一種自鉆式中空錨桿鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型介紹了一種自鉆式中空錨桿鉆頭，包括十字刃、鉆頭裙部、4個對稱上排渣槽、4個對稱下排渣槽、內(nèi)螺紋、過渡盲孔和2個上水孔；其還具有2個下進(jìn)氣孔，下進(jìn)氣孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向下與中心線成55°～65°夾角且通入下排渣槽末端，且所述下進(jìn)氣孔與上水孔在圓周方向間隔分布。本實(shí)用新型通過將排渣槽中4個上水孔中的2個改為下水孔，使水或空氣從盲孔進(jìn)入上水孔時，由于橫截面積的減小，速度的增大，在上水孔的入口處形成低壓，吸附下水孔中的空氣進(jìn)入，從而增加水或空氣排出上水孔的壓強(qiáng)，以此達(dá)到清理鉆孔的目的。
【專利說明】一種自鉆式中空錨桿鉆頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆頭領(lǐng)域技術(shù)，特別是一種自鉆式中空錨桿鉆頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的加大，自鉆式錨桿做為一種提高巖土工程穩(wěn)定性的最有效的方法，在國內(nèi)外鐵路、公路、隧道施工、地下基礎(chǔ)建設(shè)、采礦業(yè)和建筑基坑、滑坡治理、山體支護(hù)中大量使用，自鉆式錨桿集鉆進(jìn)、注漿、錨固為一體化的功能，具有錨桿和鉆桿兩種功能，取消了退鉆桿和插錨桿的工序，是一種先進(jìn)的錨固體系，解決了普通錨桿施工時的塌孔問題，能夠保證在復(fù)雜地質(zhì)條件下的注漿效果。
[0003]自鉆式錨桿施工過程中，根據(jù)不同的地形及巖土特征，鉆頭的選擇也非常重要，自鉆式錨桿的鉆頭種類比較多，每種鉆頭都有其特點(diǎn)和優(yōu)勢，但也存在著一些問題。
[0004]自鉆式錨桿在邊鉆進(jìn)邊注漿的過程中，當(dāng)氣流、水或者漿液通過錨桿中空部分到達(dá)鉆頭部位時，由于能量的損耗，壓強(qiáng)減弱，嚴(yán)重影響清理鉆孔和排屑，也影響了鉆頭的鉆進(jìn)速度。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的自鉆式中空錨桿鉆頭包括:十字刃、鉆頭裙部、上排渣槽(4個)、下排渣槽(4個)、內(nèi)螺紋、過渡盲孔和上水孔(4個)。其中所述十字刃位于鉆頭的頭部，向下有3°?5°的隙角，通過圓弧與鉆頭裙部相接；所述上排渣槽共4個，與十字刃間隔分布，且上排渣槽呈V型，上排渣槽槽底由十字刃中心開始，斜向下與水平面成30?40°夾角；所述下排渣槽緊接著上排渣槽，同樣呈V型，且下排渣槽槽底斜向下與水平線成75?85°夾角；所述內(nèi)螺紋位于鉆頭尾部，長度為自鉆式中空錨桿體螺距的3-4倍；所述過渡盲孔位于內(nèi)螺紋的底部，且過渡盲孔直徑小于內(nèi)螺紋孔直徑，深度10?15mm ;所述上水孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向上與中心線成30°?40°夾角且通入上排渣槽與下排渣槽交界點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)在實(shí)施過程中，當(dāng)水或空氣通過錨桿中空部分到達(dá)鉆頭部位時，由于能量的損耗，壓強(qiáng)減弱，嚴(yán)重影響清理鉆孔和排屑，從而影響了鉆頭的鉆進(jìn)速度，并且由于排屑的不充分，使鉆頭的壽命明顯降低。
