专利名称：一种自进式钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械施工装置，尤其涉及一种用于暗挖隧道管棚加固的自进 式钻头。
背景技术：
在暗挖隧道施工时，通常需要对隧道拱顶区域进行加固和超前支护，并对隧道掌 子面的地层进行注浆改良。目前，在该技术领域普遍采用的做法是在隧道掘进而拱顶永久 支护结构未及施工或发挥作用前，使用地质钻机在隧道掘进前于其拱顶区域，按设计孔数、 间距和深度钻探水平孔，埋设管壁顶钻有孔眼的钢管，并注入水泥浆以提高钢管的刚度和 加固土体，使隧道拱顶预先形成一伞状管棚。此伞状管棚结构本身具抗弯、抗剪性能，可有 效承载上覆局部松软土体的荷载，且使被加固土体的抗剪强度有较大幅度的提高，从而在 隧道掘进而拱顶永久支护结构未及施工或发挥作用时，提供上覆土体所需的支撑力，起到 一定支护作用，减小或消除因隧道掘进引起的地面沉降和临近管线的变形，确保隧道安全 掘进，并和其后施作的隧道拱顶形成同一整体结构。上述施工过程中的一个重要技术问题 在于，如何能够在钻头快速、高效地掘进条件下，保证掘进时的成孔质量，并且保证在向孔 中插入钢管时，不出现坍孔等影响成孔和后续注浆加固工作的不利因素。而在现有技术中， 通常是通过先用钻头掘进成孔，而后插入钢管，需要分步操作来完成钻孔和架管，减慢了施 工进度，而且还容易出现因注浆充填不够及时而导致坍孔。有鉴于此，开发出一种性能良好的自进式钻头，能够同时完成钻孔和设置钢管两 步操作，提高施工效率、降低施工风险是业界亟待解决的问题。
发明内容基于以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种自进式 钻头，其通过将钢管直接焊接固定于自进式钻头的连接尾部，且钻头直径大于钢管直径，减 少开孔后换下钻头再放置钢管的工序，缩短施工时间，提高施工效率，并降低了由于注浆充 填不够及时而导致坍孔的机率。本实用新型所要解决的技术问题还在于提供一种自进式钻头，其采用金刚石钻 头，耐磨损，钻进速度快，钻头设计成扇页形，有利于快速破碎泥层，钻头上的锯齿能将泥层 彻底切碎，搅拌成为泥浆，减少发生卡钻、塞钻的机率。为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种自进式钻头，包括钻进头 部和连接尾部，所述钻进头部与连接尾部一体加工成型，所述钻进头部设置成扇页形，其包 括有复数个扇页，所述扇页以钻头中轴为中心均勻排布。作为本实用新型自进式钻头的优选方案，本实用新型的实施例提供的一种自进式 钻头进一步包括以下技术特征的部分或全部优选地，所述钻头为耐磨损的金刚石钻头，所述钻头的扇页前端设置有能够切碎 被钻地层结构的锯齿结构。通过采用金刚石钻头，可以显著地提高钻头的耐磨损，加快钻进速度，钻头设计成扇页形，有利于快速破碎泥层，钻头上的锯齿能将泥层彻底切碎，搅拌成 为泥浆，减少发生卡钻、塞钻的机率。优选地，所述钻进头部设置有三个扇页，所述扇页均勻排布于钻头的钻进面，相邻 扇页之间成120°夹角。进一步地，该钻头的连接尾部固定有钢管，所述钢管的一端与钻头的连接尾部直 接焊接在一起，所述钢管的半径小于所述扇页半径。如此设置钻头和固定于其连接尾部的 钢管，能够在钻孔过程中形成泥浆护壁，防止坍孔。优选地，所述钢管的另一端设置有用于连接延伸钢管的梯形丝扣，所述延伸钢管 两端均设置有梯形丝扣，所述梯形丝扣两两相连以延伸钢管的长度。钢管与钻头固定连接， 直接就位，且可以通过梯形丝扣在钻头尾部依次连接多根钢管，增加深度，提高效率。优选地，本实用新型实施例的自进式钻头尾部连接的钢管采用无缝钢管，能够有 效地保证管棚支撑的强度，确保隧道的安全掘进。与现有技术相比，本实用新型实施例的自进式钻头至少具有如下有益效果通过将钢管直接焊接固定于自进式钻头的连接尾部，且钻头直径大于钢管直径， 减少开孔后换下钻头再放置钢管的工序，缩短施工时间，提高施工效率，并降低了由于注浆 充填不够及时而导致坍孔的机率。自进式钻头采用金刚石钻头，耐磨损，钻进速度快，钻头 设计成扇页形，有利于快速破碎泥层，钻头上的锯齿能将泥层彻底切碎，搅拌成为泥浆，减 少发生卡钻、塞钻的机率。因此，本实用新型的自进式钻头能够在钻头快速、高效地掘进条 件下，保证掘进时的成孔质量，并且保证在向孔中插入钢管时，不出现坍孔等影响成孔和后 续注浆加固工作的不利因素，解决现有技术中存在的问题。
