本发明涉及一种钻孔灌注桩钻头。
背景技术
工程建设中会遇到各种各样的地质环境。针对不同地质环境采取合理的措施，可以大大提高工程建设效率。钻孔灌注桩是工程中使用广泛的一种基础结构形式。由于其施工具有操作简单、适用性强的特点，一直以来均受到工程界的青睐。其可以适用于岩层、砂层、粘土层、粉质黏土、淤泥及淤泥质土层等各类土层，针对不同土层所选用的钻头形式不同。其中施工操作最为简单的为回旋钻头，常用的回旋钻头按材质可分为两类：金刚石钻头和合金钢钻头。在土层中施工，多数采用合金钢钻头。由于土层不同于岩层，其相对柔软，多年的工程实践使得回旋钻头中合金钢钻头的结构形式基本固定，其基本外形是带三翼或者四翼的三角形钻头。扁钢加工方便，焊接方便、并且结构受力较为良好，因此这些钻头除了中心的钻杆外，其余基本构件绝大多数都是扁钢加工而成。
由于土体结构具有一定的松散性，在钻头的旋转作用下受到扰动，土体结构基本散碎，一般不存在粘钻的风险。但是在一些特殊的胶结性强的土体中，普通的回旋钻头粘钻风险很大。普通回旋钻头的基本构件是扁钢，具有较大的比表面积(单位质量物料的总面积)，这类粘土附着到这些构件之上，将钻头的中心区域填满，最终粘土彻底将钻头包裹住，造成钻机无法施工。不得不将提起钻杆，更换钻头。而频繁更换钻头下，会造成钻孔时间太长，钻孔效率较低，且极有可能产生塌孔的危险。
综上，现有技术中的回旋钻头具有易粘钻、钻孔效率低等的缺陷。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的回旋钻头具有易粘钻、钻孔效率低等的缺陷，提供一种钻孔灌注桩钻头。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种钻孔灌注桩钻头，其特点在于，其包括：
水平环；
钻尖；
钻杆，所述钻杆的一端穿设于所述水平环，所述钻杆的另一端位于所述水平环的下方并连接有所述钻尖，所述钻杆的内部具有流动通道，且所述钻杆中靠近所述钻杆的一端具有排出口，所述排出口与所述流动通道相连通；
多个间隔设置的水平杆，每一所述水平杆连接于所述水平环的内壁面和所述钻杆的外壁面之间；
多个间隔设置的连接杆，每一所述连接杆连接于所述水平杆中远离所述钻杆的一端与所述钻杆的另一端之间，所述连接杆的外壁面上设有多个第一齿形结构；
其中，所述水平环、所述钻杆、所述水平杆和所述连接杆的截面形状均为圆形或椭圆形。
在本方案中，相较于现有技术中采用扁钢(截面为矩形)制成钻孔灌注桩钻头，本方案中水平环、钻杆、水平杆和连接杆的截面形状均为圆形或椭圆形，能够较大程度上降低各组成构件的比表面积，使得粘土物质粘附构件的几率降低，即不易粘钻，有利于提高钻孔效率。另外，圆形或椭圆形构件在流体中受力性能优于矩形构件，圆形或椭圆形构件在流体中活动迫使流体向构件的两侧移动，受到的阻力较小，构件与障碍物接触后为一个不稳定状态，容易沿着构件的表面滑移到别处，也不易粘钻，有利于提高钻孔效率。该钻孔灌注桩钻头在胶结性强的胶泥层、黏土层中适用性非常好。
较佳地，所述水平环、所述钻杆、所述水平杆和所述连接杆的材质均为圆钢或椭圆钢。
较佳地，所述钻尖具有第一部分和第二部分，所述第一部分的一端连接于所述第二部分的一端，所述第一部分的另一端和所述第二部分的另一端分别连接于所述钻杆的两侧；
所述第一部分、所述第二部分和所述钻杆围成一环形结构，且所述钻杆中靠近所述钻尖的一端的末端开口形成所述排出口，所述排出口位于所述第一部分和所述第二部分的一端的上方并位于所述第一部分和所述第二部分的另一端的下方。
在本方案中，钻尖为环形结构，有利于钻孔灌注桩钻头穿透胶粘性较强的土层，有利于进一步降低粘钻的几率，并有利于进一步提高钻孔效率。
较佳地，所述第一部分的外壁面和/或所述第二部分的外壁面间隔设置有多个第二齿形结构。
在本方案中，一方面，第二齿形结构在钻孔的过程中能够对土层进行预破坏，有利于加快钻孔灌注桩钻头穿透胶粘性较强的土层的进程，有利于进一步降低粘钻的几率，并有利于进一步提高钻孔效率；另一方面，第二齿形结构能够保护钻尖的环形结构，有利于提高钻孔灌注桩钻头的使用寿命。
较佳地，所述钻孔灌注桩钻头还包括：
