专利名称：一种土质围岩潜孔钻钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道小型掘进钻头设计技术，特别提供了一种土质围岩潜孔钻钻头。
背景技术：
潜孔钻采用风动原理进行工作，钻头为冲击式。在较硬的泥岩、砂岩中可正常工 作。在土质围岩进行钻孔时，随着钻头的冲击，粘土会堵塞气孔，无法排碴，造成潜孔钻不能 正常工作。 人们渴望获得一种技术效果更好的土质围岩潜孔钻钻头。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种技术效果更好的土质围岩潜孔钻钻头。
本实用新型提供了一种土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述钻头结构如下 钻杆1、钻头基体2、切削件3 ;所述钻头基体2固定在钻杆1的前端，所述切削件3固定在 钻头基体2的前端或/和外侧面上。
本实用新型所述土质围岩潜孔钻钻头，还满足下述的优选内容要求 所述切削件3具体固定在钻头基体2的外侧面上。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3为条状物，具体数目为1 10个。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3具体结构为以下几种之一 其一，所述切削件3为固定在钻头基体2上的棒状物，其伸展方向与钻杆1的轴线 方向基本平行； 其二，所述切削件3具体为固定在钻头基体2上的棒状物，其轴线与钻杆1的轴线 为空间相交的直线关系，交角< 50° ; 其三，所述切削件3具体为固定在钻头基体2上的轴线为空间曲线的棒状物，所述 空间曲线具体为螺旋线等形式。 固定在钻头基体2上的棒状的切削件3的前端长于钻头基体2的最前端或者二者 平齐。 所述切削件3远离钻头基体2的外侧可以设置有切削刃，实际应用中，直接使用钢 筋作切削件3，其可以不要求有切削刃结构。 所述切削件3具体进一步优选数量为3 8个，其均匀布置在钻头基体2外侧面 上。 为了便于和相关结构件连接和使用的便利性，所述土质围岩潜孔钻钻头中，钻杆1 远离切削件3的一端设置有连接用外螺纹101。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体2为前端开口的中空管形件；所述切
削件3固定在钻头基体2的具体方式为以下几种之一或其组合焊接、镶嵌、粘接。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体2的外径为5 20mm，所述切削件3为轴线平行于钻杆1轴线的直棒状，所述切削件3共有四根，均匀布置在钻头基体2外侧面 上，所述切削件3的前端长于钻头基体2的最前端。 对比而言，现有技术的潜孔钻进行钻孔时，利用风动原理，钻头为锤击式。在利用 潜孔钻钻进砂岩和泥岩时，能够正常工作，但在新黄土地段，随着钻头的不断冲击，钻头无 法进行排碴，造成钻机不能正常工作。根据潜孔钻的工作原理，在钻头击碎、破坏围岩后需 风动进行排碴，由于其冲击作用将新黄土击实并堵塞排气孔道，钻机无法排碴，不能向前运 行。 本实用新型通过将圆形钻头改进成"菱形"钻头，以"刀切式"进行工作，有效的破 坏围岩并预留了排碴的通气孔道，从而能够正常的工作。本实用新型可以有效的进行钻碴 排除，达到顺利钻孔的目的。具有可预见的巨大的经济价值。
以下结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明
图1为实施例1所述土质围岩潜孔钻钻头侧面结构示意图； 图2为实施例1所述土质围岩潜孔钻钻头局部示意图，具体而言，图2是
图1的左 视图，能清楚的看出钻头基体2和切削件3的连接关系。
具体实施方式实施例1 土质围岩潜孔钻钻头(参见附
图1、2) 在康临高速公路项目南龙山隧道钻孔过程中，由于各洞口地质条件比较复杂(砂
岩、泥岩、新黄土 )。在利用现有技术中的潜孔钻钻进砂岩和泥岩时，能够正常工作，但在新
黄土地段，随着钻头的不断冲击，钻头无法进行排碴，造成钻机不能正常工作。 我们通过创新设计，利用①16钢筋将已磨损报废的圆形冲击钻头改进成"菱形"
钻头，以"刀切式"进行工作，从而顺利的了完成土质围岩的钻孔。
图1、2中尺寸以cm计，实际改装时可作为参考尺寸。 我们根据废旧钻头的长度，选用6 10cm长直径为16mm的钢筋作为"刀削"，"刀 削"布置以"菱形"为宜，钢筋与钻头满焊采用砂轮机打磨成平口 。中间为空心钻头，"菱形 刀削"之间作为排渣口。 本实施例可以利用废旧钻头进行改装，节约成本。其改装工艺简单、实用，能够有 效的完成施工任务且保障施工质量。 本实施例改装时利用已磨损报废的钻头，将钻头安装在钻杆上。具体采用①16钢 筋4段，每段长度范围是6 10cm(各段长度基本相同)，呈正菱形满焊在圆形钻头的四周。 在实际使用时，我们采用传统的潜孔钻工作程序，即可完成土质围岩的钻孔，使用 效果良好，填补了技术空白。 实施例2 —种土质围岩潜孔钻钻头(其结构可以参照附
图1、2理解)，所述钻头结构如下 钻杆1、钻头基体2、切削件3 ;所述钻头基体2固定在钻杆1的前端，所述切削件3固定在 钻头基体2的外侧面上。 所述土质围岩潜孔钻钻头，还满足下述要求
4[0035] 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3具体结构为所述切削件3为固定在钻
头基体2上的棒状物，其伸展方向与钻杆1的轴线方向基本平行。 固定在钻头基体2上的棒状的切削件3的前端长于钻头基体2的最前端。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3为条状物，具体数目为6个，其均匀布
置在钻头基体2外侧面上。 为了便于和相关结构件连接和使用的便利性，所述土质围岩潜孔钻钻头中，钻杆1 远离切削件3的一端设置有连接用外螺纹101。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体2为前端开口的中空管形件；所述切 削件3固定在钻头基体2的具体方式为焊接。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体2的外径为10mm，所述切削件3为轴线
