一种抗滑桩钻机设备及钻头

技术领域

本申请涉及桩工机械领域，特别涉及一种抗滑桩钻机设备及钻头。

背景技术

在丘陵地带进行基础设施建设时经常需要进行边坡稳定性施工，通过对边坡区域打入抗滑桩，提高岩土层的抗弯和抗剪能力，保证边坡稳定性，抗滑桩适用于与浅层与中深层滑坡，能有效防止边坡滑动。为了提高抗滑桩的承载能力，通常使用方桩来代替圆桩，常用施工方法包括钻机引孔与人工修挖配合、以及铣刀直接开挖等方式，前者开挖作业速度慢，效率低，施工成本高，同时存在很大的人工风险，后者铣刀承载的扭矩和冲击太大，导致掘进效率缓慢，同时铣刀损坏速度快。因此需要开发一种能在岩土层地质快速开挖方孔的钻头。

发明内容

本申请的目的是提供一种钻头，该钻头能够在岩土层地质快速开挖方孔，且掘进效率高，使用寿命长。本申请的另一目的是提供一种应用上述钻头的抗滑桩钻机设备。

为实现上述目的，本申请提供一种钻头，包括方形框、莱洛三角基体、导向莱洛三角块、截齿组件和刮刀；所述导向莱洛三角块设于所述方形框内并用于连接传动机构，所述导向莱洛三角块与所述莱洛三角基体固接，所述截齿组件凸设于所述莱洛三角基体远离所述导向莱洛三角块的端面，所述刮刀设于所述莱洛三角基体的周部且用于刮削桩孔。

可选地，所述莱洛三角基体远离所述导向莱洛三角块的端面设置三组辐射状延伸的安装基体，所述截齿组件包括设于所述安装基体的多组截齿。

可选地，所述截齿与所述莱洛三角基体的轴线方向呈角度设置，且全部所述截齿均朝向所述莱洛三角基体的旋转方向倾斜设置。

可选地，所述安装基体的外周面与所述莱洛三角基体平齐。

可选地，所述安装基体的一组侧面与所述莱洛三角基体的中心和顶点之间的连线重合，且所述侧面开设沿其长度方向延伸安装槽，所述刮刀通过螺栓固定于所述安装槽。

可选地，所述莱洛三角基体贴合所述导向莱洛三角块一面的周部、所述导向莱洛三角块远离所述莱洛三角基体一面的周部均设置耐磨条。

可选地，所述导向莱洛三角块远离所述莱洛三角基体的一面设有用于连接传动轴的止口和螺纹孔。

本申请还提供一种抗滑桩钻机设备，包括如上任一项所述的钻头。

在钻孔施工时可先利用旋挖钻机和常规钻头钻孔、引孔，然后更换本申请所提供的钻头进一步破碎岩石并进行修边，获得需要的方孔。具体实施为利用传动机构带动导向莱洛三角块在方形框内转动，此时导向莱洛三角块绕自身中心自转的同时绕方形框中心公转，莱洛三角基体上偏离其中心/轴心任意一点的轨迹为带圆弧过渡的正方形，先通过截齿组件破坏岩层并旋挖形成方形孔，同时莱洛三角基体周部的刮刀对方孔周围欠挖部分进行刮削修型，实现快速挖掘形成方孔。挖掘时利用底部的截齿组件和侧部的刮刀配合，保证挖掘速度，提高钻头使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的钻头的结构图；

图2为导向莱洛三角块和莱洛三角基体的示意图；

图3为截齿组件的布置图；

图4为截齿组件的轨迹图。

其中：

1-截齿、2-刮刀、3-莱洛三角基体、4-耐磨条、5-导向莱洛三角块、6-方形框；

31-安装基体；

51-止口、52-螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本申请实施例所提供的钻头的结构图，图2为导向莱洛三角块和莱洛三角基体的示意图，图3为截齿组件的布置图，图4为截齿组件的轨迹图。

