一定的減緩，但翼片，即葉片由于受到較大鉆掘阻力出現(xiàn)翹曲變形、磨損嚴(yán)重的情況，同時 刀把也出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的質(zhì)量問題，從而導(dǎo)致地下連續(xù)墻成墻質(zhì)量得不到保障，影響了施工 進(jìn)度。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種鉆進(jìn)能力強(qiáng)，刀頭 強(qiáng)度高，刀頭和葉片耐磨性好、抗變形性好，地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量高和作業(yè)效率大幅提高的 砂質(zhì)土鉆頭。
[0005] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種鉆頭，包括：
[0007] 鉆頭中心組件，包括鉆頭本體、設(shè)置在鉆頭本體內(nèi)或鉆頭本體上的注漿管、螺塞、 擋片和接頭；
[0008] 內(nèi)刀體，包括內(nèi)刀頭和內(nèi)刀把；
[0009] 外刀體，包括外刀頭和外刀把；
[0010] 葉片，包括葉面和下邊；
[0011] 若干支撐板和多個耐磨板；
[0012] 其特征在于：
[0013] 所述鉆頭本體中的注漿管的下部設(shè)有沿鉆頭本體徑向方向圓周均布或?qū)ΨQ布置 的并與注漿管（11)連通的橫向管，其端部安裝螺塞；所述擋片安裝于鉆頭本體下端部上的 注漿管的沉坑中；
[0014] 所述內(nèi)刀體有2?6個，它們通過內(nèi)刀把圓周均布或徑向?qū)ΨQ焊接固定在鉆頭本 體的下端面上，并使其內(nèi)刀頭安裝成面向鉆頭本體的旋轉(zhuǎn)方向。
[0015] 所述葉片有2?6個，它們呈放射狀態(tài)圍繞鉆頭本體均布地固定在其下部的外周 面上；
[0016] 所述支撐板的一端與鉆頭本體外壁固定，另一端與葉片的葉面固定；
[0017] 所述外刀體通過外刀把焊接固定在葉片的下邊上，且外刀體在每一葉片上安裝有 2?8個，除了葉片自由端上的外刀體外，每一葉片上的外刀體的位置與另一葉片上外刀體 的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的。
[0018] 所述內(nèi)刀頭、外刀頭分別與內(nèi)刀把、外刀把焊接成一體；
[0019] 所述耐磨板分別固裝于葉片與鉆頭本體同軸心的自由端弧面、最外端外刀體側(cè)面 以及內(nèi)刀體側(cè)面。
[0020] 本實(shí)用新型可以是，所述葉片的葉面各自是朝同一方向傾斜的，與鉆頭本體軸向 中心線之間的夾角α =45?75° ;所述葉片的下邊與鉆頭本體橫截面或者下端面相互平 行，且葉片的葉面沿徑向?qū)ΨQ焊接固定在鉆頭本體下部的外周面上。
[0021] 本實(shí)用新型還可以是，所述外刀頭的底邊與鉆頭本體的軸向中心線之間的夾角 γ = α+2?5° ;所述內(nèi)刀體與鉆頭本體的下端面之間夾角β=50?70°。
[0022] 本實(shí)用新型還可以是，所述內(nèi)刀頭、外刀頭采用硬質(zhì)合金塊制成。
[0023] 本實(shí)用新型還可以是，所述內(nèi)刀把、葉片和外刀把采用碳鋼或低合金鋼材質(zhì)制成。
[0024] 本實(shí)用新型還可以是，所述內(nèi)刀頭、外刀頭采用感應(yīng)釬焊工藝分別焊接固定在內(nèi) 刀把、外刀把的端部。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0026] 圖1為本實(shí)用新型砂質(zhì)土鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為圖1的仰視圖；
[0028] 圖3為圖1的右視圖；
[0029] 圖4為圖1的Α-Α向剖視圖；
