专利名称：地下防渗墙连锁式冲击钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种用于复杂地层冲击成开槽浇注防渗材料、进行防渗墙施工的地下 防渗墙连锁式冲击钻头，属于水利施工技术装备技术领域。
技术背景冲击钻机历史悠久，是一种广泛应用于交通、水利、地矿、楼房建筑工程中的施工机械， 具有设备简单、损耗小、适用地层广泛等优点， 一直沿用至今。冲击钻机能有效解决目前普 遍存在的漂卵石、硬岩层等复杂地层钻孔施工难题。我国自上世纪50年代就利用冲击钻机应 用于水利工程的地下防渗墙建设，建造厚度不小于60cm的混凝土防渗墙，由于其利用重力冲 击破碎的原理造孔，原则上可适用于所有地层。目前，工程施工中普遍使用的冲击钻主要有 两种类型， 一种是冲击正循环和冲击反循环带有摇臂结构的冲击钻机，另一种是巻扬式冲击 钻机。在目前市场上存在液压抓斗、双轮铣等先进施工工艺的局势下，冲击钻进工法在处理 复杂地层、特殊工况条件下仍不可替代。但只能应用于建造厚壁地下防渗墙。随着超薄连续 墙的应用及发展，对薄连续墙的施工需求越来越多，较大一部分连续墙的施工要穿过第四系土 层、卵石层等复杂地层，并将墙体设计插入基体岩,对有些特别复杂的地层，最流行的液压抓 斗薄壁墙工法也不能单独完成施工任务，必须辅助于高喷、灌浆等其它方式。工程任务小、 场地条件差的复杂地层防渗处理更是难以选择好的施工工艺。 发明内容本实用新型的目的就是为了解决目前冲击钻具仅能钻打圆形孔、采用套接成槽的方式， 并且难以用于厚度40cm以下薄壁防渗墙施工的不足，提供一种具有结构简单，使用方便， 可有效克服以上缺点等优点的地下防渗墙连锁式冲击钻头。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案-一种地下防渗墙连锁式冲击钻头，它包括导向杆和板式冲击钻头，所述导向杆为中空， 其两侧设有充水膨胀式侧封装置，板式冲击钻头通过固定在导向杆上的滑动导向块与导向杆 连接，并上下直线运动，在板式冲击头前端设有断面扩大头，板式冲击钻头与牵引动力连接。所述断面扩大头直径与导向杆直径相同，在断面扩大头冲击地层后形成与导向杆断面一 致的孔洞，可以下置导向杆进行后续槽位的施工，形成连锁式槽孔。所述中空导向杆是浆液循环的通道。本实用新型的技术特征是采用定向冲击原理进行开槽，连锁式接头保证了墙体的连续， 可实现复杂地层情况下建造薄壁地下防渗墙。本实用新型的构造主要由导向杆和板式冲击钻头2部分组成连锁式冲击钻头是利用预 置的浆液导向杆对板式冲击钻头导向，冲击钻头在导槽内定向滑动对土体进行较高频率的冲 击，使土体产生破碎，然后利用循环浆液排渣方式及时将破碎土体排出槽外，形成一个具有前 端预置扩大孔的槽体。冲击钻头由两根钢绳平衡连接吊起，无论起、下钻都非常方便。导向杆的主要功能是为板式冲击钻头定位导向，在导向杆的侧面上设置滑动导向块，板 式冲击钻头只能沿此块做上下的垂直运动。导向杆采用厚壁钢管加工而成，内部有较大的空 间，设置为浆液输送通道，正、反循环浆液通过导向杆的内部被输入或排出槽体。导向杆与 两侧槽壁相接的部位设置充水膨胀式侧封装置，防止正在施工的槽孔内的泥桨和钻渣流到己 完成的槽孔中，和导向杆共同组成槽孔隔离体。板式冲击钻头是冲击钻进的主要工具,其结构 的合理与否直接影响到钻进效率和质量。在冲击钻进过程中，确定了冲击参数后，关键是冲击 和排渣量是否匹配，也是确保孔壁稳定正常钻进最基本最重要条件。