CN113513270B - 微扩孔钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻头的技术领域，公开了微扩孔钻头，包括连接在钻斗底部的连接头以及活动连接在所述连接头上的活动头，活动头包括插入段以及连接在插入段底部的端头，端头上凸设有钻齿；连接头上设有上下延伸布置且供插入段活动插入的轨槽，插入段自下而上插设在轨槽中；连接头具有朝外布置的外侧壁，当钻头穿过钢套管时，连接头的外侧壁与钢套管之间具有间隙；当插入段朝上移动至极限位置时，端头偏离连接头的外侧壁朝外偏出布置，当插入段朝下移动至极限位置时，端头偏离连接头的外侧壁朝内偏入布置，钻进时，钻头触岩，插入段缩进轨槽朝上移动至极限位置，使端头偏离连接头的外侧壁朝外偏出，端头偏出钢套管口外扩大研磨范围，实现钻头的微扩孔。

Description

微扩孔钻头

技术领域

本发明专利涉及钻头的技术领域，具体而言，涉及微扩孔钻头。

背景技术

随着建筑业界的发展，基坑深度越来越深，支护结构嵌固深度也越来越深，支护结构开始产生嵌岩要求。

现有技术中，采用普通的搓管机虽然垂直度控制较好，但是无法入岩；如采用全套管全回转钻机，虽然垂直度精度控制好，但是效率低，成本高；目前很多项目采用旋挖硬咬合入岩，但是，因为没有钢套管，所以垂直度控制不好，精度不高，尤其是岩石等复杂地层，垂直度更差；如果采用旋挖液压驱动器下钢套管，虽然效率高，但是难以入岩，只能到达土岩交界面。

针对钢套管只能到达岩面，而无法在进入岩层内继续钻进的工程，在进行岩层钻进时，钻头需要在钢套管提前钻进，在钻进的过程中，钻斗为了进入钢套管，直径需要小于钢套管内径7-15cm，这样，导致钻头的钻进直径小于套管内径，因此，不能实现钻头与钢套筒上下同直径在岩层进行钻进。

发明内容

本发明的目的在于提供微扩孔钻头，旨在解决现有技术中，钻头不能与钢套筒上下同直径在岩层进行钻进的问题。

本发明是这样实现的，微扩孔钻头，包括连接在钻斗底部的连接头以及活动连接在所述连接头上的活动头，所述活动头包括插入段以及连接在插入段底部的端头，所述端头上凸设有钻齿；所述连接头上设有上下延伸布置且供插入段活动插入的轨槽，所述插入段自下而上插设在轨槽中；所述连接头具有朝外布置的外侧壁，当所述钻头穿过钢套管时，所述连接头的外侧壁与钢套管之间具有间隙；当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述端头偏离所述连接头的外侧壁朝外偏出布置，当所述插入段朝下移动至极限位置时，所述端头偏离所述连接头的外侧壁朝内偏入布置。

进一步的，所述轨槽为形成在所述连接头内的槽条，所述槽条贯穿所述连接头的底部，形成底部开口，所述插入段由所述槽条的底部开口插入在所述槽条中。

进一步的，沿着连接头自上而下的方向，所述槽条及插入段分别朝外弧形布置，所述插入段与所述槽条同弧度弧形布置。

进一步的，所述连接头的外侧壁设有连通槽条的沉孔，所述沉孔中设有限位头，所述限位头具有穿设置槽条中的限位段，所述插入段具有朝外布置的限位侧壁，沿着插入段自上而下的方向，所述限位侧壁呈弧形状；所述限位侧壁上设有限位槽，所述限位槽沿着插入段在槽条中的移动方向延伸布置，所述限位段活动置于限位槽中。

进一步的，所述连接头的外侧壁的最外侧呈纵向布置，形成纵向壁。

进一步的，所述纵向壁朝内凹陷形成所述沉孔，所述纵向侧壁具有顶侧壁以及底侧壁，所述顶侧壁与底侧壁相对布置，沿着自内而外的方向，所述顶侧壁及底侧壁朝上同向倾斜布置。

进一步的，所述端头具有朝下及朝外布置的球形面，所述钻齿凸设在所述球形面上。

进一步的，所述球形面具有朝下抵接岩面的岩面抵接部以及朝外抵接孔壁的孔壁抵接部；当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述岩面抵接部自上而下抵接在岩面上，所述孔壁抵接部自内而外抵接在孔壁上；所述岩面抵接部以及孔壁抵接部分别凸设有所述钻齿。