[0030] 圖5為圖1的Β-Β向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 如圖1-5所示，一種鉆頭，包括：鉆頭中心組件，包括鉆頭本體1、設(shè)置在鉆頭本體1 內(nèi)或鉆頭本體1上的注漿管11、螺塞12、擋片（14)和接頭17 ;內(nèi)刀體2,包括內(nèi)刀頭21和 內(nèi)刀把22 ;外刀體4,包括外刀頭41和外刀把42 ;葉片3,包括葉面30和下邊32 ;若干支撐 板5和多個耐磨板6 ;其中，所述鉆頭本體1中的注漿管11的下部設(shè)有沿鉆頭本體1徑向 方向圓周均布或?qū)ΨQ布置的并與注漿管（11)連通的橫向管112,其端部安裝螺塞12 ;所述 擋片14安裝于鉆頭本體1下端部上的注漿管11的沉坑中；所述內(nèi)刀體2有2?6個，它們 通過內(nèi)刀把22圓周均布或徑向?qū)ΨQ焊接固定在鉆頭本體1的下端面上，并使其內(nèi)刀頭21 安裝成面向鉆頭本體1的旋轉(zhuǎn)方向；所述葉片3有2?6個，它們呈放射狀態(tài)圍繞鉆頭本 體1均布地固定在其下部的外周面上；所述葉片3的葉面30各自是朝同一方向傾斜的，與 鉆頭本體1軸向中心線之間的夾角α =45?75° ;所述葉片4的下邊42與鉆頭本體1橫 截面或者底端相互平行，且葉片4的葉面40沿徑向?qū)ΨQ焊接固定在鉆頭本體1下部的外周 面上；所述支撐板5的一端與鉆頭本體1外壁固定，另一端與葉片3的葉面30固定，可有效 提高葉片4的剛性和強(qiáng)度，避免葉片翹曲變形；所述外刀頭41的底邊與鉆頭本體1的軸向 中心線之間的夾角Υ = α+2?5°，其中，α為上述葉片4的葉面40與鉆頭本體1的軸向 中心線之間的夾角；所述內(nèi)刀體2與鉆頭本體1的下端面之間夾角β =50?70°。所述外 刀體4通過外刀把42焊接固定在葉片3的下邊32上，且外刀體4在每一葉片3上安裝有 2?8個，除了葉片3自由端上的外刀體4外，每一葉片3上的外刀體4的位置與另一葉片 3上外刀體4的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的，以保證鉆進(jìn)過程中能全部并均勻地鉆掘 土層；所述內(nèi)刀頭21、外刀頭41分別與內(nèi)刀把22、外刀把42焊接成一體；所述內(nèi)刀頭21、 外刀頭41采用硬質(zhì)合金塊制成，它們的前端分別具有下切削刃、內(nèi)切削刃和外切削刃；所 述內(nèi)刀頭21、外刀頭41采用感應(yīng)釬焊工藝分別焊接固定在內(nèi)刀把22、外刀把42的端部，有 效增加內(nèi)刀頭21與內(nèi)刀把22以及外刀頭41與外刀把42的粘結(jié)強(qiáng)度，防止內(nèi)切削刃和外 切削刃在鉆掘時出現(xiàn)刀頭脫落斷裂的情況；所述內(nèi)刀把22、、葉片3和外刀把32采用碳鋼 或低合金鋼材質(zhì)制成，可提高其強(qiáng)度；所述耐磨板6分別固裝于葉片3與鉆頭本體1同軸心 的自由端弧面、最外端外刀體4側(cè)面以及內(nèi)刀體2側(cè)面，以減緩葉片4、外刀體5以及內(nèi)刀體 3的磨損情況，提高其耐磨性能，從而進(jìn)一步改進(jìn)地下連續(xù)墻成墻質(zhì)量。
[0032] 本實(shí)用新型砂質(zhì)土鉆頭，通過在桿體的端部和前端外圓上設(shè)置內(nèi)刀體和外刀體二 層切削刀體，使得SMW工法鉆機(jī)即多軸鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中能實(shí)現(xiàn)內(nèi)刀頭和外刀頭同步鉆掘切 肖IJ，鉆孔作業(yè)效率成倍提高；固定于鉆頭本體外壁和葉片之間的支撐板有效提高葉片的剛 性和強(qiáng)度，避免葉片翹曲變形；由硬質(zhì)合金塊制成的刀頭與刀把采用感應(yīng)釬焊工藝焊接，有 效提高刀頭和刀把的結(jié)合強(qiáng)度，避免刀頭脫落或崩裂、刀頭磨損快的情況；固裝于葉片與鉆 頭本體同軸心的自由端弧面和最外端外刀體側(cè)面的耐磨板可減緩葉片以及外刀體的磨損 情況，提高其耐磨性能，進(jìn)一步改進(jìn)和提高地下連續(xù)墻成墻質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1. 