卵石地层土钉钻孔设备的制作方法

本发明涉及土钉施工的技术领域，尤其是涉及一种卵石地层土钉钻孔设备。

背景技术：

土钉墙(soilnailwall)是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件(即土钉或锚杆)与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。

目前，土钉墙钻孔一般采用以下三种方式，

一、采用洛阳铲进行成孔，然后将钢花管或者钢筋插入孔内，注浆形成锚固体，一般成孔深度在4m左右。此种方式，在卵石地层中，由于地层硬，开挖难度大，成孔困难。

二、利用风镐直接将钢花管直接压入边坡内，然后向钢花管内注浆形成土钉。在卵石地层中，钢花管在压入的过程中很容易被卵石阻挡，地质硬，一般在打设至1m左右时难以继续打入，很难将钢花管打至设计深度

三、利用锚杆钻机直接在边坡内打孔，然后向孔内插入钢花管，注浆形成锚固体。由于卵石地层内存在石块，锚杆钻机无法顺利钻孔。并且利用锚杆钻机造价高，成本大。

因此需要一种适用于卵石地层钻孔的设备。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卵石地层土钉钻孔设备，具有结构简单、成本低、施工效率高以及易于在卵石层中成孔的优点，避免了传统成孔方式不易在卵石层中钻孔的问题。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

卵石地层土钉钻孔设备，包括水钻钻机、可拆卸连接在水钻钻机上的钻杆以及连接在钻杆上的钻头，所述钻杆设置多节，相邻所述钻杆之间螺纹连接；所述钻头包括杆体、固设在杆体周面上的多个钻齿以及固设在杆体端部的钻进部，所述钻进部呈u形，所述杆体远离钻进部的一端与钻杆连接。

通过采用上述技术方案，通过在水钻钻机上设置钻杆，满足钻孔深度需要，能够在卵石地层中钻进6-8m的土钉钻孔，钻孔深度可满足不同地质土钉钻孔需要，并且钻孔深度可以根据钻杆钻进深度控制；通过设置钻头在卵石地层中钻进时，钻进部在钻进时，将卵石块向两侧拨动，使钻进部的卵石块向外挤压，先形成直径小于土钉孔的引导孔，然后经过钻齿的作用，进一步的将引导孔处的卵石向两侧挤压，对引导孔进行扩孔，从而形成土钉孔，将土钉孔分步形成，减少在卵石地层中的成孔难度，施工效率高，并且对地层扰动小，稳定性好；通过钻头挤压成孔的方式在卵石地层中形成土钉孔，操作简单、施工效率高，并且机械简单，成本低，避免了在卵石地层中采用传统的工艺钻孔困难的问题。

本发明进一步设置为：所述钻杆为空心钢管，所述水钻钻机包括输出轴，所述输出轴与钻杆内部连通，所述杆体内部中空，所述杆体的侧壁上开设有溢水孔。

通过采用上述技术方案，水能够经过输出轴、钻杆，从杆体上的溢水孔处向钻孔内喷出，不但能够对钻头进行降温，增加钻头的耐久性，而且能够降水喷至钻孔内，对卵石地层进行软化，使卵石块沾水润滑，便于钻头将卵石向两侧挤压。

本发明进一步设置为：所述输出轴与钻杆螺纹连接，且螺纹旋紧方向与输出轴转动方向相同。

通过采用上述技术方案，避免在钻进的过程中，钻杆脱离输出轴的问题。

本发明进一步设置为：所述杆体与钻杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，安装方便，拆卸简单。

本发明进一步设置为：所述钻杆的长度2-4m。

通过采用上述技术方案，从而能够根据不同的钻孔深度，选择不同长度的钻杆。

本发明进一步设置为：所述钻进部包括两个间隔设置钻进齿，两个所述钻进齿相背的一面为圆弧面，所述钻进齿远离杆体的一端固设有收缩台。

通过采用上述技术方案，收缩台便于插入卵石之间，从而在转动时将卵石向两侧挤压，便于钻头钻进形成钻孔；两侧的圆弧面能够减少钻头与卵石之间的摩擦，从而便于钻头钻进和将两侧进行挤压。