在钻进过程中，排渣工作 应根据钻进地层和情况而定，免造成孔壁失稳坍孔。冲击钻机冲击频率30 40次/ min ,巻 扬冲程l 2m,巻扬提升能力为"50" kN，电动机功率40kW。冲击钻头外形尺寸高X宽X厚=2mX2mX0.2，冲头壁厚0. 02m，重量1. 5t ,钻头为焊接结构，与土体冲击接触部位，采用 锯齿状硬化刀头。适应于一次冲击成槽2mX0.2m,成槽深度为40m。该板式冲击钻头，适用于 卵砾石、胶结卵砾石和嵌岩等复杂的基础工程施工，广泛应用于地下连续墙基础工程。因具有 前置导向机构，保证了前后两序槽可靠连接。排渣方式采用正、反循环方式。本实用新型的有益效果是结构简单，使用方便，在适应面和施工效率的结合上，具有 较大的技术优势，并具有在特殊地层施工的不可替代性。
图l为本实用新型的平面图；图2为图1的立面图。其中，l.导向杆，2.板式冲击钻头，3.滑动导向块，4.充水膨胀式侧封装置，5.断面扩 大头，6.牵引动力，7.后续槽位。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。图l、图2中，地下防渗墙连锁式冲击钻头的原理是板式冲击钻头2在牵引动力6作用 下，沿导向杆l对地层进行往复冲击，板式冲击钻头2受到固定于导向杆1上的滑动导向块 3的方向约束，只能沿导向杆1做直线运动。导向杆1的两侧设置有充水膨胀式侧封装置4， 起到隔离泥桨的作用，另外中空的导向杆l也是浆液循环的通道。板式冲击钻头2前端的断 面扩大头5冲击地层后形成与导向杆1断面一致的孔洞，可以下置导向杆1进行后续槽位7 的施工，形成连锁式槽孔。板式冲击钻头2沿导向杆1在滑动导向块3的方向约束下对地层 进行冲击的机械装置。
权利要求1、一种地下防渗墙连锁式冲击钻头，它包括导向杆(1)和板式冲击钻头(2)，其特征是所述导向杆(1)为中空，其两侧设有充水膨胀式侧封装置(4)，板式冲击钻头(2)通过固定在导向杆(1)上的滑动导向块(3)与导向杆(1)连接，并上下直线运动，在板式冲击钻头(2)前端设有断面扩大头(5)，板式冲击钻头(2)与牵引动力连接。
2、 根据权利要求1所述的地下防渗墙连锁式冲击钻头，其特征是所述断面扩大头(5) 直径与导向杆(1)直径相同，在断面扩大头(5)冲击地层后形成与导向杆(1)断面一致的 孔洞，可以下置导向杆(1)进行后续槽位(7)的施工，形成连锁式槽孔。
3、 根据权利要求l所述的地下防渗墙连锁式冲击钻头，其特征是所述中空导向杆(1) 是浆液循环的通道。
专利摘要本实用新型公开了一种地下防渗墙连锁式冲击钻头。它解决了目前冲击钻具仅能钻打圆形孔、采用套接成槽的方式，并且难以用于厚度40cm以下薄壁防渗墙施工的不足，具有结构简单，使用方便，可有效克服以上缺点等优点。其结构为它包括导向杆和板式冲击钻头，所述导向杆为中空，其两侧设有充水膨胀式侧封装置，板式冲击钻头通过固定在导向杆上的滑动导向块与导向杆连接，并上下直线运动，在板式冲击钻头前端设有断面扩大头，板式冲击钻头与牵引动力连接。
文档编号E02D19/18GK201103132SQ20072002919
公开日2008年8月20日 申请日期2007年10月25日 优先权日2007年10月25日
发明者刘艳春, 姜旭民, 张联洲, 明 李, 李文博, 肖立生, 臧旭东, 谢文鹏, 赵振林, 陶振常 申请人:肖立生