[发明专利]一种用于抵抗斜硬岩层的冲锤钻头

说明书

本发明属于冲孔灌注桩技术领域，公开了一种用于抵抗斜硬岩层的冲锤钻头，为了解决现有冲锤钻头在冲击倾斜硬岩层时需要多次回填片石以及重复冲击钻进而导致施工周期长、施工成本高的问题。本发明包括冲锤本体，所述冲锤本体具有呈“十”字刃的冲锤底面，其特征在于，所述冲锤底面上安装有至少一层合金块层，每一层合金块层均包括4块合金块，4块合金块沿着“十”字刃的方向排布，每一层合金块层上的合金块的下端面朝向冲锤底面外边沿侧的转角处与冲锤底面的外边沿形成的夹角与地层中的倾斜硬岩层的倾角相同，每一层合金块中的各个合金块的长度小于冲锤底面的半径。

技术领域

本发明属于冲孔灌注桩技术领域，具体涉及一种用于抵抗斜硬岩层的冲锤钻头。

背景技术

冲孔灌注桩虽然在各类地层都具有广泛的适用性，但是用于成孔的冲击钻机的重钻头（重钻头带有钻刃，又称为冲锤）在入岩遇到坚硬倾斜岩层时，由于钻头易沿斜面冲进，孔底发生桩位偏移，造成桩身质量不合格，桩基承载力也受到影响。

虽然常见处理措施是：通过回填片石重新冲进，但是见效甚微，再次冲到倾斜硬岩层时依旧容易偏移，需要频繁多次重复回填片石复冲措施，对于材料和工期造成极大影响。

发明内容

本发明为了解决现有冲锤钻头在冲击倾斜硬岩层时需要多次回填片石以及重复冲击钻进而导致施工周期长、施工成本高的问题，而提供一种用于抵抗斜硬岩层的冲锤钻头。

为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于抵抗斜硬岩层的冲锤钻头，包括冲锤本体，所述冲锤本体具有呈“十”字刃的冲锤底面，其特征在于，所述冲锤底面上安装有至少一层合金块层，每一层合金块层均包括4块合金块，4块合金块沿着“十”字刃的方向排布，每一层合金块层上的合金块的下端面朝向冲锤底面外边沿侧的转角处与冲锤底面的外边沿形成的夹角与地层中的倾斜硬岩层的倾角相同，每一层合金块中的各个合金块的长度小于冲锤底面的半径。

在一些实施例中，合金块层中的合金块的宽度小于等于“十”字刃最窄处的宽度。

在一些实施例中，当冲锤底面上安装有至少两层合金块层时，各层合金块层沿着冲锤底面从上至下依次排列；并且上方的合金块层中的各个合金块的长度大于下方的合金块层中的各个合金块的长度。

在一些实施例中，当地层中的倾斜硬岩层的倾角为α10°，且冲锤底面半径r270mm时，冲锤底面安装有一层合金块层。

在一些实施例中，当地层中的倾斜硬岩层的倾角为10°α20°，且冲锤底面半径r270mm时，冲锤底面从上至下安装有两层合金块层。

在一些实施例中，当地层中的倾斜硬岩层的倾角为20°α30°，且冲锤底面半径r260mm时，冲锤底面从上至下安装有三层合金块层。

在一些实施例中，当冲锤底面从上至下安装有三层合金块层时，最上层的合金块层中的各个合金块的宽度大于中间层的合金块层中的各个合金块的宽度，中间层的合金块层中的各个合金块的宽度大于等于最下层的合金块层中的各个合金块的宽度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的用于抵抗斜硬岩层的冲锤钻头，能增加十字刃的入岩能力，合金块使钻头更“尖锐”，相同的冲击动能下，冲击强度变高，能预先使岩层破碎开口；遇倾斜的岩性界面时，能增大集中受力部位，使集中受力点靠近钻头轴线中心，减少了因受力不均导致的钻头偏转和能效的降低；入岩冲进时，合金块耐磨损，承受了绝大部分的磕碰作用，能有效保护十字刃。因此，本发明能够解决倾斜硬岩层中容易出现偏孔的问题，并具有冲进快速、高效、经济的碎岩能力。

附图说明