本发明进一步设置为：钻进部底部开设有连通杆体内部的出水孔。

通过采用上述技术方案，水从出水孔喷出，能够使前方的卵石层沾水润滑并使地层软化，便于钻进部将卵石块向两侧拨动挤压。

本发明进一步设置为：所述钻齿朝向钻进部方向弯曲设置，且所述钻齿的端部设置有朝向钻进方向的锥形尖角部。

通过采用上述技术方案，尖角部便于将卵石层中的卵石块分开，并向两侧挤压，从而形成土钉孔，外侧的弧面能够减少卵石块与钻齿之间的摩擦，避免在钻进的过程中发生卡钻的现象。

本发明进一步设置为：所述钻杆两端以及杆体远离钻进部的一端的侧壁上分别设置有夹持槽。

通过采用上述技术方案，在安装和拆卸时，能够通过工具夹持在夹持槽中对钻杆或者钻头进行转动，操作方便。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过设置钻杆，满足不同地质下钻孔深度的需要，通过设置钻头在卵石地层中钻进时，钻进部在钻进时，将卵石块向两侧拨动，使钻进部的卵石块向外挤压，先形成直径小于土钉孔的引导孔，然后经过钻齿的作用，进一步的将引导孔处的卵石向两侧挤压，对引导孔进行扩孔，从而形成土钉孔，将土钉孔分步形成，减少在卵石地层中的成孔难度，施工效率高，并且对地层扰动小，稳定性好；通过钻头挤压成孔的方式在卵石地层中形成土钉孔，操作简单、施工效率高，并且机械简单，成本低；

2.通过在钻进的过程中使钻头能够喷水，水能够经过输出轴、钻杆，从杆体上的溢水孔处向钻孔内喷出，不但能够对钻头进行降温，增加钻头的耐久性，而且能够降水喷至钻孔内，对卵石地层进行软化，使卵石块沾水润滑，便于钻头将卵石向两侧挤压；

3.通过在钻进齿上设置圆弧面和收缩台，收缩台便于插入卵石之间，从而在转动时将卵石向两侧挤压，便于钻头钻进形成钻孔；两侧的圆弧面能够减少钻头与卵石之间的摩擦，从而便于钻头钻进和将两侧进行挤压；

4.通过设置尖角部，尖角部便于将卵石层中的卵石块分开，并向两侧挤压，从而形成土钉孔，外侧的弧面能够减少卵石块与钻齿之间的摩擦，避免在钻进的过程中发生卡钻的现象；

5.通过在钻杆和钻头上设置夹持槽，便于两者的安装和拆卸。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明突出钻头的结构示意图；

图3是本发明的爆炸结构示意图。

图中，1、水钻钻机；2、输出轴；21、螺纹段；3、钻杆；31、内螺纹段；32、螺杆段；4、钻头；41、杆体；411、溢水孔；42、钻齿；421、尖角部；43、钻进部；44、出水孔；45、钻进齿；451、收缩台；5、夹持槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的卵石地层土钉钻孔设备，包括水钻钻机1，水钻钻机1上传动连接有输出轴2，输出轴2上螺纹连接钻杆3，钻杆3为多节，每节钻杆2-4m，从而能够根据不同的钻孔深度，选择不同长度的钻杆3。相邻钻杆3之间为螺纹连接。钻杆3远离水钻钻机1的一端螺纹连接有钻头4。

参照图2，钻头4包括杆体41、间隔均匀的固设在杆体41周面上的多个钻齿42以及固设在杆体41端部的钻进部43，钻齿42至少为三个，钻进部43呈u形，杆体41远离钻进部43的一端与钻杆3螺纹连接。本申请的螺纹连接中的螺纹旋紧方向为钻杆3转动方向。

