一种旋挖钻头的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工打桩技术领域，具体地说是一种旋挖钻头及钻孔施工工艺。


背景技术：

2.在建筑施工打桩技术领域中，常采用旋挖钻机进行钻孔，钻孔完成后在进行打桩。在利用旋挖钻机进行钻孔初期，对于表层的砂土层、砾石层或强风化地层均比较容易钻进，但在钻孔后期，当钻头遇到硬度较高的中风化、弱风化的地层时，因在钻进过程中，钻头(工作头)周边的大量碎石块或岩石粉末无法得到有效清理，使得钻头在转动钻进过程中，对碎石块或岩石粉末重复碾压、破碎，继而大大影响了钻进效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种旋挖钻头及钻孔施工工艺，在钻进过程中，利用高压水流的冲击作用，可实现工作头周边碎石块或岩石粉末的有效清理，继而在钻进过程中，可大大降低工作头出现重复碾压、破碎现象的概率，继而可大大提高整体的钻进效率。
4.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种旋挖钻头，包括旋转筒、高压水泵、水箱、蓄电池、高压水输送管道，在所述旋转筒的上部设置一用于与钻杆相连接的连接底座，在所述旋转筒的下边缘处设置有若干沿其圆周方向分布的工作头，所述高压水泵、水箱、蓄电池均设置在所述旋转筒上端，所述蓄电池为所述高压水泵提供电源，所述水箱用于向高压水泵提供水源，所述高压水输送管道用于将高压水泵输出的水流输送到所述旋转筒的底部边缘处，并实现高压水流从旋转筒的底部边缘处的喷出。
5.优选地，所述高压水泵、水箱、蓄电池均设置在一承载板的上平面上，在所述旋转筒的上端内部设置一环形连接板，所述承载板与所述环形连接板密封连接。
6.进一步地，一第一管道用于实现水箱与所述高压水泵的进水端的贯通连接，所述高压水输送管道包括第二管道、分流管道、第四管道，所述第二管道用于实现高压水泵的出水端与所述分流管道的贯通，所述分流管道设置在所述旋转筒的上端内部，若干所述第四管道沿着所述旋转筒的圆周方向依次等间距设置在旋转筒的内侧壁上，所述第四管道的上端与所述分流管道相贯通，在所述第四管道的下部固定设置一高压喷头，且高压喷头位于所述旋转筒的底部边缘处。
7.进一步地，该旋挖钻头还包括一遥控装置，所述遥控装置包括无线遥控开关和无线遥控器，所述无线遥控开关用于实现高压水泵电源的通断控制，所述无线遥控器用于向无线遥控开关发送高压水泵电源的通断控制信号，在所述旋转筒的顶板设置一第一贯通口，一盖板实现第一贯通口的密封封盖，所述盖板由非金属材料构成，所述无线遥控开关设置在旋转筒的上端内部，且与所述第一贯通口相邻。
8.进一步地，在所述水箱上设置一注水管，所述注水管的上部贯穿所述旋转筒的顶板后位于所述顶板的外侧，在所述注水管上部设置一密封端盖，在所述密封端盖上设置一
透气孔，在所述透气孔的下方设置一过滤板。
9.进一步地，在所述旋转筒的内侧壁上设置有用于卡置所述第四管道的凹槽，且第四管道的外侧外凸出于所述旋转筒的内侧壁。
10.进一步地，从所述旋转筒的上部观看所述凹槽，所述凹槽的底部到其顶部呈逆时针螺旋状态分布。
11.优选地，所述工作头为截齿钻头或单牙轮钻头。
12.一种钻孔施工工艺，包括上述所述的一种旋挖钻头，还包括带动该旋挖钻头进行钻孔作业的旋挖钻机，该钻孔施工工艺流程包括如下步骤：
13.s1、检查高压水泵、蓄电池、水箱、无线遥控开关及无线遥控器，以确保高压水泵、蓄电池、无线遥控开关和无线遥控器均能正常工作，确保水箱内装满水，同时，在地面上试验喷水作业流程，以便于检测对应管道是否存有漏水问题，当进行完上述检测工作后，再次将水箱内的水填满，然后，将旋挖钻头安装到旋挖钻机的钻杆的端部；
14.s2、将旋转钻机按照钻孔要求移动到指定位置，并确保旋转钻机的姿态符合钻孔要求；