一種砂質(zhì)土鉆頭，包括： 鉆頭中心組件，包括鉆頭本體（1)、設(shè)置在鉆頭本體（1)內(nèi)或鉆頭本體（1)上的注漿管 (11)、螺塞（12)、擋片（14)和接頭（17); 內(nèi)刀體（2)，包括內(nèi)刀頭（21)和內(nèi)刀把（22); 外刀體（4)，包括外刀頭（41)和外刀把（42); 葉片（3)，包括葉面（30)和下邊（32); 若干支撐板（5)和多個耐磨板（6); 其特征在于： 所述鉆頭本體（1)中的注漿管（11)的下部設(shè)有沿鉆頭本體（1)徑向方向圓周均布或?qū)?稱布置的并與注漿管（11)連通的橫向管（112)，其端部安裝螺塞（12);所述擋片（14)安裝 于鉆頭本體（1)下端部上的注漿管（11)的沉坑中； 所述內(nèi)刀體（2)有2?6個，它們通過內(nèi)刀把（22)圓周均布或徑向?qū)ΨQ焊接固定在鉆 頭本體（1)的下端面上，并使其內(nèi)刀頭（21)安裝成面向鉆頭本體（1)的旋轉(zhuǎn)方向； 所述葉片（3)有2?6個，它們呈放射狀態(tài)圍繞鉆頭本體（1)均布地固定在其下部的外 周面上； 所述支撐板（5)的一端與鉆頭本體（1)外壁固定，另一端與葉片（3)的葉面（30)固定； 所述外刀體（4)通過外刀把（42)焊接固定在葉片（3)的下邊（32)上，且外刀體（4)在 每一葉片（3)上安裝有2?8個，除了葉片（3)自由端上的外刀體（4)外，每一葉片（3)上 的外刀體（4)的位置與另一葉片（3)上外刀體（4)的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的； 所述內(nèi)刀頭（21)、外刀頭（41)分別與內(nèi)刀把（22)、外刀把（42)焊接成一體； 所述耐磨板（6)分別固裝于葉片（3)與鉆頭本體（1)同軸心的自由端弧面、最外端外刀 體（4)側(cè)面以及內(nèi)刀體（2)側(cè)面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂質(zhì)土鉆頭，其特征在于所述葉片（3)的葉面（30)各自是朝 同一方向傾斜的，與鉆頭本體（1)軸向中心線之間的夾角α=45?75° ;所述葉片（4)的下 邊（42)與鉆頭本體（1)橫截面或者下端面相互平行，且葉片（4)的葉面（40)沿徑向?qū)ΨQ焊 接固定在鉆頭本體（1)下部的外周面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆頭，其特征在于所述外刀頭（41)的底邊與鉆頭本體 (1)的軸向中心線之間的夾角Υ = α+2?5° ;所述內(nèi)刀體（2)與鉆頭本體（1)的下端面之 間夾角β =50?70°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂質(zhì)土鉆頭，其特征在于所述內(nèi)刀頭（21)、外刀頭（41)采用 硬質(zhì)合金塊制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂質(zhì)土鉆頭，其特征在于所述內(nèi)刀把（22)、葉片（3)和外刀把 (32)采用碳鋼或低合金鋼材質(zhì)制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的砂質(zhì)土鉆頭，其特征在于所述內(nèi)刀頭（21)、外刀頭（41) 采用感應(yīng)釬焊工藝分別焊接固定在內(nèi)刀把（22)、外刀把（42)的端部。
【文檔編號】E21B10/43GK203879387SQ201420214379
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】張國柱, 朱亞萍, 段國平 申請人:上海工程機(jī)械廠有限公司