[0006]本專利屬于對上述自鉆式中空錨桿鉆頭的技術(shù)改進(jìn)，來增強(qiáng)鉆頭部位流體壓強(qiáng)，從而提聞施工效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種自鉆式中空錨桿鉆頭，能夠增強(qiáng)鉆頭部位流體壓強(qiáng)，從而提高施工效率。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0009]本實(shí)用新型的一種自鉆式中空錨桿鉆頭，包括十字刃、鉆頭裙部、4個對稱上排渣槽、4個對稱下排渣槽、內(nèi)螺紋、過渡盲孔和2個上水孔；其特征在于:自鉆式中空錨桿鉆頭具有2個下進(jìn)氣孔，下進(jìn)氣孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向下與中心線成55°?65°夾角且通入下排渣槽末端，且所述下進(jìn)氣孔與上水孔在圓周方向間隔分布。
[0010]具體的，本實(shí)用新型的一種自鉆式中空錨桿鉆頭，所述的十字刃位于鉆頭的頭部，向下有3°?5°的隙角，通過圓弧與鉆頭裙部相接。
[0011 ] 所述4個上排渣槽與十字刃間隔分布，且上排渣槽呈V型，上排渣槽槽底由十字刃中心開始，斜向下與水平面成30?40°夾角；所述下排渣槽緊接著上排渣槽，同樣呈V型，且下排渣槽槽底斜向下與水平線成75?85°夾角；所述內(nèi)螺紋位于鉆頭尾部，長度為自鉆式中空錨桿體螺距的3-4倍；所述過渡盲孔位于內(nèi)螺紋的底部，且過渡盲孔直徑小于內(nèi)螺紋孔直徑；所述上水孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向上與中心線成30°?40°夾角且通入上排渣槽與下排渣槽交界點(diǎn)。
[0012]進(jìn)一步具體的，下進(jìn)氣孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向下與中心線成55°?65°夾角且通入下排渣槽末端，且所述下進(jìn)氣孔與上水孔在圓周方向間隔分布。
[0013]自鉆式中空錨桿鉆頭的使用時，在鉆進(jìn)過程中，鉆頭打碎的鉆屑需排出鉆孔才能保證鉆頭鉆進(jìn)的速度，當(dāng)水或空氣從過渡盲孔中以速度Vl流入上水孔時，由于橫截面積的突然減小，壓縮水或空氣的壓強(qiáng)增大，流速也隨著變大，導(dǎo)致速度V2XV1，根據(jù)文丘里效應(yīng)，就會在上水孔的入口處會形成低壓，致使下進(jìn)氣孔中的氣流以速度V3進(jìn)入過渡盲孔，增加過渡盲孔中Vl的速度，使得水或空氣從上水孔噴出時，壓強(qiáng)大幅度提高，沖擊鉆頭周圍鉆屑，使之沿著排渣槽向后排出。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型的一種自鉆式中空錨桿鉆頭，通過將排渣槽中4個上水孔中的2個改為下進(jìn)氣孔，使水或空氣從過渡盲孔進(jìn)入上水孔時，由于橫截面積的減小，速度的增大，在上水孔的入口處形成低壓，吸附下進(jìn)氣孔中的空氣進(jìn)入，從而增加水或空氣排出上水孔的壓強(qiáng)，以此達(dá)到清理鉆孔的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的A-A剖視圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0019]圖中:1、十字刃；2、鉆頭裙部；3、內(nèi)螺紋；4、過渡盲孔；5、上排渣槽(4個)；6、下排渣槽(4個)；7、上水孔(2個)；8、下進(jìn)氣孔(2個)。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本專利進(jìn)一步解釋說明。但本專利的保護(hù)范圍不限于具體的實(shí)施方式。
