一种在岩石中旋扩成盘异型钻具
阅读说明：本技术 一种在岩石中旋扩成盘异型钻具 (Rotary expansion disc-forming special-shaped drilling tool in rock ) 是由 滕金领 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种在岩石中旋扩成盘异型钻具,包括导向仓、收缩在所述导向仓内部的切削单元以及设置在所述切削单元底部的导向管；所述切削单元包括与所述导向仓内部转动连接的上盘切削翼以及与所述上盘切削翼另另一端转动配合的下盘切削翼,所述下盘切削翼下端与所述导向管转动配合。本发明能够解决在设计要求承载力高,深孔钻进困难的岩石地层中采用可缩短桩长、减少施工难度,并能避免在收合过程中支臂夹土不能完全闭合的现象。(The invention provides a rotary-expanding coiled special-shaped drilling tool in rock, which comprises a guide bin, a cutting unit contracted in the guide bin and a guide pipe arranged at the bottom of the cutting unit; the cutting unit comprises an upper disc cutting wing rotationally connected with the inside of the guide bin and a lower disc cutting wing rotationally matched with the other end of the upper disc cutting wing, and the lower end of the lower disc cutting wing is rotationally matched with the guide pipe. The invention can solve the problems that the pile length can be shortened, the construction difficulty is reduced and the phenomenon that the support arm cannot be completely closed by clamping soil in the folding process can be avoided when the design requires that the bearing capacity is high and deep hole drilling is difficult.)
技术领域
本发明属于钻具结构技术领域，具体而言，涉及一种在岩石中旋扩成盘异型钻具。
背景技术
桩工领域钻具是最关键部分，按钻具分类目前钻具结构
技术领域
有近百种，大部分以钻进各种土层为主，钻进岩石类钻具只占20％左右。现有的钻具在工作过程中，在要求承载力高、坚硬岩石以及深孔内扩孔时，工作难度高，难以快速完成扩孔，造成工期延时，因此我们设计了一种能、环保、高效，充分发挥钻具在坚硬岩石扩孔在岩石中旋扩成盘的异型钻具。
发明内容
本发明提出了一种新的在岩石中旋扩成盘异型钻具，要解决的技术问题是现有钻具扩孔效率低以及钻进困难的问题。
有鉴于此，本发明提出了一种新的在岩石中旋扩成盘异型钻具，安装在旋挖钻机上，包括导向仓、收缩在所述导向仓内部的切削单元以及设置在所述切削单元底部的导向管；