图1为本实用新型实施例的自进式钻头的结构示意图；图2为图1的左视图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说 明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一 目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示，且 附图表示的是本实用新型自进式钻头的局部，并不对本实用新型的自进式钻头的整体形状 和设计思路产生限制。如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的自进式钻头10包括钻进头部11和 连接尾部12。在具体实现时，钻进头部11与连接尾部12 —体加工成型，钻进头部11设置成扇 页形，其包括有复数个扇页，扇页以钻头中轴为中心均勻排布。在本实用新型优选是实施例 中，钻进头部设置有三个扇页，扇页均勻排布于钻头的钻进面，相邻扇页之间成120°夹角。 当然在本实用新型的其他实时方式中，扇页也可以设置为两个或者多于三个，且各扇页均 勻排布于钻头的钻进面。鉴于钻头的钻入端的设计和选材至关重要，本优选实施例中，钻头10采用耐磨损的金刚石钻头，钻头的扇页前端设置有能够切碎被钻地层结构的锯齿结构13。通过采用金 刚石钻头，可以显著地提高钻头的耐磨损，加快钻进速度，钻头设计成扇页形，有利于快速 破碎泥层，钻头上的锯齿结构13能将泥层彻底切碎，搅拌成为泥浆，减少发生卡钻、塞钻的 机率。减少钻头开孔后换下钻头再放置钢管的工序是本实用新型设计目的的关键，为了 达到该目的，本实用新型实施例的自进式钻头的连接尾部12固定有钢管20，钢管的一端与 钻头的连接尾部12直接焊接在一起，钻头的连接尾部12与钢管20的端部形成焊接部14。 钢管20的半径小于扇页半径，也即是钢管20的直径小于钻头10的直径，如此设置钻头10 和固定于其连接尾部的钢管20，能够在钻孔过程中形成泥浆护壁，防止坍孔。具体实施过程中，钢管20的一端与钻头的连接尾部直接焊接在一起，钢管20的另 一端设置有用于连接延伸钢管的梯形丝扣，延伸钢管两端均设置有梯形丝扣，梯形丝扣两 两相连以延伸钢管的长度。在本实施例中，与钻头焊接相连的钢管和后接的延伸钢管长度 接于2 3. 5米，因此设置梯形丝扣能够依次连接多根钢管，增加深度，提高效率；且钢管直 接焊接固定于钻头的连接尾部12，能够在钻头掘进过程中直接就位。为了能够有效地保证管棚支撑的强度，确保隧道的安全掘进，本实用新型实施例 中自进式钻头尾部连接的钢管采用无缝钢管。上述实施例中的自进式钻头，通过将钢管直接焊接固定于自进式钻头的连接尾 部，且钻头直径大于钢管直径，减少开孔后换下钻头再放置钢管的工序，缩短施工时间，提 高施工效率，并降低了由于注浆充填不够及时而导致坍孔的机率。自进式钻头采用金刚石 钻头，耐磨损，钻进速度快，钻头设计成扇页形，有利于快速破碎泥层，钻头上的锯齿能将泥 层彻底切碎，搅拌成为泥浆，减少发生卡钻、塞钻的机率。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种自进式钻头，包括钻进头部和连接尾部，所述钻进头部与连接尾部一体加工成型，其特征在于所述钻进头部设置成扇页形，其包括有复数个扇页，所述扇页以钻头中轴为中心均匀排布。
2.根据权利要求1所述的自进式钻头，其特征在于所述钻头为耐磨损的金刚石钻头，所述钻头的扇页前端设置有能够切碎被钻地层结构 的锯齿结构。
3.根据权利要求1或2所述的自进式钻头，其特征在于所述钻进头部设置有三个扇页，所述扇页均勻排布于钻头的钻进面，相邻扇页之间成 120°夹角。
4.根据权利要求1所述的自进式钻头，其特征在于该钻头的连接尾部固定有钢管，所述钢管的一端与钻头的连接尾部直接焊接在一起， 所述钢管的半径小于所述扇页半径。
5.根据权利要求4所述的自进式钻头，其特征在于所述钢管的另一端设置有用于连接延伸钢管的梯形丝扣，所述延伸钢管两端均设置有 梯形丝扣，所述梯形丝扣两两相连以延伸钢管的长度。
6 根据权利要求4或5所述的自进式钻头，其特征在于所述钢管为无缝钢管。
专利摘要本实用新型公开了一种自进式钻头，其包括钻进头部和连接尾部，所述钻进头部与连接尾部一体加工成型，所述钻进头部设置成扇页形，其包括有复数个扇页，所述扇页以钻头中轴为中心均匀排布，该钻头的连接尾部固定有钢管，所述钢管的一端与钻头的连接尾部直接焊接在一起，所述钢管的半径小于所述扇页半径。本新型的自进式钻头，通过将钢管直接焊接固定于自进式钻头的连接尾部，且钻头直径大于钢管直径，减少开孔后换下钻头再放置钢管的工序，缩短施工时间，提高施工效率，并降低了由于注浆充填不够及时而导致坍孔的机率。
文档编号E21B10/46GK201581814SQ20092006160
公开日2010年9月15日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者丁昌银, 何炳泉, 叶彬彬, 李悦, 柯德辉, 秦健新, 陈慕贞, 雷雄武, 黄平宇, 黎丁, 黎文龙 申请人:广州市建筑机械施工有限公司