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種自鉆式中空錨桿鉆頭，包括十字刃1、鉆頭裙部2、內(nèi)螺紋3、過渡盲孔4、4個上排渣槽5、4個下排渣槽6、2個上水孔7和2個下進(jìn)氣孔8 ;所述的十字刃I位于鉆頭的頭部，向下有3°的隙角，通過圓弧與鉆頭裙部2相接；所述上排渣槽5共4個，與十字刃I間隔分布，且上排渣槽5呈V型，上排渣槽5槽底由十字刃I中心開始，斜向下與水平面成30夾角；所述下排渣槽6緊接著上排渣槽5，同樣呈V型，且下排渣槽6槽底斜向下與水平線成75夾角；所述內(nèi)螺紋3位于鉆頭尾部，長度為自鉆式中空錨桿體螺距的3倍；所述過渡盲孔4位于內(nèi)螺紋3的底部，且過渡盲孔4直徑小于內(nèi)螺紋3孔直徑；上水孔7為通孔，一端貫入過渡盲孔4，另一端斜向上與中心線成30°夾角且通入上排渣槽5與下排渣槽6交界點(diǎn)。下進(jìn)氣孔8為通孔，一端貫入過渡盲孔4，另一端斜向下與中心線成60°夾角且通入下排渣槽6末端，且所述下進(jìn)氣孔8與上水孔7在圓周方向間隔分布。
[0023]例如在鉆進(jìn)普通花崗巖的過程中，鉆頭打碎的鉆屑需排出鉆孔才能保證鉆頭鉆進(jìn)的速度，當(dāng)水或空氣從過渡盲孔4中以速度2m/s流入上水孔7時，由于橫截面積的突然減小,壓縮水或空氣的壓強(qiáng)增大,流速也隨著變大,導(dǎo)致速度V2XV1，根據(jù)文丘里效應(yīng)，就會在上水孔7的入口處會形成低壓，致使下進(jìn)氣孔8中的氣流以速度V3進(jìn)入過渡盲孔4，增加過渡盲孔4中Vl的速度，使得水或空氣從上水孔7噴出時，壓強(qiáng)大幅度提高，速度增加為4m/s，沖擊鉆頭周圍鉆屑，使之沿著排渣槽5、排渣槽6向后排出。
[0024]實(shí)施例2
[0025]一種自鉆式中空錨桿鉆頭，包括十字刃1、鉆頭裙部2、內(nèi)螺紋3、過渡盲孔4、4個上排渣槽5、4個下排渣槽6、2個上水孔7和2個下進(jìn)氣孔8 ;所述的十字刃I位于鉆頭的頭部，向下有5°的隙角，通過圓弧與鉆頭裙部2相接；所述上排渣槽5共4個，與十字刃I間隔分布，且上排渣槽5呈V型，上排渣槽5槽底由十字刃I中心開始，斜向下與水平面成40°夾角；所述下排渣槽6緊接著上排渣槽5，同樣呈V型，且下排渣槽6槽底斜向下與水平線成85°夾角；所述內(nèi)螺紋3位于鉆頭尾部，長度為自鉆式中空錨桿體螺距的4倍；所述過渡盲孔4位于內(nèi)螺紋3的底部，且過渡盲孔4直徑小于內(nèi)螺紋3孔直徑；上水孔7 —端貫入過渡盲孔4，另一端斜向上與中心線成40°夾角且通入上排渣槽5與下排渣槽6交界點(diǎn)。所述下進(jìn)氣孔8為通孔，一端貫入過渡盲孔4，另一端斜向下與中心線成55°夾角且通入下排洛槽6末端，下進(jìn)氣孔8與上水孔7在圓周方向間隔分布。
[0026]例如在鉆進(jìn)火山巖的過程中，當(dāng)水或空氣從過渡盲孔4中以速度2.5m/s流入上水孔7時，在上水孔7的入口處會形成低壓，使得水或空氣從上水孔7噴出時，壓強(qiáng)大幅度提高，速度增加為4.5m/s，沖擊鉆頭周圍鉆屑沿著排渣槽5、6向后排出。
[0027]對比例I