破碎棒，所述破碎棒连接于所述钻杆的一端，所述破碎棒位于所述水平环的上方并沿所述水平环的径向方向延伸。
在本方案中，胶粘性较强的土层在钻头旋转搅碎的过程中，仍然会存在大块或较大块土块不能及时搅碎，增设破碎棒有利于将大块或较大块土块及时搅碎并通过泥浆被顺利带出钻孔，从而有利于提高钻孔的效率。
较佳地，所述破碎棒的数量至少为两个，且至少两所述破碎棒关于所述钻杆对称设置。
在本方案中，至少两个破碎棒更加有利于将大块或较大块土块及时搅碎，从而，更加有利于提高钻孔的效率。
较佳地，所述钻尖具有第一部分和第二部分，所述第一部分的一端连接于所述第二部分的一端，所述第一部分的另一端和所述第二部分的另一端分别连接于所述钻杆的两侧；
所述第一部分、所述第二部分和所述钻杆围成一环形结构，且所述钻杆中靠近所述钻尖的一端的末端开口形成所述排出口，所述排出口位于所述第一部分和所述第二部分的一端的上方并位于所述第一部分和所述第二部分的另一端的下方。
较佳地，所述第一部分的外壁面和/或所述第二部分的外壁面间隔设置有多个第二齿形结构。
较佳地，所述破碎棒的材质为圆钢或椭圆钢。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
该钻孔灌注桩钻头的水平环、钻杆、水平杆和连接杆的截面形状均为圆形或椭圆形，能够较大程度上降低各组成构件的比表面积，使得粘土物质粘附构件的几率降低，即不易粘钻，有利于提高钻孔效率。另外，圆形或椭圆形构件在流体中受力性能优于矩形构件，圆形或椭圆形构件在流体中活动迫使流体向构件的两侧移动，受到的阻力较小，构件与障碍物接触后为一个不稳定状态，容易沿着构件的表面滑移到别处，也不易粘钻，有利于提高钻孔效率。
附图说明
图1为本发明实施例1的钻孔灌注桩钻头的整体结构示意图。
图2为本发明实施例2的钻孔灌注桩钻头的整体结构示意图。
图3为本发明实施例3的钻孔灌注桩钻头的整体结构示意图。
图4为本发明实施例4的钻孔灌注桩钻头的整体结构示意图。
附图标记说明：
10水平环
20钻尖
201第一部分
202第二部分
203第二齿形结构
30钻杆
301流动通道
40水平杆
50连接杆
60第一齿形结构
70破碎棒
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
实施例1
本实施例揭示一种钻孔灌注桩钻头，参照图1予以理解，该钻孔灌注桩钻头包括水平环10、钻尖20、多个间隔设置的水平杆40和多个间隔设置的连接杆50。钻杆30的一端穿设于水平环10，钻杆30的另一端位于水平环10的下方并连接有钻尖20，钻杆30的内部具有流动通道301，且钻杆30中靠近钻尖20的一端具有排出口，排出口与流动通道相连通。每一水平杆40连接于水平环10的内壁面和钻杆30的外壁面之间。每一连接杆50连接于水平杆40中远离钻杆30的一端与钻杆30的另一端之间，连接杆50的外壁面上设有多个第一齿形结构60。其中，水平环10、钻杆30、水平杆40和连接杆50的截面形状均为圆形或椭圆形。第一齿形结构60的材质为合金钢。
在本实施方式中，相较于现有技术中采用扁钢(截面为矩形)制成钻孔灌注桩钻头，本方案中水平环10、钻杆30、水平杆40和连接杆50的截面形状均为圆形或椭圆形，能够较大程度上降低各组成构件的比表面积，使得粘土物质粘附构件的几率降低，即不易粘钻，有利于提高钻孔效率。另外，圆形或椭圆形构件在流体中受力性能优于矩形构件，圆形或椭圆形构件在流体中活动迫使流体向构件的两侧移动，受到的阻力较小，构件与障碍物接触后为一个不稳定状态，容易沿着构件的表面滑移到别处，也不易粘钻，有利于提高钻孔效率。
进一步地，在本实施方式中，水平杆40和连接杆50的数量均为三个，在其他可替代的实施方式中也可以设置为两个、四个或四个以上。
更进一步地，在本实施方式中，水平环10、钻杆30、水平杆40和连接杆50的材质均为圆钢。在其他可替代的实施方式中，水平环10、钻杆30、水平杆40和连接杆50的材质也可均为椭圆钢。
实施例2