平行于钻杆1轴线的直棒状，所述切削件3共有6根，均匀布置在钻头基体2外侧面上，所
述切削件3的前端与钻头基体2的最前端平齐。 实施例3 (其结构可以参照附
图1 、2理解) 本实施例内容与实施例2基本相同，其不同之处主要在于 1)所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3具体结构为所述切削件3具体 为固定在钻头基体2上的棒状物，其轴线与钻杆1的轴线为空间相交的直线关系，交角 < 50° ;从技术效果上看，切削件3相当于固定在钻头基体2上的短金属棒，其起到切削的 作用。 2)固定在钻头基体2上的棒状的切削件3的前端长于钻头基体2的最前端或者二 者平齐。 3)所述切削件3远离钻头基体2的外侧设置有切削刃； 4)所述前端开口的中空管形钻头基体2与切削件3的固定方式具体为以下几种之 一或其组合焊接、镶嵌、粘接。 5)所述切削件3具体数量为8个，其均匀布置在钻头基体2外侧面上。 所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体2的外径为20mm，所述切削件3为轴线
平行于钻杆l轴线的直棒状。 实施例4 本实施例内容与实施例2基本相同，其不同之处主要在于 1)所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3具体结构为其三，所述切削件3 具体为固定在钻头基体2上的轴线为空间曲线的棒状物，所述空间曲线具体为螺旋线等形 式。 2)所述切削件3数量为3个，其均匀布置在钻头基体2外侧面上。 3)所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件3固定在钻头基体2的具体方式为以
下几种之一 镶嵌、粘接。 4)所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体2的外径为5mm，所述切削件3为轴 线平行于钻杆l轴线的直棒状。
权利要求一种土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述钻头结构如下钻杆(1)、钻头基体(2)、切削件(3)；所述钻头基体(2)固定在钻杆(1)的前端，所述切削件(3)固定在钻头基体(2)的前端或/和外侧面上。
2. 按照权利要求1所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述切削件(3)具体固定 在钻头基体(2)的外侧面上。
3. 按照权利要求2所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述土质围岩潜孔钻钻头中，所述切削件(3)为条状物，具体数目为1 10个。
4. 按照权利要求3所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述土质围岩潜孔钻钻头 中，所述切削件(3)具体结构为以下几种之一 其一，所述切削件(3)为固定在钻头基体(2)上的棒状物，其伸展方向与钻杆(1)的轴 线方向基本平行；其二，所述切削件(3)具体为固定在钻头基体(2)上的棒状物，其轴线与钻杆(1)的轴 线为空间相交的直线关系，交角<50° ;其三，所述切削件(3)具体为固定在钻头基体(2)上的轴线为空间曲线的棒状物，所述 空间曲线具体为螺旋线形式。
5. 按照权利要求4所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于固定在钻头基体(2)上的 棒状的切削件(3)的前端长于钻头基体(2)的最前端或者二者平齐。
6. 按照权利要求5所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述切削件(3)远离钻头 基体(2)的外侧设置有切削刃。
7. 按照权利要求1 6其中之一所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述切削件(3) 具体为有3 8个，其均匀布置在钻头基体(2)外侧面上。
8. 按照权利要求1 6其中之一所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述土质围 岩潜孔钻钻头中，钻杆(1)远离切削件(3)的一端设置有连接用外螺纹(101)。
9. 按照权利要求1 6其中之一所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述土质围 岩潜孔钻钻头中，所述钻头基体(2)为前端开口的中空管形件；所述切削件(3)固定在钻头 基体(2)的具体方式为以下几种之一或其组合焊接、镶嵌、粘接。
10. 按照权利要求9所述土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述土质围岩潜孔钻钻头 中，所述钻头基体(2)的外径为5 20mm，所述切削件(3)为轴线平行于钻杆(1)轴线的直 棒状，所述切削件(3)共有四根，均匀布置在钻头基体(2)外侧面上，所述切削件(3)的前 端长于钻头基体(2)的最前端。
专利摘要一种土质围岩潜孔钻钻头，其特征在于所述钻头结构如下钻杆(1)、钻头基体(2)、切削件(3)；所述钻头基体(2)固定在钻杆(1)的前端，所述切削件(3)固定在钻头基体(2)的前端或/和外侧面上。本实用新型通过将圆形钻头改进成“菱形”钻头，以“刀切式”进行工作，有效的破坏围岩并预留了排碴的通气孔道，从而能够正常的工作。经过对钻头进行改进，可以有效的进行钻碴排除，达到顺利钻孔的目的。
文档编号E21B10/42GK201546623SQ20092001501
公开日2010年8月11日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者李绍先 申请人:中铁十三局集团第三工程有限公司