可调式打井机钻头的制作方法

1.本实用新型涉及一种基坑施工工具，尤其涉及一种可调式打井机钻头。


背景技术：

2.在地下水位较高的地区开挖深基坑时，为了保证深基坑施工安全，一般先施工降水井将地下水位降至指定高度后再进行深基坑的开挖。根据不同深基坑及其不同位置处的降水要求，降水井的直径通常有800mm、700mm、600mm、500mm、400mm等尺寸。在降水井施工时，需要根据降水井的尺寸更换不同型号的打井机钻头，且需要将整个钻头拆卸后更换安装，操作较为不便，影响降水井的施工效率；同时，由于需要配置多个型号的打井机钻头，一定程度上增加了施工成本。因此，需要提供一种可调式打井机钻头，能够解决现有技术中不同尺寸降水井施工需要更换不同型号打井机钻头的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可调式打井机钻头，能够解决现有技术中不同尺寸降水井施工需要更换不同型号打井机钻头的问题。
4.本实用新型是这样实现的：
5.一种可调式打井机钻头，包括适配外环、固定内环、钻杆和钻井刀片；适配外环和固定内环均为环形结构，且适配外环的直径与降水井的直径相匹配，固定内环的直径小于适配外环的直径，使固定内环可拆卸式设置在适配外环内；钻杆同轴固连并贯穿固定内环，钻杆的上端连接至打井机，钻井刀片设置在钻杆上且位于固定内环的下方。
6.所述的适配外环和固定内环上均间隔形成有若干个安装孔，若干个固定件分别通过若干个安装孔连接适配外环和固定内环。
7.所述的适配外环与固定内环同轴设置，若干个固定件均沿适配外环和固定内环的径向设置。
8.所述的适配外环的高度与固定内环的高度一致，安装孔的中心位于适配外环和固定内环的一半高度处。
9.所述的钻井刀片包括钻进刀片和扩孔刀片；钻进刀片的上端固定连接在钻杆的下端，钻进刀片的下端收窄呈尖状；多片扩孔刀片分别倾斜设置在固定内环与钻进刀片之间。
10.所述的固定内环的直径大于钻杆的直径，钻杆与固定内环之间通过多块加劲板连接，多片扩孔刀片的上端分别对应设置在多块加劲板与固定内环的连接处。
11.所述的多块加劲板沿固定内环的径向等间隔设置，且多块加劲板与固定内环上的若干个安装孔错开设置。
12.所述的加劲板、固定内环、钻杆和钻井刀片焊接成一体结构。
13.所述的扩孔刀片的外侧刀刃呈波浪状结构。
14.所述的适配外环的底面和固定内环的底面上均布若干个削土刀刃。
15.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
16.1、本实用新型由于设有适配外环和固定内环，适配外环通过固定件经安装孔连接在固定内环的外侧，拆装方便、快捷，可根据降水井的不同尺寸选择相应尺寸的适配外环，降水井尺寸改变时只需更换相应尺寸的适配外环即可，无需拆卸和重新安装整个钻头，有利于提高降水井的成孔效率，具有良好的实用性和通用性。
17.2、本实用新型由于设有钻进刀片、扩孔刀片和削土刀刃，钻进刀片钻入土层中并通过扩孔刀片扩孔，再通过削土刀刃进一步扩孔至降水井的设计尺寸，能保证降水井的施工质量；无需配置相应尺寸的多个钻头，可在深基坑的各个降水井之间周转使用，有利于降低施工成本。
附图说明
18.图1是本实用新型可调式打井机钻头的立体图；
19.图2是本实用新型可调式打井机钻头中固定内环、钻杆和钻井刀片的立体图；
20.图3是本实用新型可调式打井机钻头中适配外环的立体图。
21.图中，1适配外环，101削土刀刃，2固定内环，3钻杆，4钻井刀片，401钻进刀片，402扩孔刀片，5固定件，6安装孔，7加劲板。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
23.请参见附图1至附图3，一种可调式打井机钻头，包括适配外环1、固定内环2、钻杆3和钻井刀片4；适配外环1和固定内环2均为环形结构，且适配外环1的直径与降水井的直径相匹配，固定内环2的直径小于适配外环1的直径，使固定内环2能通过若干个固定件5可拆卸式设置在适配外环1内；钻杆3同轴固连并贯穿固定内环2，钻杆3的上端连接至打井机，钻井刀片4设置在钻杆3上且位于固定内环2的下方。
24.优选的，可采用厚钢板弯曲连接成圆环形结构，形成适配外环1和固定内环2，适配外环1的尺寸根据工程中降水井的尺寸确定，例如800mm、700mm、600mm、500mm、400mm，固定内环2的尺寸略小于适配外环1的最小尺寸，从而保证适配外环1能安装在固定内环2的外侧。
