[发明专利]一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头

说明书

本发明公开了一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，包括主钻头组件，主钻头组件包括主钻杆、设置在主钻杆前端的主钻头和设置于主钻杆末端的驱动电机，还包括设置于主钻杆外的副钻头组件和用于固定副钻头组件的固定组件；主钻杆前端设有上有螺纹；副钻头组件包括齿轮和刀片。与现有技术相比，本发明通过在主钻头两侧各设计一个刀片，可以在主孔的两侧形成两个侧孔，使该变形钻头在工作中形成的钻孔是一个圆孔两侧带侧孔线的异形孔，异形孔的长轴方向将是药卷能量释放的主要方向，如此，有利于爆破时能量向着固定方向释放；使爆破之后沿着隧道边界线形成一个环形爆破路径，进而可靠的提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象。

技术领域

本发明涉及隧道爆破开挖技术领域，特别是一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机。

背景技术

我国幅员辽阔，山地和重丘约占国土面积的75%左右。当公路经过山区或重丘时，不可避免的需要采用修建隧道的方式来穿越山岭。隧道既是地下空间的基本利用形式也是铁路、公路、城市地铁等交通网络的重要组成部分。但目前隧道在开挖施工过程中容易产生各种不利情况。

现有的钻孔均是采用“一”字型钻头或者“梅花”型钻头，成孔均是圆形；为利于装火药和适应孔型，也将药卷制成截面为圆形的长条。药卷在圆孔中引爆，在横截面方向其能量是均匀扩散，各方向的劈裂概率相同，造成爆破后隧道周边轮廓线不平整、光滑。导致隧道掌子面在开挖过程中周边位移容易产生超欠挖现象。超挖对于围岩稳定性有较大危害影响，欠挖将降低施工作业效率，两者均不经济。

发明内容

本发明的目的是要提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象，提供一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头及钻机。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种用于隧道撑子面爆破开挖的变形钻头，包括主钻头组件，主钻头组件包括主钻杆、设置在主钻杆前端的主钻头和设置于主钻杆末端的驱动电机，还包括设置于主钻杆外的副钻头组件和用于固定副钻头组件的固定组件；所述主钻杆前端设有上有螺纹；

所述副钻头组件包括齿轮和刀片，所述刀片固定在齿轮一侧面上，所述齿轮设置为两个且通过固定组件对称设置在主钻杆两侧且齿轮与所述主钻杆上的螺纹啮合，在所述主钻杆转动时进行转动，带动齿轮和刀片一起转动。

进一步地，所述固定组件包括刚性横杆和刚性竖杆，所述刚性竖杆固定在驱动电机上，所述刚性横杆固定在刚性竖杆顶端，所述齿轮通过转轴安装在刚性横杆两端。

优选地，所述主钻头截面采用圆形。

优选地，所述主钻杆直径为3-6cm，齿轮直径为2cm。

另外，本发明还提供了一种钻机，其包含上述用于隧道撑子面爆破来开挖的变形钻头。

与现有技术相比，本发明通过在主钻头两侧各设计一个刀片，可以在主孔的两侧形成两个侧孔，使该变形钻头在工作中形成的钻孔是一个圆孔两侧带侧孔线的异形孔，异形孔的长轴方向将是药卷能量释放的主要方向，如此，有利于爆破时能量向着固定方向释放；使爆破之后沿着隧道边界线形成一个环形爆破路径，进而可靠的提高隧道成孔爆破效果，改善超欠挖现象。

附图说明

图1为本发明变形钻头一实例的结构示意图。

图2为图1变形钻头另一视角的结构示意图。

图3为本发明变形钻头工作示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。

实施例1