所述切削单元包括与所述导向仓内部转动连接的上盘切削翼以及与所述上盘切削翼另另一端转动配合的下盘切削翼，所述下盘切削翼下端与所述导向管转动配合。
在上述技术方案中，可选地，所述上盘切削翼和所述下盘切削翼外壁均设置有截齿。
在上述技术方案中，可选地，所述导向仓顶部设置有连接套。
在上述技术方案中，可选地，所述切削单元数量为一个或多个，当切削单元设置有多个时，所述切削单元沿所述导向仓周向均匀排列。
在上述技术方案中，可选地，所述导向仓外侧壁沿所述导向仓轴向开设有开合缝隙，所述开合缝隙数量与所述切削单元数量相同。
在上述技术方案中，可选地，所述切削单元与所述导向管通过连杆连接，所述连杆一端与所述导向管顶部固定连接，所述连杆另一端延伸至所述导向仓内部，且与所述导向仓内部滑动配合，所述切削单元的所述下盘切削翼下端与所述连杆下部转动连接。
在上述技术方案中，可选地，所述导向管底部固定连接有轴承，所述轴承的轴套外壁固定连接有触角。
在上述技术方案中，可选地，所述触角数量至少为四个，所述触角沿所述轴承周向均匀排列。
在上述技术方案中，可选地，所述触角与所述轴套之间通过加强板固定连接。
在上述技术方案中，可选地，所述轴承顶部通过连接块与所述导向管固定连接，所述连接块延伸至所述导向管内部。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明是专门为旋挖钻机配套的，能够解决在设计要求承载力高，深孔钻进困难的岩石地层中采用，可缩短桩长、减少施工难度，并能避免在收合过程中支臂夹土不能完全闭合的现象，能够简化旋扩成盘步骤，杜绝因岩石渣屑充满旋扩部分翼板使其无法上提钻具的现象。
2、在扩孔时，通过相互转动配合的上盘切削翼和下盘切削翼进行扩孔，在进入孔内时，上盘切削翼和下盘切削翼收缩在导向仓内，在下孔后上盘切削翼和下盘切削翼再张开，同时，在完成扩孔动作出孔时，同样可以将上盘切削翼和下盘切削翼收缩进导向仓内，方便取出；
根据不同的孔深度和岩石的进入深度来改变导向管的长度，将导向管延长后，可以将切削单元送入到孔的底部，便于扩孔。
3、在上盘切削翼和下盘切削翼张开并且转动时，通过截齿对岩石进行切削，进行扩孔，方便将岩石切削。
4、设置连接套，通过连接套与旋挖钻机的输出端连接，并且旋挖钻机的输出端可以直接插入到连接套的内部，插接配合更方便，便于张开后的上盘切削翼与下盘切削翼在孔内行进，便于上盘切削翼与下盘切削翼在孔内扩孔。
5、切削单元可以收缩进导向仓内，导向仓给切削单元提供一个储存空间，在扩孔完成后，可以将上盘切削翼与下盘切削翼收缩进导向仓内，便于本发明进入到孔内深处的部件。
6、设置连杆，连杆与导向仓内滑动配合，由于在扩孔工作中，切削单元是主要的受力单位，所以使用连杆加强切削单元的强度。
7、设置多个触角，用来支撑孔内扩孔位置的外加载荷，并且利用加强板加强触角与轴承之间的连接强度，触角不易折断。
8、通过设置连接块，将连接块插入到导向管内，可以使轴承与导向管连接更稳定。
附图说明
图1示出了本发明的结构示意图；
图2示出了本发明的切削单元工作状态下结构示意图；
图3示出了本发明在孔内工作状态下平面结构示意图。
图中：1、导向仓；2、切削单元；3、导向管；4、上盘切削翼；5、下盘切削翼；6、截齿；7、连接套；8、连杆；9、轴承；10、触角；11、加强板；12、连接块；13、旋扩孔；14、旋扩高度。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
下面参照附图1至图3进行描述。
实施例Ⅰ：
本实施例的技术方案是：
一种在岩石中旋扩成盘异型钻具，安装在旋挖钻机上，包括导向仓1、收缩在所述导向仓1内部的切削单元2以及设置在所述切削单元2底部的导向管3；
所述切削单元2包括与所述导向仓1内部转动连接的上盘切削翼4以及与所述上盘切削翼4另另一端转动配合的下盘切削翼5，所述下盘切削翼5下端与所述导向管3转动配合。
