高效锚固类十字全钢钻头及自钻式锚固系统的制作方法

本实用新型属于锚固技术领域，具体涉及一种高效锚固类十字全钢钻头及自钻式锚固系统。

背景技术：

目前自钻式锚固系统的应用越来越广泛，在隧道、边坡、基坑等工程领域都有应用，因为其具有集钻进、注浆、锚固为一体的功能，让工程施工更加方便快捷。

钻头是自钻式锚固系统产品重要的一类配件，根据不同的地形和岩土特征，选择不同形式的钻头，一般在较软的岩土层选择使用全钢钻头，在较硬岩土层使用合金钻头，但合金钻头的造价成本比全钢钻头要高出3~5倍以上，现有的全钢钻头中十字全钢钻头是使用量最大的一种全钢钻头。

目前常规的十字全钢钻头结构在钻进较软弱的土层尚可满足，但当土层中出现较硬的泥岩或页岩其他形式的岩石时，该种钻头由于十字切削刃比较长且在同一平面内，在冲击钻进过程中钻头切削刃与岩层接触面大，不易破碎岩石，破岩效果差，影响施工效率，若采用合金钻头，会大幅增加施工的成本，同时该种钻头钻进过程中钻头容易滑向岩层中较软弱的地方，造成钻孔整体偏移，导致卡钻，影响施工效率和质量。

如图1所示的为现有的十字全钢钻头，钻孔容易跑偏，同时破岩能力差，不能钻进较硬岩层；如图2所示的为双层十字全钢钻头，但该结构复杂，造价高，且由于下层十字强度薄弱不适宜钻进较硬岩层，只适合土质及松散土层。

技术实现要素：

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种高效锚固类十字全钢钻头及自钻式锚固系统，其能够解决钻孔跑偏和破岩能力差的问题，提高钻进效率和钻进质量。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种高效锚固类十字全钢钻头，包括：十字钻头；以及破岩刃，其设置在所述十字钻头的前端中部，所述破岩刃呈锥形。

根据本实用新型高效锚固类十字全钢钻头，优选地，所述破岩刃的轴线与所述十字钻头的轴线重合。

根据本实用新型高效锚固类十字全钢钻头，优选地，所述十字钻头包括：钻头本体；十字切削刃，其设置在所述钻头本体的顶端；排屑槽，其设置在所述十字切削刃的相邻两刃体之间，并延伸至所述钻头本体中部；以及水孔，其设置在所述排屑槽内。

根据本实用新型高效锚固类十字全钢钻头，优选地，所述排屑槽包括上下相对应设置的上排屑槽和下排屑槽，所述水孔位于所述上排屑槽和下排屑槽的交接处。

根据本实用新型高效锚固类十字全钢钻头，优选地，所述钻头本体中部还设置有过渡孔和内螺孔。

根据本实用新型高效锚固类十字全钢钻头，优选地，所述破岩刃的锥面呈弧形结构。

所述破岩刃为钢件，并经过淬火处理；所述破岩刃的硬度至少为hrc55。

一种自钻式锚固系统，包括：中空锚杆；如上述的高效锚固类十字全钢钻头，其连接设置在所述中空锚杆上；以及钻机，其驱动所述中空锚杆和所述高效锚固类十字全钢钻头旋转钻进。

根据本实用新型自钻式锚固系统，优选地，还包括水泵和注浆泵。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请整体结构通过增加破岩刃，从而不仅提高了在钻进过程中的破岩效果，使得其能够适应于较硬岩土层中，提高其使用范围，降低在该地质条件下作业的施工成本，而且本申请的破岩刃能够起到先导定向作用，在后续的钻头本体的钻进时，能够保障锚杆和钻头的同轴度好，实现钻头的居中定位作用。

本申请整体采用的是全钢结构，生产成本相对较低，破岩刃的锥形结构的设计，能够更进一步的提高冲击钻进的硬岩破岩，使得原有基础上的十字全钢钻头的性能得到了进一步的提升，并保障了施工效率和施工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为现有技术中十字全钢钻头的结构示意图。

图2为现有技术中双层十字全钢钻头的结构示意图。

图3根据本实用新型实施例高效锚固类十字全钢钻头的结构示意图。

图中序号：

100为钻头本体；

200为十字切削刃；

310为上排屑槽、320为下排屑槽；

400为水孔；

500为破岩刃。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图3，本实用新型公开了一种高效锚固类十字全钢钻头，包括十字钻头和破岩刃500，破岩刃500设置在十字钻头的前端中部，破岩刃500呈锥形，本实施例的附图中示出的破岩刃500的锥面呈弧形结构，且破岩刃500的轴线与十字钻头的轴线重合，破岩刃500为钢件，并经过淬火处理；破岩刃的硬度至少为hrc55。

十字钻头包括钻头本体100、十字切削刃200、排屑槽和水孔400，十字切削刃200设置在钻头本体100的顶端；排屑槽设置在十字切削刃200的相邻两刃体之间，并延伸至钻头本体100中部；水孔400设置在排屑槽内。

具体的，本实施例中的排屑槽包括上下相对应设置的上排屑槽310和下排屑槽320，水孔400位于上排屑槽310和下排屑槽的320交接处，钻头本体100中部还设置有过渡孔和内螺孔。

结合示例，对本申请中的各部件的连接关系进行说明：

十字钻头：十字钻头采用全钢制作，其能够进行较软的岩层的钻进，且十字钻头整体的制作成本相对于合金钻头低，十字全钢钻头在应用领域上与合金钻头存在不同；此外，基于成本、钻进效果、钻孔偏移、地质条件的影响等问题，本申请对十字钻头进行了针对性的改进。

破岩刃：破岩刃焊接在十字钻头的顶端，且位于中心处，在钻进过程中，能够保障锚杆和十字钻头的回转轴线与破岩刃的轴线重合，从而能够起到导向的作用，提高钻孔的质量，避免钻头卡死；另一方面其能够起到破岩作用，使得十字全钢钻头的性能和应用范围得到进一步的提升。

本申请还公开了一种自钻式锚固系统，包括中空锚杆、如上述的高效锚固类十字全钢钻头和钻机，高效锚固类十字全钢钻头连接设置在中空锚杆上；钻机驱动中空锚杆和高效锚固类十字全钢钻头旋转钻进。还通过设置有水泵和注浆泵，实现锚固的作用。中空锚杆、钻机、水泵和注浆泵的具体结构可以采用现有技术中的已有产品即可，故对于其结构不再重述。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。