本实施例中钻孔灌注桩钻头的结构与实施例1中钻孔灌注桩钻头的结构基本相同，不同之处仅在于钻尖的结构。参照图2(图2中与图1中相同的附图标记指代相同的元件)予以理解，钻尖20具有第一部分201和第二部分202，第一部分201的一端连接于第二部分202的一端，第一部分201的另一端和第二部分202的另一端分别连接于钻杆30的两侧。第一部分201、第二部分202和钻杆30围成一环形结构，钻杆30中靠近钻尖20的一端的末端开口形成排出口，且排出口位于第一部分201和第二部分202的一端的上方并位于第一部分201和第二部分202的另一端的下方。
在本实施方式中，钻尖20为环形结构，有利于钻孔灌注桩钻头穿透胶粘性较强的土层，有利于进一步降低粘钻的几率，并有利于进一步提高钻孔效率。另外，在本实施方式中，第一部分和第二部分均为实心结构。
进一步地，第一部分201的外壁面和第二部分202的外壁面间隔设置有多个第二齿形结构203。其中，第二齿形结构203的材质为合金钢。
其中，一方面，第二齿形结构203在钻孔的过程中能够对土层进行预破坏，有利于加快钻孔灌注桩钻头穿透胶粘性较强的土层的进程，有利于进一步降低粘钻的几率，并有利于进一步提高钻孔效率；另一方面，第二齿形结构203能够保护钻尖20的环形结构，有利于提高钻孔灌注桩钻头的使用寿命。
需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，也可仅在第一部分201的外壁面或第二部分202的外壁面设有上述第二齿形结构203。
实施例3
参照图3(图3中与图1中相同的附图标记指代相同的元件)予以理解，本实施例中钻孔灌注桩钻头的结构与实施例1中钻孔灌注桩钻头的结构基本相同，不同之处仅在于本实施例中在钻杆30上增设了破碎棒70。
具体地，破碎棒70连接于钻杆30的一端，破碎棒70位于水平环10的上方并沿水平环10的径向方向延伸。胶粘性较强的土层在钻头旋转搅碎的过程中，仍然会存在大块或较大块土块不能及时搅碎，增设破碎棒70有利于将大块或较大块土块及时搅碎并通过泥浆被顺利带出钻孔，从而有利于提高钻孔的效率。
进一步地，参照图3予以理解，破碎棒70的数量为两个，且两破碎棒70关于钻杆30对称设置。两个破碎棒70更加有利于将大块或较大块土块及时搅碎，从而，更加有利于提高钻孔的效率。
需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，两个破碎棒70也可以位于钻杆30的两侧但不对称设置，也可以位于钻杆30的同一侧。在其他可替代的实施方式中，破碎棒70也可以设置为三个或三个以上，这些破碎棒70可位于同一平面内，也可以位于不同的平面内。
更进一步地，破碎棒70的材质为圆钢。在其他可替代的实施方式中，破碎棒70的材质也可以为椭圆钢。
实施例4
参照图4(图4中与图3中相同的附图标记指代相同的元件)予以理解，本实施例中钻孔灌注桩钻头的结构与实施例3中钻孔灌注桩钻头的结构基本相同，不同之处仅在于钻尖20的结构。
具体地，钻尖20具有第一部分201和第二部分202，第一部分201的一端连接于第二部分202的一端，第一部分201的另一端和第二部分202的另一端分别连接于钻杆30的两侧。第一部分201、第二部分202和钻杆30围成一环形结构，第一流动通道形成在第一部分201和第二部分202的内部，且排出口位于第一部分201和第二部分202的连接位置处。
在本实施方式中，钻尖20为环形结构，环形结构的中间开口有利于钻孔灌注桩钻头穿透胶粘性较强的土层，有利于进一步降低粘钻的几率，并有利于进一步提高钻孔效率。
进一步地，第一部分201的外壁面和第二部分202的外壁面间隔设置有多个第二齿形结构203。
其中，一方面，第二齿形结构203在钻孔的过程中能够对土层进行预破坏，有利于加快钻孔灌注桩钻头穿透胶粘性较强的土层的进程，有利于进一步降低粘钻的几率，并有利于进一步提高钻孔效率；另一方面，第二齿形结构203能够保护钻尖20的环形结构，有利于提高钻孔灌注桩钻头的使用寿命。
需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，也可仅在第一部分201的外壁面或第二部分202的外壁面设有上述第二齿形结构203。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。