25.优选的，固定件5可采用高强度双头螺栓及其螺母，高强度双头螺栓的长度应大于适配外环1最大半径与固定内环2的半径之差，从而保证适配外环1与固定内环2之间通过固定件5可拆卸式连接并同步转动钻进，且连接牢固可靠。通过高强度双头螺栓及其螺母能够实现适配外环1在固定内环2外侧的快速拆卸和安装锁紧，操作简单、便捷。
26.优选的，钻杆3和钻井刀片4可采用高强度钢材制作成型，从而保证降水井的钻孔成型；钻杆3采用与施工采用的打井机的输出轴相匹配的钻杆即可。
27.将钻杆3连接至打井机的输出轴，通过打井机驱动钻杆3经钻井刀片4实现降水井的钻进成孔。利用相同尺寸的适配外环1匹配不同尺寸的降水井，从而满足不同尺寸降水井的施工需求，只需更换适配外环1即可，无需频繁拆装整个钻头，有利于提高深基坑降水井的效率。
28.请参见附图1至附图3，所述的适配外环1和固定内环2上均间隔形成有若干个安装孔6，若干个固定件5分别通过若干个安装孔6连接适配外环1和固定内环2。
29.安装孔6的数量可根据适配外环1和固定内环2的尺寸适应性增减，优选为四个孔径为20mm的孔，四个安装孔6间隔四分之一圆环等间隔布置。固定件5的数量与安装孔6的数量一致，固定件5的螺栓直径为18mm，从而保证适配外环1和固定内环2之间的可靠同轴连接和同步转动。
30.所述的适配外环1与固定内环2同轴设置，若干个固定件5均沿适配外环1和固定内环2的径向设置。
31.固定件5沿径向设置能保证适配外环1与固定内环2之间的可靠传力，使可调式打井机钻头的整体结构强度高，提高适配外环1与固定内环2之间的连接可靠性和转动同步性。
32.所述的适配外环1的高度与固定内环2的高度一致，安装孔6的中心位于适配外环1和固定内环2的一半高度处，确保适配外环1和固定内环2的受力均匀，避免适配外环1和固定内环2变形损坏。
33.请参见附图1和附图2，所述的钻井刀片4包括钻进刀片401和扩孔刀片402；钻进刀片401的上端固定连接在钻杆3的下端，钻进刀片401的下端收窄呈尖状；多片扩孔刀片402分别倾斜设置在固定内环2与钻进刀片401之间。
34.钻进刀片401通过尖状结构便于钻进土层中，并通过多片扩孔刀片402对孔洞进行扩孔，随着钻井刀片4的钻进，孔径扩大至与固定内环2的直径一致，随着钻井刀片4的继续钻进，孔径再扩大至与适配外环1的直径一致，从而满足降水井的设计要求。
35.请参见附图1和附图2，所述的固定内环2的直径大于钻杆3的直径，钻杆3与固定内环2之间通过多块加劲板7连接，多片扩孔刀片402的上端分别对应设置在多块加劲板7与固定内环2的连接处。
36.优选的，加劲板7可采用厚钢板制成，用于连接固定内环2和钻杆3，将扩孔刀片402的上端延伸至加劲板7与固定内环2的连接处，使扩孔刀片402在钻孔时将荷载传递至加劲板7与固定内环2的连接处，保证扩孔刀片402的结构强度和承载能力，不易弯曲变形。
37.请参见附图1和附图2，所述的多块加劲板7沿固定内环2的径向等间隔设置，且多块加劲板7与固定内环2上的若干个安装孔6错开设置。
38.优选的，加劲板7可等间隔设置三块，使固定内环2的受力均匀，且不影响固定件5的安装，保证固定内环2与适配外环1可靠连接。
39.所述的加劲板7、固定内环2、钻杆3和钻井刀片4焊接成一体结构，结构强度高，使用寿命长。
40.请参见附图1和附图2，所述的扩孔刀片402的外侧(即面向降水井孔壁的一侧)刀刃呈波浪状结构，有利于扩孔刀片402对土体的切削，从而保证成孔效率和质量。
41.请参见附图3，所述的适配外环1的底面和固定内环2的底面上均布若干个削土刀刃101，便于适配外环1和固定内环2切削土体，从而使降水井成孔的孔径与适配外环1的直径一致，即达到设计孔径。
42.请参见附图1至附图3，本实用新型的使用方法是：
43.根据降水井的尺寸选择相同尺寸的适配外环1，将适配环外1通过四个双头螺栓及其螺母(即固定件5)经四个安装孔6与固定内环2固定连接；通过螺纹旋进和旋出四个双头螺栓，使适配环外1同轴设置在固定内环2的外侧。
44.将钻杆3的上端匹配连接至打井机的输出轴上，通过打井机驱动钻杆3转动，钻进刀片401和多片扩孔刀片402与钻杆3同步转动，钻进刀片401向下钻孔，并通过多片扩孔刀片402扩孔，随着钻杆3的钻进，适配外环1通过削土刀刃101向下钻进至土层下方，直至钻进至设计深度，降水井成孔。