进一步地，所述上盘切削翼4和所述下盘切削翼5外壁均设置有截齿6，所述导向仓1顶部设置有连接套7。
工作过程：提前测量需要扩孔的孔深度，即孔内需要旋扩的位置距离孔底的高度，准备导向管3的长度符合需要扩孔的孔深，比如，孔内需要旋扩的位置距离孔底的高度为20CM，那么就将导向管3的长度设置为20CM，将连接套7与旋挖钻机连接，即旋挖钻机的输出端插入到连接套7中间，或者再利用其它物体(如楔子)增大旋挖钻机输出端与连接套7之间的摩擦力，将切削单元2伸入到孔内，首先，由旋挖钻机带动连接套7转动，切削单元2与导向仓1会跟随连接套7转动，由导向管3顶到孔壁，这样连接套7受到压力后，会挤压切削单元2的上盘切削翼4与下盘切削翼5，由于上盘切削翼4与下盘切削翼5之间相互转动连接，所以上盘切削翼4与下盘切削翼5会张开，利用上盘切削翼4与下盘切削翼5对孔壁进行切削，上盘切削翼4与下盘切削翼5切削过的孔径会慢慢增大，这样，上盘切削翼4与下盘切削翼5也会张开到最大程度，进行切削，当切削单元2切削一段时间后，由旋挖钻机往回拉连接套7与导向仓1，即往回拉下盘切削翼5，下盘切削翼5的上端会收缩，同时上盘切削翼4的下端会收缩，这样，上盘切削翼4与下盘切削翼5会收缩进导向仓1内，再将切削单元2慢慢拉到孔外。
可选地，所述下盘切削翼5与所述导向管3通过法兰连接。
实施例Ⅱ：
本实施例的技术方案是：
一种在岩石中旋扩成盘异型钻具，安装在旋挖钻机上，包括导向仓1、收缩在所述导向仓1内部的切削单元2以及设置在所述切削单元2底部的导向管3；
所述切削单元2包括与所述导向仓1内部转动连接的上盘切削翼4以及与所述上盘切削翼4另另一端转动配合的下盘切削翼5，所述下盘切削翼5下端与所述导向管3转动配合，所述切削单元2数量为一个或多个，当切削单元2设置有多个时，所述切削单元2沿所述导向仓1周向均匀排列。
进一步地，所述导向仓1外侧壁沿所述导向仓1轴向开设有开合缝隙，所述开合缝隙数量与所述切削单元2数量相同。
设置多个切削单元2，可以提高切削效率，并且配合设置相同数量的开合缝隙，这样，切削单元2就会通过开合缝隙进入到导向仓1中，并且导向仓1的外壁能够挡住大部分岩石进入到导向仓1中，便于上盘切削翼4与下盘切削翼5进入到导向仓1内。
实施例Ⅲ：
本实施例的技术方案是：
一种在岩石中旋扩成盘异型钻具，安装在旋挖钻机上，包括导向仓1、收缩在所述导向仓1内部的切削单元2以及设置在所述切削单元2底部的导向管3；
所述切削单元2包括与所述导向仓1内部转动连接的上盘切削翼4以及与所述上盘切削翼4另另一端转动配合的下盘切削翼5，所述下盘切削翼5下端与所述导向管3转动配合；
所述切削单元2与所述导向管3通过连杆8连接，所述连杆8一端与所述导向管3顶部固定连接，所述连杆8另一端延伸至所述导向仓1内部，且与所述导向仓1内部滑动配合，所述切削单元2的所述下盘切削翼5下端与所述连杆8下部转动连接。
将切削单元2通过连杆8与导向管3连接，在切削单元2的上盘切削翼4和下盘切削翼5张开时，导向管3会相对于导向仓1相对移动，连杆8的上端会在导向仓1内向上滑动，同时，上盘切削翼4的上端会在导向仓1内转动，上盘切削翼4的下端与下盘切削翼5的上端之间相互转动，下盘切削翼5的下端在连杆8的下端转动，最终，将上盘切削翼4与下盘切削翼5张开，而在上盘切削翼4与下盘切削翼5闭合时，上述过程相反。
实施例Ⅳ：
本实施例的技术方案是：
一种在岩石中旋扩成盘异型钻具，安装在旋挖钻机上，包括导向仓1、收缩在所述导向仓1内部的切削单元2以及设置在所述切削单元2底部的导向管3；
所述切削单元2包括与所述导向仓1内部转动连接的上盘切削翼4以及与所述上盘切削翼4另另一端转动配合的下盘切削翼5，所述下盘切削翼5下端与所述导向管3转动配合；