15.s3、启动旋挖钻机，旋挖钻头在钻杆的带动下进行钻孔作业，当旋挖钻头一直在较为容易的地层上进行作业时，此时，使得高压水泵一直处于关闭状态；当旋挖钻头钻到困难地层时，旋挖钻机工作人员通过无线遥控器控制高压水泵，使得高压水泵进行间歇式工作，直到旋挖钻头穿过困难地层或达到钻孔深度要求，在将旋转筒内的芯柱从旋转筒内清除的过程中，工作人员同时利用注水管再次将水箱内的水灌满，以便确保水箱为高压水泵提供足够的水源。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，水箱、蓄电池及高压水泵均设置在旋转筒的上端内部，从而在利用旋转筒进行钻孔作业时，使得水箱、蓄电池及高压水泵不会影响旋转筒的转动工作，且可避免水箱、蓄电池及高压水泵在钻孔过程中遭到破坏，继而保证了钻孔工作的有效进行；进一步地，水箱、蓄电池及高压水泵在钻进过程中，随同旋转筒同步转动，从而使得水箱、蓄电池及高压水泵的使用过程及设置，对旋转筒及旋挖钻机的钻杆的转动过程不产生任何影响，从而可确保钻进过程的顺利进行；在进行硬度较高的岩石层钻进时，利用高压水流的冲击作用，可实现工作头周边碎石块或岩石粉末的有效清理，继而在钻进过程中，可大大降低工作头出现重复碾压、破碎现象的概率，从而可大大提高整体的钻进效率；第四管道设置在旋转筒侧壁上的凹槽内，可提高第四管道在旋转筒内的设置稳定性，同时，可降低第四管道收到的破损概率；从旋转筒的上部观看凹槽，凹槽的底部到其顶部呈逆时针螺旋状态分布，此时，第四管道外凸凹槽的部分，同样也成上述凹槽的分布状态分布，在取芯作业时(此时，高压水泵停止工作)，随着旋转筒的继续转动，第四管道的外凸部分对芯柱侧壁具有压实抱紧作用，从而使得芯柱可牢牢被夹持在旋转筒内部，便于旋转筒将芯柱提到地面上，然后，进行芯柱的清理工作。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型的下部局部侧视图；
20.图3为旋转筒的上部局部剖视图；
21.图4为凹槽在旋转筒侧壁上分布的第二种具体实施例的结构示意图；
22.图5为第四管道在旋转筒侧壁上分布的断面图；
23.图6为图2中a处放大图；
24.图7为图3中b处放大图；
25.图8为图3中c处放大图；
26.图9为图3中d处放大图；
27.图中：1旋转筒、11连接底座、12工作头、13凹槽、14环形连接板、141第一通孔、15 第一贯通口、16方形框、161第一螺纹孔、17盖板、171第二贯通孔、2高压水泵、3水箱、 31注水管、32密封端盖、321透气孔、322过滤板、4蓄电池、5分流管道、51第四管道、 52高压喷头、6承载板、61第三贯通孔。
具体实施方式
28.下面将结合具体实施例及附图1-9，对本实用新型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实用新型的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.本实用新型提供了一种旋挖钻头(如图1所示)，包括旋转筒1、高压水泵2、水箱3、蓄电池4、高压水输送管道，旋转筒1为本领域已知技术产品，其整体为空心柱体，且上部呈封闭状态，在所述旋转筒1的上部设置一用于与钻杆相连接的连接底座11，钻杆为旋挖钻机上的钻杆，旋挖钻机为本领域内已知成熟技术产品，故在此，对于旋挖钻机的结构及运行原理不再做详细说明，在所述旋转筒1的下边缘处设置有若干沿其圆周方向分布的工作头12，工作头12可为截齿钻头或单牙轮钻头，所述高压水泵2、水箱3、蓄电池4均设置在所述旋转筒1上端，即高压水泵2、水箱3、蓄电池4即可以设置在旋转筒1的上端的顶部外侧，也可以设置在旋转筒1的上端内部，考虑到旋转筒1的恶劣工作环境，在此，优选地，将高压水泵2、水箱3、蓄电池4均设置在旋转筒1的上端内部，这样利用旋转筒1的侧壁可实现高压水泵2、水箱3、蓄电池4的保护，所述蓄电池4为所述高压水泵2提供电源，所述水箱3 用于向高压水泵2提供水源，所述高压水输送管道用于将高压水泵2输出的水流输送到所述旋转筒1的底部边缘处，并实现高压水流从旋转筒1的底部边缘处的喷出。