[0028]現(xiàn)有技術(shù)中的自鉆式中空錨桿鉆頭包括:十字刃1、鉆頭裙部2、4個上排渣槽5、4個下排渣槽6、內(nèi)螺紋3、過渡盲孔4和4個上水孔7。其中所述十字刃I位于鉆頭的頭部，向下有3°的隙角，通過圓弧與鉆頭裙部2相接；所述上排渣槽5共4個，與十字刃I間隔分布，且上排渣槽5呈V型，上排渣槽5槽底由十字刃I中心開始，斜向下與水平面成33°夾角；下排渣槽6緊接著上排渣槽5，同樣呈V型，且下排渣槽6槽底斜向下與水平線成80°夾角；所述內(nèi)螺紋3位于鉆頭尾部，長度為自鉆式中空錨桿體螺距的3-4倍；所述過渡盲孔4位于內(nèi)螺紋3的底部，且過渡盲孔4直徑小于內(nèi)螺紋3孔直徑，深度10?15mm ;上水孔7為通孔，一端貫入過渡盲孔4，另一端斜向上與中心線成35°夾角且通入上排渣槽5與下排渣槽6交界點(diǎn)。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)在鉆進(jìn)過程中，在鉆進(jìn)花崗巖巖石時，以注漿泵壓力為0.8MPa，中空錨桿中空直徑為20mm為例，水或空氣剛出注漿泵的速度為6.4m/s,當(dāng)水或空氣到達(dá)鉆頭部位時，水流或氣流的速度已減為2m/s，嚴(yán)重影響鉆孔排屑。
[0030]可見，在實(shí)施過程中，當(dāng)水或空氣通過錨桿中空部分到達(dá)鉆頭部位時，由于能量的損耗，壓強(qiáng)減弱，嚴(yán)重影響清理鉆孔和排屑，從而影響了鉆頭的鉆進(jìn)速度，并且由于排屑的不充分，使鉆頭的壽命明顯降低，而改進(jìn)之后的鉆頭可以改善這方面的缺陷。
【權(quán)利要求】
1.一種自鉆式中空錨桿鉆頭，包括十字刃、鉆頭裙部、4個對稱上排渣槽、4個對稱下排渣槽、內(nèi)螺紋、過渡盲孔和2個上水孔；其特征在于:自鉆式中空錨桿鉆頭具有2個下進(jìn)氣孔，下進(jìn)氣孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向下與中心線成55°?65°夾角且通入下排渣槽末端，且所述下進(jìn)氣孔與上水孔在圓周方向間隔分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自鉆式中空錨桿鉆頭，其特征是:所述的十字刃位于鉆頭的頭部，向下有3°?5°的隙角，通過圓弧與鉆頭裙部相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述自鉆式中空錨桿鉆頭，其特征是:所述的4個上排渣槽與十字刃間隔分布，且上排渣槽呈V型，上排渣槽槽底由十字刃中心開始，斜向下與水平面成30?40°夾角；所述下排渣槽緊接著上排渣槽，同樣呈V型,且下排渣槽槽底斜向下與水平線成75?85°夾角；所述內(nèi)螺紋位于鉆頭尾部，長度為自鉆式中空錨桿體螺距的3-4倍；所述過渡盲孔位于內(nèi)螺紋的底部，且過渡盲孔直徑小于內(nèi)螺紋孔直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述自鉆式中空錨桿鉆頭，其特征是:所述的上水孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向上與中心線成30°?40°夾角且通入上排渣槽與下排渣槽交界點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述自鉆式中空錨桿鉆頭，其特征是:所述的上水孔為通孔，一端貫入過渡盲孔，另一端斜向上與中心線成30°?40°夾角且通入上排渣槽與下排渣槽交界點(diǎn)。
【文檔編號】E21B10/60GK204098791SQ201420395369
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】許巖波, 杜景景, 劉源濤, 趙博鋒, 張豐霞, 孫曉剛, 肖盼盼, 肖智廣 申請人:洛陽恒諾錨固技術(shù)有限公司