本申请实施例提供一种钻头，主要包括方形框6、导向莱洛三角块5、莱洛三角基体3、刮刀2和截齿组件。如图1和图2所示，导向莱洛三角块5设置在方形框6内且用来和传动机构连接，方形框6则对导向莱洛三角块5起到限位作用，使得在传动机构的传动轴的带动下，导向莱洛三角块5能够绕自身的轴心旋转，同时导向莱洛三角块5能够通过其侧部与方形框6的内壁贴合，实现绕着方形框6的中心旋转。

导向莱洛三角块5与莱洛三角基体3固接，通常采用焊接或者一体成型，截齿组件与刮刀2均为硬质合金。截齿组件布置在莱洛三角基体3远离导向莱洛三角块5一端的端面上并相对该端面凸设，刮刀2则布置在莱洛基体的周部。当钻头处于向下挖掘的工作状态，截齿组件位于钻头的最底端，以便首先利用截齿组件破碎岩层并开挖形成方形孔，随着钻头的旋转，设置在莱洛三角基体3的周部的刮刀2且对方形孔进行刮削修型，提高方形孔成孔质量，便于抗滑桩打入钻孔。

进一步参考图1至图3，截齿组件包括多个截齿1，莱洛三角基体3远离导向莱洛三角块5的端面凸设安装基体31，截齿1等距布置在安装基体31的下端面，形成全断面切削，损坏后可快速更换，这里所说的下端面具体指钻头向下钻挖时，安装基体31底部平行水平面的端面。具体而言，安装基体31设置三组，三组安装基体31大体为弧形梯形，并辐射设置在莱洛三角基体3的端面上。安装基体31的外周面优选和莱洛三角基体3的外周面平齐，安装基体31一侧的侧面则与莱洛三角基体3的中心和顶角处的连线重合，也即安装基体31的顶角位于莱洛三角基体3的顶角处，其该侧面开设沿其长度方向延伸的安装槽，刮刀2设于该安装槽内并通过螺栓安装压固，刮刀2磨损后方便快速更换。换句话说，刮刀2沿着莱洛三角基体3的中心和顶角的连线方向延伸设置，从而方便对钻孔修型。

为了方便截齿1破坏岩层，截齿1和钻头的轴线方向呈一定的角度倾斜设置，通常来讲，全部的棘齿均朝向莱洛三角基体3也即钻头旋转的方向倾斜设置。截齿1的运动轨迹如图4所示，在导向莱洛三角块5和莱洛三角基体3的带动下，截齿1旋转破碎岩层初步形成近似方形的钻孔，同时刮刀2对钻孔周围欠挖部分进行修型。

在一实施例中，如图2所示，为方便导向莱洛三角块5与传动机构的传动轴连接，导向莱洛三角块5背离莱洛三角基体3的端面开设止口51和多个螺纹孔52，螺纹孔52沿止口51的周向均匀布置，以便利用止口51定位，通过螺纹孔52提高传动连接的可靠性。

同时，为了减缓钻头的磨损，本申请特别在莱洛三角基体3贴合方形框6的端面和导向莱洛三角块5背离莱洛三角基体3的端面设置耐磨条4。参考如图2，莱洛三角基体3位于导向莱洛三角块5的周部边缘处开槽，耐磨条4插入其中；类似的，导向莱洛三角块5的周部边缘处开槽，耐磨条4插入其中，磨损后更换耐磨条4即可。

应用本申请所提供钻头进行方形孔钻孔施工时，首先利用旋挖钻机和传统钻头进行钻孔和引孔，然后更换本申请所提供的钻头进一步破碎岩层和修边，快速获得需要的方形孔。具体为利用传动机构带动导向莱洛三角块5绕其轴心自转，同时驱动导向莱洛三角块5在方形框6内绕着方形框6的中心旋转，使得截齿1按照图4所示的轨迹运行，首先利用截齿1破坏岩层，然后利用刮刀2进行修型，得到适合抗滑桩打入的高质量方形孔。使得本申请所提供的钻头整体所需的扭矩及功率更小，掘进效率高，截齿1和刮刀2配合延长钻头使用寿命，对孔壁周围岩层影响小。

本申请实施例还提供一种抗滑桩钻机设备，包括传动机构和如上实施例记载的钻头，传动机构及其他部分的机构可参考现有抗滑桩钻机设备设置，本申请不再赘述。

以上对本申请所提供的抗滑桩钻机设备及钻头进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。