专利名称：旋挖钻机及其筒钻的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及旋挖钻机技术领域，特别涉及一种用于旋挖钻机的筒钻。此外，本 实用新型还涉及一种包括该筒钻的旋挖钻机。
背景技术：
近年来，随着我国高速公路、高速铁路等基础设施建设的快速发展，旋挖钻机得到 了越来越广泛的应用。我国地域幅员辽阔，几乎所有的地质形态都可以在我国找到，在该种 地质形态中，板岩地层广泛分布于我国的西部地区，并且随着国家对西部地区基础建设投 入的加大，板岩地层越来越多作为桩基础施工的对象。因而提高旋挖钻机在板岩地层中的 施工效率，是开拓西部地区旋挖钻机市场的一个重要保证。请参考图1，图1为现有技术中一种用于旋挖钻机的筒钻的结构示意图。图1中所示的筒钻，包括筒体Γ，筒体Γ的上方设有顶板2'，顶板2'上连接 有连接方4'，筒体1'的底壁上设有底部钻齿3'。该种结构的筒钻在对板岩地层进行钻 进时，进尺较快，但是经常带不上钻渣，使用该种筒钻钻进后，需要更换能够易于带上钻渣 的钻头，比如普通截齿捞砂斗，将钻渣从钻孔中提出；而对于该普通截齿捞砂斗而言，其虽 然易于提出钻渣，但是不易破碎板岩，进尺较慢，因而在施工过程中需要在筒钻和捞砂斗之 间进行频繁更换，导致施工效率不高。有鉴于此，如何对上述旋挖钻机的筒钻进行改进，使其具有提取钻渣的功能，从而 无需频繁更换钻头，进而能够提高施工效率，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种筒钻，该种筒钻在保持较高钻进效率 的同时也能易于从钻孔中提出钻渣，因而在施工过程中无需频繁更换钻头，从而能够显著 提高施工效率。此外，本实用新型另一个要解决的技术问题为提供一种包括上述筒钻的旋 挖钻机。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种筒钻，用于旋挖钻机，包括筒体及设于 筒体顶部的顶板，所述筒体的底壁连接有底部钻齿，所述顶板连接有连接方；所述顶板进一 步连接有位于所述筒体内部的螺旋钻头。优选地，所述螺旋钻头包括连接于所述顶板上并与所述筒体同轴的圆管，所述圆 管的圆周外部缠绕有螺旋叶片，且该螺旋叶片随着向所述顶板的方向延伸其外径逐渐增 大，所述螺旋叶片上设有第一钻齿。优选地，所述圆管的下端面连接有盖板，且所述盖板上设有第二钻齿。优选地，所述顶板的底壁上连接有垫板，所述圆管与所述垫板连接。优选地，所述圆管的周向均勻连接有多个加强筋板，且各所述加强筋板均与所述 垫板连接。优选地，所述顶板的底壁上进一步设有长筋板，且该长筋板的两端分别与相应地筒体侧壁连接。优选地，所述长筋板的数目为两个，且两者平行设置。优选地，所述顶板的底壁上进一步连接有横筋，且该横筋的两端分别与相对应的 所述长筋板连接。优选地，所述螺旋叶片的数目为两个，分别为第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，且该 两个螺旋叶片平行缠绕于所述圆管上；相邻的所述第一螺旋叶片的叶片层与所述第二螺旋 叶片的叶片层之间，靠近所述顶板的叶片层的外径大于远离所述顶板的叶片层的外径。此外，为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种旋挖钻机，该旋挖钻机包括钻 杆，此外还包括上述任一项所述的筒钻，所述钻杆与所述连接方连接。在现有技术的基础上，本实用新型所提供的筒钻的顶板进一步连接有位于筒体 内部的螺旋钻头。当对板岩地层进行钻进施工时，首先筒钻的底部钻齿与板岩接触，将板岩 破碎，然后筒内螺旋钻头与板岩接触继续破碎，钻渣沿螺旋钻头的螺旋外形结构上升，并随 着钻进的持续该钻渣逐渐被挤压在筒体与所述螺旋外形结构之间，筒内钻渣不易掉出，因 而一次钻进完毕筒钻提升时，钻渣随之提出。由上可知，本实用新型所提供的筒钻在保持较高钻进效率的同时也能易于从钻孔 中提出钻渣，因而在施工过程中无需频繁更换钻头，从而显著提高了施工效率。此外，本实用新型所提供的旋挖钻机的技术效果与上述筒钻的技术效果基本相 同，在此不再赘述。