所述导向管3底部固定连接有轴承9，所述轴承9的轴套外壁固定连接有触角10。
进一步地，述触角10数量至少为四个，所述触角10沿所述轴承9周向均匀排列。
触角10用于支撑在孔底，并且设置多个触角10，用于支撑，支撑性更稳定，在触角10支撑在孔底后，切削单元2旋转扩孔时，触角10由于顶在孔底，所以触角10是不动的，切削单元2与触角10之间是由轴承9转动的，这样更能方便切削单元2在孔内旋转，如果没有触角10的存在，由导向管3直接顶在孔底，那么导向管3与孔底的摩擦力是很大的，这样，切削单元2就不容易旋转。
在改变导向管3的长度，使导向管3到触角10的距离符合旋扩位置到孔底的高度。
可选地，所述触角10与所述轴套之间通过加强板11固定连接。
在切削单元2转动扩孔时，除了切削单元2是受力单位外，触角10也会受到力，所以在触角10与轴套之间固定加强板11，用于加强触角10的连接强度。
实施例Ⅴ：
本实施例的技术方案是：
一种在岩石中旋扩成盘异型钻具，安装在旋挖钻机上，包括导向仓1、收缩在所述导向仓1内部的切削单元2以及设置在所述切削单元2底部的导向管3；
所述切削单元2包括与所述导向仓1内部转动连接的上盘切削翼4以及与所述上盘切削翼4另另一端转动配合的下盘切削翼5，所述下盘切削翼5下端与所述导向管3转动配合；
所述轴承9顶部通过连接块12与所述导向管3固定连接，所述连接块12延伸至所述导向管3内部。
通过连接块12将导向管3与轴承9固定连接，并且将连接块12插入到导向管3内连接，可以很好的加强轴承9与导向管3之间的强度。
实施例Ⅵ：
本实施例的技术方案是：
一种在岩石中旋扩成盘异型钻具施工方法，安装在旋挖钻机上，包括导向仓1、收缩在所述导向仓1内部的切削单元2以及设置在所述切削单元2底部的导向管3；
所述切削单元2包括与所述导向仓1内部转动连接的上盘切削翼4以及与所述上盘切削翼4另另一端转动配合的下盘切削翼5，所述下盘切削翼5下端与所述导向管3转动配合；
所述上盘切削翼4和所述下盘切削翼5外壁均设置有截齿6；
所述导向仓1顶部设置有连接套7；
所述切削单元2数量为一个或多个，当切削单元2设置有多个时，所述切削单元2沿所述导向仓1周向均匀排列；
所述导向仓1外侧壁沿所述导向仓1轴向开设有开合缝隙，所述开合缝隙数量与所述切削单元2数量相同；
所述切削单元2与所述导向管3通过连杆8连接，所述连杆8一端与所述导向管3顶部固定连接，所述连杆8另一端延伸至所述导向仓1内部，且与所述导向仓1内部滑动配合，所述切削单元2的所述下盘切削翼5下端与所述连杆8下部转动连接；
所述导向管3底部固定连接有轴承9，所述轴承9的轴套外壁固定连接有触角10；
所述触角10数量至少为四个，所述触角10沿所述轴承9周向均匀排列；
所述触角10与所述轴套之间通过加强板11固定连接；
所述轴承9顶部通过连接块12与所述导向管3固定连接，所述连接块12延伸至所述导向管3内部。
步骤一：钻孔形成后，设置导向管3的长度，将连接套7与旋挖钻机连接。
步骤二：将切削单元2送达孔内的扩盘位置，测定岩石平面位置，开启下压钻具，每钻进10分钟观察上盘切削翼4与下盘切削翼5的展开状态，当上盘切削翼4与下盘切削翼5展开至设计的三分之一宽度后，将上盘切削翼4与下盘切削翼5提出。
步骤三：更换钻头，用常规钻头清孔，再将切削单元2下入孔内，重复上述扩孔过程。
需要特别说明的是：在岩石中扩孔，每次切削单元2扩孔再利用常规钻头清孔，即可完成全部成孔过程。
最后应说明的是，上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
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