进一步的，所述球形面具有位于岩面抵接部及孔壁抵接部之间的过渡抵接部，所述过渡抵接部凸设有所述钻齿，当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述岩面抵接部上的钻齿朝下倾斜抵接在孔壁与岩面的交接处。

进一步的，所述端头与插入段之间设有对接平台，所述对接平台具有朝上布置的下对接平面，所述连接头的底部具有朝下布置的上对接平面，所述上对接平面呈水平布置；当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述下对接平面呈水平布置，且自下而上与所述上对接平面贴合对接。

与现有技术相比，本发明提供的微扩孔钻头，使用时，自由状态下的钻头在重力作用下，活动头下垂，插入段朝下移动至极限位置，活动头朝内收缩，使连接头的外侧壁与钢套管之间具有间隙，钻斗得以在钢套管中穿过；当钻头触岩时，插入段缩进轨槽朝上移动至极限位置，使端头偏离连接头的外侧壁朝外偏出，端头偏出钢套管口外扩大研磨范围，实现钻头的微扩孔。

附图说明

图1是本发明提供的微扩孔钻头的整体示意图；

图2是本发明提供的微扩孔钻头的整体示意图；

图3是本发明提供的微扩孔钻头的活动头示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-3所示，为本发明提供的较佳实施例。

微扩孔钻头，包括连接在钻斗底部的连接头108以及活动连接在连接头108上的活动头100，活动头100包括插入段105以及连接在插入段105底部的端头107，端头107上凸设有钻齿101；连接头108上设有上下延伸布置且供插入段105活动插入的轨槽，插入段105自下而上插设在轨槽中；

连接头108具有朝外布置的外侧壁，当钻头穿过钢套管时，连接头108的外侧壁与钢套管之间具有间隙；当插入段105朝上移动至极限位置时，端头107偏离连接头108的外侧壁朝外偏出布置，当插入段105朝下移动至极限位置时，端头107偏离连接头108的外侧壁朝内偏入布置。

上述提供的微扩孔钻头，使用时，自由状态下的钻头在重力作用下，活动头100下垂，插入段105朝下移动至极限位置，活动头100朝内收缩，使连接头108的外侧壁与钢套管之间具有间隙，钻斗得以在钢套管中穿过；当钻头触岩时，插入段105缩进轨槽朝上移动至极限位置，使端头107偏离连接头108的外侧壁朝外偏出，端头偏出钢套管口外扩大研磨范围，实现钻头的微扩孔。

其中，轨槽为形成在连接头108内的槽条106，槽条106贯穿连接头108的底部，形成底部开口，插入段105由槽条106的底部开口插入在槽条106中且在槽条106内上下活动，改变插入段105上的活动头100的位置状态。

进一步的，沿着连接头108自上而下的方向，槽条106及插入段105分别朝外同弧度弧形布置，弧形布置下的槽条106与插入段105相配合使端头107实现偏离连接头108的外侧壁朝外偏出钢套管的管壁，从而实现相对于钢套管的微扩孔。

连接头108的外侧壁设有连通槽条106的沉孔109，沉孔109中设有限位头110，限位头110具有穿过沉孔109且设置在槽条106中的限位段，限位头110插入沉孔109将插入段105限制在槽条106内的限位段中活动，插入段105具有朝外布置的限位侧壁113且沿着插入段105自上而下的方向，限位侧壁113呈弧形状且与槽条106同弧度，保证插入段105能够在槽条106内自由活动；

限位侧壁113上设有限位槽104且限位槽104沿着插入段105在槽条106中的移动方向延伸布置，限位段活动限于限位槽104中，从而限制钻头的插入段105在限位槽104内活动。

连接头108的外侧壁的最外侧呈纵向布置，形成纵向壁，纵向壁朝内凹陷形成沉孔109用来穿插限位头110，限位头110用来限制插入段在限位槽104内，避免活动头100掉出连接头108，纵向侧壁具有顶侧壁111以及底侧壁112，顶侧壁111与底侧壁112相对布置，沿着自内而外的方向，顶侧壁111及底侧壁112朝上同向倾斜布置，对槽条106内形成保护壳，保护插入段105在槽条106内正常活动。

具体地，活动头100上的端头107具有朝下及朝外布置的球形面102，钻齿101凸设在球形面102上，球形面102与岩面接触面更广，便于接触岩面进行研磨周边的岩石。其中，球形面102具有朝下抵接岩面的岩面抵接部以及朝外抵接孔壁的孔壁抵接部，通过抵接部与岩面和孔壁接触方便进行钻探和研磨。