图1为现有技术中一种用于旋挖钻机的筒钻的结构示意图；图2为本实用新型一种实施例中筒钻的结构示意图；图3为图2中所示筒钻的仰视图；图4为图2中所示筒钻的俯视图；图5为图2中所示筒钻的A-A剖面视图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种筒钻，该种筒钻在保持较高钻进效率的同时也能易 于从钻孔中提出钻渣，因而在施工过程中无需频繁更换钻头，从而显著提高了施工效率。此 外，本实用新型另一个核心为提供一种包括上述筒钻的旋挖钻机。为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具 体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图2、图3和图4，图2为本实用新型一种实施例中筒钻的结构示意图；图3 为图2中所示筒钻的仰视图；图4为图2中所示筒钻的俯视图。在一种实施例中，如图2所示，本实用新型所提供的筒钻，用于旋挖钻机，包括筒 体1及设于筒体1顶部的顶板2，筒体1的底壁连接有底部钻齿3，顶板2连接有连接方4。在上述现有技术的基础上，顶板2进一步连接有位于筒体1内部的螺旋钻头。当 对板岩地层进行钻进施工时，首先筒钻的底部钻齿3与板岩接触，将板岩破碎，然后筒内螺 旋钻头与板岩接触继续破碎，钻渣沿螺旋钻头的螺旋外形结构上升，并随着钻进的持续该钻渣逐渐被挤压在筒体1与所述螺旋外形结构之间，筒内钻渣不易掉出，因而一次钻进完 毕筒钻提升时，钻渣随之提出。由上可知，本实用新型所提供的筒钻在保持较高钻进效率的同时也能易于从钻孔 中提出钻渣，因而在施工过程中无需频繁更换钻头，从而显著提高了施工效率。需要说明是的是，上述实施例对于螺旋钻头的结构及其在筒体1内的设置方式不 作限制，因而任意结构的螺旋钻头及其任意的设置方式均在本实用新型的保护范围之内。当然，可以具体设计一种螺旋钻头的结构和设置方式，比如，请参考图2，所述螺旋 钻头包括圆管51，该圆管51连接于顶板2上并与筒体1同轴；圆管51的圆周外部缠绕有 螺旋叶片52，且该螺旋叶片52随着向顶板2的方向延伸其外径逐渐增大，螺旋叶片51上设 有第一钻齿53，具体来说，如图2所示，第一钻齿53设于螺旋叶片51的外端部。当对板岩地层进行钻进施工时，首先筒钻的底部钻齿3与板岩接触，将板岩破碎， 然后筒内螺旋叶片52上的第一钻齿53与板岩接触继续破碎，钻渣沿螺旋叶片52上升，并 随着钻进的持续该钻渣逐渐被挤压在筒体1与螺旋叶片52之间，筒体1内钻渣不易掉出， 因而一次钻进完毕筒钻提升时，钻渣随之提出。进一步地，如图3所示，为了提高钻进效率，圆管51的下端面连接有盖板54，并在 该盖板54上设置第二钻齿55，钻进时，先是筒体1的底部钻齿3与板岩接触并破碎，然后 再盖板54上的第二钻齿55与板岩接触并进一步破碎，最后便是螺旋叶片52上的第一钻齿 53再进一步破碎板岩，因而显著提高了钻进效率。进一步地，如图2所示，顶板2的底壁上连接有垫板61，圆管51与垫板61连接， 圆管51通过该垫板61连接于顶板2上。如图2所示，顶板2上设有通孔，并且该通孔的孔 径较大，此时若圆管51直接与顶板2连接，需要将圆管51的外径做得很大，因而圆管51会 占据筒体内的较大空间，显然这样会减少存放钻渣的空间，降低筒钻的提取钻渣的能力。显 然，圆管51通过垫板61与顶板2连接，便解决了上述问题。进一步地，如图2所示，为了提高圆管51与垫板61之间的连接强度，圆管51的周 向均勻可以连接有多个加强筋板62，且各加强筋板62均与垫板61连接。请参考图2和图5，图5为图2中所示筒钻的A-A剖面视图。在上述任一种实施例中，为了提高顶板2与筒体1之间的连接强度，顶板2的底壁 上可以进一步设有长筋板71，且该长筋板71的两端分别于相应的筒体1的侧壁连接。当然，如图5所示，为了进一步提高连接强度，长筋板71的数目为两个，且两者平 行设置。如图2和图5所示，顶板2的底壁上可以进一步连接有横筋72，且该横筋72的两 端分别与相对应的长筋板71连接。显然，由顶板2、长筋板71和横筋72组成了一个稳定的 结构体，该结构体与筒体1之间的连接强度得到了显著提高。在上述实施例中，本实用新型对于螺旋叶片52的设置数量不作限制，因而无论设 置一片、两片或者多片，均在本实用新型的保护范围之内。