45.提升钻杆3，并移至下一个降水井处，即可进行下一次降水井施工。若下一个降水井的尺寸发生变化，通过四个双头螺栓及其螺母(即固定件5)拆卸适配外环1，并更换安装与下一个降水井尺寸相匹配的适配外环1，即可进行下一个降水井的施工，无需拆卸整个钻头。
46.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可调式打井机钻头，其特征是：包括适配外环(1)、固定内环(2)、钻杆(3)和钻井刀片(4)；适配外环(1)和固定内环(2)均为环形结构，且适配外环(1)的直径与降水井的直径相匹配，固定内环(2)的直径小于适配外环(1)的直径，使固定内环(2)可拆卸式设置在适配外环(1)内；钻杆(3)同轴固连并贯穿固定内环(2)，钻杆(3)的上端连接至打井机，钻井刀片(4)设置在钻杆(3)上且位于固定内环(2)的下方。2.根据权利要求1所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的适配外环(1)和固定内环(2)上均间隔形成有若干个安装孔(6)，若干个固定件(5)分别通过若干个安装孔(6)连接适配外环(1)和固定内环(2)。3.根据权利要求2所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的适配外环(1)与固定内环(2)同轴设置，若干个固定件(5)均沿适配外环(1)和固定内环(2)的径向设置。4.根据权利要求2所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的适配外环(1)的高度与固定内环(2)的高度一致，安装孔(6)的中心位于适配外环(1)和固定内环(2)的一半高度处。5.根据权利要求1所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的钻井刀片(4)包括钻进刀片(401)和扩孔刀片(402)；钻进刀片(401)的上端固定连接在钻杆(3)的下端，钻进刀片(401)的下端收窄呈尖状；多片扩孔刀片(402)分别倾斜设置在固定内环(2)与钻进刀片(401)之间。6.根据权利要求5所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的固定内环(2)的直径大于钻杆(3)的直径，钻杆(3)与固定内环(2)之间通过多块加劲板(7)连接，多片扩孔刀片(402)的上端分别对应设置在多块加劲板(7)与固定内环(2)的连接处。7.根据权利要求6所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的多块加劲板(7)沿固定内环(2)的径向等间隔设置，且多块加劲板(7)与固定内环(2)上的若干个安装孔(6)错开设置。8.根据权利要求6或7所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的加劲板(7)、固定内环(2)、钻杆(3)和钻井刀片(4)焊接成一体结构。9.根据权利要求5或6所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的扩孔刀片(402)的外侧刀刃呈波浪状结构。10.根据权利要求1-4任一所述的可调式打井机钻头，其特征是：所述的适配外环(1)的底面和固定内环(2)的底面上均布若干个削土刀刃(101)。

技术总结
本实用新型公开了一种可调式打井机钻头，包括适配外环(1)、固定内环(2)、钻杆(3)和钻井刀片(4)；适配外环(1)和固定内环(2)均为环形结构，且适配外环(1)的直径与降水井的直径相匹配，固定内环(2)的直径小于适配外环(1)的直径，使固定内环(2)可拆卸式设置在适配外环(1)内；钻杆(3)同轴固连并贯穿固定内环(2)，钻杆(3)的上端连接至打井机，钻井刀片(4)设置在钻杆(3)上且位于固定内环(2)的下方。本实用新型能够解决现有技术中不同尺寸降水井施工需要更换不同型号打井机钻头的问题。更换不同型号打井机钻头的问题。更换不同型号打井机钻头的问题。


技术研发人员：郭均杰 全行行 王克慧 赵宏鑫 季鑫 王伟 刘鑫 洪亨彬
受保护的技术使用者：中建八局浙江建设有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/13