通过在水钻钻机1上设置钻杆3，满足钻孔深度需要，能够在卵石地层中钻进6-8m的土钉钻孔，钻孔深度可满足不同地质土钉钻孔需要，并且钻孔深度可以根据钻杆3钻进深度控制；通过设置钻头4在卵石地层中钻进时，钻进部43在钻进时，将卵石块向两侧拨动，使钻进部43的卵石块向外挤压，先形成直径小于土钉孔的引导孔，然后经过钻齿42的作用，进一步的将引导孔处的卵石向两侧挤压，对引导孔进行扩孔，从而形成土钉孔，将土钉孔分步形成，减少在卵石地层中的成孔难度，施工效率高，并且对地层扰动小，稳定性好；通过钻头4挤压成孔的方式在卵石地层中形成土钉孔，操作简单、施工效率高，并且机械简单，成本低，避免了在卵石地层中采用传统的工艺钻孔困难的问题。

参照图2和图3，钻杆3为空心钢管，强度高，造价低。水钻钻机1的输出轴2内部中空且与水源连通，输出轴2远离水钻钻机1的一端一体成型有螺纹段21。钻杆3为空心钢管，一端设置有旋拧在螺纹段21上的内螺纹段3121，另一端固设有与螺纹段21大小相同的螺杆段32。内螺纹段3121可以旋拧在螺纹段21或者相邻钻杆3上的螺杆段32上，从而将钻杆3连接在水钻钻机1上或者将相邻钻杆3连接在一起。杆体41内部中空，且与输出轴2和钻杆3内部连通，在杆体41的侧壁上开设有溢水孔411。在钻孔时，水能够经过输出轴2、钻杆3，从杆体41上的溢水孔411处向钻孔内喷出，不但能够对钻头4进行降温，增加钻头4的耐久性，而且能够降水喷至钻孔内，对卵石地层进行软化，使卵石块沾水润滑，便于钻头4将卵石向两侧挤压。

参照图2，进一步的，在钻进部43底部开设有连通杆体41内部的出水孔44，水从出水孔44喷出，能够使前方的卵石层沾水润滑并使地层软化，便于钻进部43将卵石块向两侧拨动挤压。

参照图2，钻进部43包括两个间隔设置且垂直固结在杆体41端部的钻进齿45，两个钻进齿45相背的一面为圆弧面，钻进齿45远离杆体41的一端一体成型有收缩台451。收缩台451便于插入卵石之间，从而在转动时将卵石向两侧挤压，便于钻头4钻进形成钻孔；两侧的圆弧面能够减少钻头4与卵石之间的摩擦，从而便于钻头4钻进和将两侧进行挤压。

参照图2，为了便于钻齿42向前钻进，将钻齿42朝向钻进部43方向弯曲，且外侧面设置成圆弧面，钻齿42的端部设置有朝向钻进方向的尖角部421，在钻进时，尖角部421便于将卵石层中的卵石块分开，并向两侧挤压，从而形成土钉孔，外侧的弧面能够减少卵石块与钻齿42之间的摩擦，避免在钻进的过程中发生卡钻的现象。

回看图1，由于水钻钻机1、钻杆3和钻头4之间为螺纹连接，为了便于水钻钻机1、钻杆3和钻头4之间连接和拆卸，在钻杆3两端以及杆体41远离钻进部43的一端的侧壁上分别设置有夹持槽5，在安装和拆卸时，能够通过工具夹持在夹持槽5中对钻杆3或者钻头4进行转动，操作方便。

本实施例的实施原理为：使用时，首先将钻头4直接旋拧在输出轴2上，在需要打设土钉孔的位置打设较浅的土钉孔，然后将钻头4退出土钉孔。

将钻头4从输出轴2上拆卸，使钻杆3安装到输出轴2上，将钻头4安装到钻杆3上，钻头4插入预先打设的土钉孔中，启动水钻钻机1，并接通外部水源，对卵石层进行钻孔，在钻至钻杆3末端时，将钻杆3和钻头4留在土钉孔内，解除钻杆3和水钻钻机1连接，在钻杆3和水钻钻机1之间增加一根钻杆3，继续钻进，直至钻孔完成。

钻孔完成后，将钻杆3和钻头4从土钉孔内拔出，利用卵石层的自稳性，快速的将钢花管插入土钉孔内，然后进行注浆。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。