当设置一片螺旋叶片52时，螺旋 钻头为单螺，当设置两片螺旋叶片52时，螺旋钻头为双螺，该双螺形螺旋钻头的具体结构 如下螺旋叶片52的数目为两个，分别为第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，且该两个螺旋 叶片平行缠绕于圆管51上；相邻的所述第一螺旋叶片的叶片层与所述第二螺旋叶片的叶片层之间，靠近顶板2的叶片层的外径大于远离顶板2的叶片层的外径。相对于单螺结构，双螺结构的螺旋钻头其第一钻齿53沿周向分布更为均勻，因而 钻进的平衡性好，使得筒钻难以偏离钻孔的中心。此外，本实用新型还提供一种旋挖钻机，该旋挖钻机包括钻杆，并且还包括上述任 一种实施例中的筒钻，所述钻杆与筒钻的连接方4连接。所述旋挖钻机的其他部分可以参 照现有技术，本文不再展开。以上对本实用新型所提供的旋挖钻机及其筒钻进行了详细介绍。本文中应用了具 体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解 本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰 也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求一种筒钻，用于旋挖钻机，包括筒体(1)及设于筒体(1)顶部的顶板(2)，所述筒体(1)的底壁连接有底部钻齿(3)，所述顶板(2)连接有连接方(4)；其特征在于，所述顶板(2)进一步连接有位于所述筒体(1)内部的螺旋钻头。
2.如权利要求1所述的筒钻，其特征在于，所述螺旋钻头包括连接于所述顶板(2)上并 与所述筒体(1)同轴的圆管(51)，所述圆管(51)的圆周外部缠绕有螺旋叶片(52)，且该螺 旋叶片(52)随着向所述顶板(2)的方向延伸其外径逐渐增大，所述螺旋叶片(52)上设有 第一钻齿(53)。
3.如权利要求2所述的筒钻，其特征在于，所述圆管(51)的下端面连接有盖板(54)， 且所述盖板(54)上设有第二钻齿(55)。
4.如权利要求2所述的筒钻，其特征在于，所述顶板(2)的底壁上连接有垫板(61)，所 述圆管(51)与所述垫板(61)连接。
5.如权利要求4所述的筒钻，其特征在于，所述圆管(51)的周向均勻连接有多个加强 筋板(62)，且各所述加强筋板(62)均与所述垫板(61)连接。
6.如权利要求1至5任一项所述的筒钻，其特征在于，所述顶板(2)的底壁上进一步设 有长筋板(71)，且该长筋板(71)的两端分别与相应的筒体(1)的侧壁连接。
7.如权利要求6所述的筒钻，其特征在于，所述长筋板(71)的数目为两个，且两者平行 设置。
8.如权利要求7所述的筒钻，其特征在于，所述顶板(2)的底壁上进一步连接有横筋 (72)，且该横筋(72)的两端分别与相对应的所述长筋板(71)连接。
9.如权利要求2至5任一项所述的筒钻，其特征在于，所述螺旋叶片(52)的数目为 两个，分别为第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，且该两个螺旋叶片平行缠绕于所述圆管(51) 上；相邻的所述第一螺旋叶片的叶片层与所述第二螺旋叶片的叶片层之间，靠近所述顶板 (2)的叶片层的外径大于远离所述顶板(2)的叶片层的外径。
10.一种旋挖钻机，包括钻杆；其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的筒 钻；所述钻杆与所述连接方(4)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种筒钻，用于旋挖钻机，包括筒体(1)及设于筒体(1)顶部的顶板(2)，所述筒体(1)的底壁连接有底部钻齿(3)，所述顶板(2)连接有连接方(4)；所述顶板(2)进一步连接有位于所述筒体(1)内部的螺旋钻头。该种筒钻在保持较高钻进效率的同时也能易于从钻孔中提出钻渣，因而在施工过程中无需频繁更换钻头，从而能够显著提高施工效率。此外，本实用新型还公开了一种包括上述筒钻的旋挖钻机。
文档编号E21B3/00GK201730540SQ20102027659
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者吴方晓, 水俊峰, 管江 申请人:北京市三一重机有限公司