利用上述旋挖钻头，在进行硬度较高的岩石层钻进时，利用高压水泵2产生的高压水流的冲击作用，可实现工作头12周边碎石块或岩石粉末的有效清理，继而在钻进过程中，可大大降低工作头12出现重复碾压、破碎现象的概率，继而可大大提高整体的钻进效率；高压水泵2和蓄电池4的型号，可依据实际的冲洗需求效果进行选择。
30.在上述实施例中，高压水泵2、水箱3、蓄电池4在旋转筒1的上端内部设置的具体实施方式为：所述高压水泵2、水箱3、蓄电池4均设置在一承载板6的上平面上，在所述旋转筒 2的上端内部设置一环形连接板14，所述承载板6与所述环形连接板14密封连接，具体地，在
环形连接板14上设置有一周圈第一贯通孔141，在承载板6上设置有与第一贯通孔141相对应的第三贯通孔61，同时，在承载板6与环形连接板14相对的侧壁上设置一密封垫，利用螺栓贯穿第一贯通孔141和第三贯通孔61后，在螺栓上拧上螺母，然后，再将螺母拧紧继而实现承载板6与环形连接板14的密封连接，进一步地，为便于实现高压水泵2、水箱3、蓄电池4在旋转筒1内的安装，在此，将旋转筒1的高度设置为3m左右，将其内径设置在 1.5左右，承载板6与旋转筒1的底部距离设置在2.5米左右，从而确保旋转筒1还有2.5 左右的取芯距离。
31.进一步地，在上述实施例中，实现水箱3内的水流从水箱3内流入到旋挖筒1的底部边缘处的具体实施方式为：一第一管道(为便于保持附图清晰，在此，未将其在附图中画出) 用于实现水箱3与所述高压水泵2的进水端的贯通连接，所述高压水输送管道包括第二管道、分流管道5、第四管道51，所述第二管道用于实现高压水泵2的出水端与所述分流管道5的贯通，所述分流管道5设置在所述旋转筒1的上端内部，若干所述第四管道51沿着所述旋转筒1的圆周方向依次等间距设置在旋转筒1的内侧壁上，所述第四管道51的上端与所述分流管道5相贯通，在所述第四管道51的下部固定设置一高压喷头52，且高压喷头52位于所述旋转筒1的底部边缘处，当高压水泵2工作时，高压水泵2从水箱3内吸收水流并输出高压水流，高压水流依次通过第二管道3、分流管道5和第四管道51后，并最终从高压喷头52 内喷出，为提高第一管道、第二管道、分流管道5、第四管道51的自身结构强度，在此，可使得第一管道、第二管道、分流管道5、第四管道51均为钢管，且采用焊接方式实现其在旋转筒1侧壁上的固定，为进一步提高第四管道51在旋转筒1的内侧壁上的稳定固定，在此，在旋转筒1的内侧壁上设置有用于卡置所述第四管道51的凹槽13，第四管道51卡置在凹槽 13内后，其大部分位于凹槽13内，只有一小部分裸露在凹槽13外侧，在实际应用过程中，凹槽13可竖直设置也可呈倾斜状态设置，当凹槽13呈倾斜状态设置时，从所述旋转筒1的上部观看所述凹槽13，所述凹槽13的底部到其顶部呈逆时针螺旋状态分布，在凹槽13呈现上述逆时针螺旋状态分布时，在取芯作业时，随着旋转筒的继续转动，第四管道51的外凸部分对芯柱侧壁具有压实抱紧作用，从而使得芯柱可牢牢被夹持在旋转筒1内部，便于旋转筒将芯柱提到地面上，然后，进行芯柱的清理工作；进一步地，为便于实现水箱3内的注水工作，在此，在水箱3上设置一注水管31，所述注水管31的上部贯穿所述旋转筒1的顶板后位于所述顶板的外侧，在所述注水管31上设置一密封端盖32，需要向水箱3内注水时，打开密封端盖32，注完水之后，再将注水管31利用密封端盖32进行封闭，在高压水泵2不断从水箱3内吸水过程中，为防止水箱3内出现真空问题，在密封端盖上设置一透气孔321，在所述透气孔321的下方设置一过滤板322，过滤板322在保证通气或通水的情况下，还具有过滤杂质的作用，继而可确保水箱3内的水源清洁度，同时，在高压水泵2抽水过程中，通过过滤板322不断的向水箱3内输送空气或水流，确保水箱3内外压力的平衡。