当插入段105朝上移动至极限位置时，岩面抵接部自上而下抵接在岩面上，孔壁抵接部自内而外抵接在孔壁上，形成对周边的孔壁和底部的岩面的研磨；岩面抵接部以及孔壁抵接部分别凸设有钻齿101，钻齿101有利于提高钻进的效率以及钻进坚硬的岩石。

球形面102具有位于岩面抵接部及孔壁抵接部之间的过渡抵接部，过渡抵接部凸设有钻齿101，当插入段105朝上移动至极限位置时，岩面抵接部上的钻齿101朝下倾斜抵接在孔壁与岩面的交接处，钻进时，球形面102上的钻齿101充分与周围的岩石相接触。

活动头100上的端头107与插入段105之间设有对接平台103，对接平台103具有朝上布置的下对接平面，连接头108的底部具有朝下布置的上对接平面，上对接平面呈水平布置，对接平台103具有增大活动头100受力面积，还能起到加固活动头100的作用；当插入段105朝上移动至极限位置时，下对接平面呈水平布置，且自下而上与上对接平面贴合对接，使活动头100和连接头108之间在对接平台103处均匀受力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.微扩孔钻头，其特征在于，包括连接在钻斗底部的连接头以及活动连接在所述连接头上的活动头，所述活动头包括插入段以及连接在所述插入段底部的端头，所述端头上凸设有钻齿；所述连接头上设有上下延伸布置且供所述插入段活动插入的轨槽，所述插入段自下而上插设在所述轨槽中；

所述连接头具有朝外布置的外侧壁，当所述钻头穿过钢套管时，所述连接头的外侧壁与所述钢套管之间具有间隙；当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述端头偏离所述连接头的外侧壁朝外偏出布置，当所述插入段朝下移动至极限位置时，所述端头偏离所述连接头的外侧壁朝内偏入布置；

所述轨槽为形成在所述连接头内的槽条，所述槽条贯穿所述连接头的底部，形成底部开口，所述插入段由所述槽条的底部开口插入在所述槽条中；

沿着连接头自上而下的方向，所述槽条及所述插入段分别朝外弧形布置，所述插入段与所述槽条同弧度弧形布置；

所述连接头的外侧壁设有连通所述槽条的沉孔，所述沉孔中设有限位头，所述限位头具有穿设置在所述槽条中的限位段，所述插入段具有朝外布置的限位侧壁，沿着所述插入段自上而下的方向，所述限位侧壁呈弧形状；所述限位侧壁上设有限位槽，所述限位槽沿着所述插入段在所述槽条中的移动方向延伸布置，所述限位段活动置于所述限位槽中。

2.如权利要求1所述的微扩孔钻头，其特征在于，所述连接头的外侧壁的最外侧呈纵向布置，形成纵向壁。

3.如权利要求2所述的微扩孔钻头，其特征在于，所述纵向壁朝内凹陷形成所述沉孔，所述纵向侧壁具有顶侧壁以及底侧壁，所述顶侧壁与底侧壁相对布置，沿着自内而外的方向，所述顶侧壁及所述底侧壁朝上同向倾斜布置。

4.如权利要求1所述的微扩孔钻头，其特征在于，所述端头具有朝下及朝外布置的球形面，所述钻齿凸设在所述球形面上。

5.如权利要求4所述的微扩孔钻头，其特征在于，所述球形面具有朝下抵接岩面的岩面抵接部以及朝外抵接孔壁的孔壁抵接部；当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述岩面抵接部自上而下抵接在岩面上，所述孔壁抵接部自内而外抵接在孔壁上；所述岩面抵接部以及所述孔壁抵接部分别凸设有所述钻齿。

6.如权利要求5所述的微扩孔钻头，其特征在于，所述球形面具有位于所述岩面抵接部及所述孔壁抵接部之间的过渡抵接部，所述过渡抵接部凸设有所述钻齿，当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述岩面抵接部上的所述钻齿朝下倾斜抵接在孔壁与岩面的交接处。

7.如权利要求1所述的微扩孔钻头，其特征在于，所述端头与所述插入段之间设有对接平台，所述对接平台具有朝上布置的下对接平面，所述连接头的底部具有朝下布置的上对接平面，所述上对接平面呈水平布置；当所述插入段朝上移动至极限位置时，所述下对接平面呈水平布置，且自下而上与所述上对接平面贴合对接。