32.在实际应用过程中，为便于实现高压水泵2启动与关闭的远程控制，在此，使得旋挖钻头还包括一遥控装置，所述遥控装置包括无线遥控开关和无线遥控器，所述无线遥控开关用于实现高压水泵2电源的通断控制，所述无线遥控器用于向无线遥控开关发送高压水泵2电源的通断控制信号，当需要远程启动高压水泵2进行工作时，工作人员利用无线遥控器向无线遥控开关发送高压水泵2的启动信号，无线遥控开关接收到高压水泵2的启动信号后，将高压水泵2的电源接通，继而使得高压水泵2开始工作，当需要远程关闭高压水泵2
的工作时，工作人员利用无线遥控器向无线遥控开关发送高压水泵2的关闭信号，无线遥控开关接收到高压水泵2的关闭信号后，将高压水泵2的电源断开，继而使得高压水泵2停止工作，为确保无线遥控开关能够顺利有效接收到无线遥控器发出的控制信号，在此，在所述旋转筒 1的顶板设置一第一贯通口15，一盖板17实现第一贯通口15的密封封盖，所述盖板17由非金属材料构成，盖板17为非金属材料构成，可实现电磁波信号的有效穿过，从而确保无线遥控开关能够接收到无线信号，所述无线遥控开关设置在旋转筒1的上端内部，且与所述第一贯通口15相邻；盖板17实现第一贯通口15密封封盖的具体实施方式为：在第一贯通口15 的上部周边固定设置一方形框16，在方形框16上设置有若干第一螺纹孔161，在盖板17上设置有与第一螺纹孔161相对应的第二贯通孔171，螺栓穿过第二贯通孔171然后在第一螺纹孔161内拧紧，实现盖板17与方形框16的密封连接。
33.本实用新型还提供一种钻孔施工工艺，包括上述旋挖钻头，还包括带动该旋挖钻头进行钻孔作业的旋挖钻机，该钻孔施工工艺流程包括如下步骤：
34.s1、检查高压水泵2、蓄电池4、水箱3、无线遥控开关及无线遥控器，以确保高压水泵 2、蓄电池4、无线遥控开关和无线遥控器均能正常工作，确保水箱3内装满水，同时，在地面上试验喷水作业流程，以便于检测对应管道是否存有漏水问题，当进行完上述检测工作后，再次将水箱3内的水填满，然后，将旋挖钻头安装到旋挖钻机的钻杆的端部；
35.s2、将旋转钻机按照钻孔要求移动到指定位置，并确保旋转钻机的姿态符合钻孔要求；
36.s3、启动旋挖钻机，旋挖钻头在钻杆的带动下进行钻孔作业，当旋挖钻头一直在较为容易的地层上进行作业时，此时，使得高压水泵2一直处于关闭状态；当旋挖钻头钻到困难地层时，旋挖钻机工作人员通过无线遥控器控制高压水泵2，使得高压水泵2进行间歇式工作，即工作人员以时间为控制单位，使得高压水泵2持续工作一段时间，然后，暂停一段时间，然后，再重新使得高压水泵2工作一段时间，反复进行上述工作流程，直到旋挖钻头穿过困难地层或达到钻孔深度要求，在将旋转筒1内的芯柱从旋转筒1内清除的过程中，工作人员同时利用注水管31再次将水箱3内的水灌满，以便确保水箱3为高压水泵2提供足够的水源。
37.本实用新型中，“上”、“下”均是为了方便描述位置关系而采用的相对位置，因此不能作为绝对位置理解为对保护范围的限制。
38.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
39.以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，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构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。