一种扩孔钻头及旋挖钻机的制作方法

1.本实用新型涉及钻头设备技术领域，具体涉及一种扩孔钻头及旋挖钻机。


背景技术：

2.旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，其依靠钻杆带动钻头切削取土，然后提升至孔外卸土。桩基础的承载力主要分为桩侧摩擦力和桩端承载力，由于施工工艺、地质变化、人为操作等因素，常会出现桩基局部沉降，无法满足桩基础的承载力和抗浮、抗剪能力，目前经常通过桩底扩大或者后注浆的方法来提高桩基承载力。其中，桩底扩大是在旋挖成孔后，更换扩孔钻头，扩大桩底承载面积来提高桩基的承载力。
3.现有的扩孔钻头，所扩桩孔上部呈锥形，下部为平面，扩孔后的渣土掉落堆积在所扩桩孔底部，扩孔后的虚土不易清除；当在钻孔深度方向上进行多个扩孔时，需多次清除所扩桩孔底部的虚土。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的扩孔钻头所扩桩孔上部呈锥形，下部为平面导致扩孔后的虚土不易清除的缺陷，从而提供一种扩孔钻头及旋挖钻机。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种扩孔钻头，包括第一连接组件、第二连接组件、第一切削组件和第二切削组件。其中，第二连接组件可滑动地设于所述第一连接组件上；第一切削组件的第一端铰接于所述第一连接组件上；第二切削组件的第一端铰接于所述第二连接组件上，所述第二切削组件的第二端铰接于所述第一切削组件的第二端。
6.可选地，上述的扩孔钻头，所述第一切削组件具有多个，多个所述第一切削组件间隔设于第一连接组件的周向上；所述第二切削组件为多个，多个所述第二切削组件与多个所述第一切削组件一一对应设置。
7.可选地，上述的扩孔钻头，所述第一切削组件包括第一翼板和多个第一切削齿组件，第一翼板的第一端铰接于所述第一连接组件上；多个第一切削齿组件间隔设于所述第一翼板上；所述第二切削组件包括第二翼板和多个第二切削齿组件，第二翼板的一端铰接于所述第二连接组件上，所述第二翼板的另一端铰接于所述第一翼板的第二端；多个第二切削齿组件间隔设于所述第二翼板上。
8.可选地，上述的扩孔钻头，还包括设于所述第一连接组件或第二连接组件上的限位件，所述第二连接组件朝向所述第一连接组件滑动到位状态，所述限位件抵接在所述第二连接组件或所述第一连接组件上。
9.可选地，上述的扩孔钻头，所述第一连接组件包括连接柱组件和第一连接座，其中，第一连接座，固定设于所述连接柱组件外；所述第二连接组件包括第二连接柱和第二连接座，第二连接柱可滑动地设于所述连接柱组件上；第二连接座固定设于所述第二连接柱外。
10.可选地，上述的扩孔钻头，所述连接柱组件包括第一连接柱和连杆，其中，第一连接柱固定设于所述第一连接座内；连杆的一端固定设于所述第一连接柱和所述第二连接柱其中之一上，另一端可滑动地设于所述第一连接柱和所述第二连接柱其中另一上。
11.可选地，上述的扩孔钻头，所述第一连接柱和所述第二连接柱为中空结构，所述连杆的两端分别穿设在所述第一连接柱和所述第二连接柱内。
12.可选地，上述的扩孔钻头，所述连杆上设有限位孔，所述限位件为定位销，所述定位销穿设在所述限位孔内；所述第二连接柱朝向所述第一连接柱滑动到位状态，所述定位销抵接在所述第一连接柱或所述第二连接柱上。
13.可选地，上述的扩孔钻头，所述限位孔具有至少两个，至少两个限位孔沿所述连杆的轴向间隔排布。
14.本实用新型提供一种旋挖钻机，包括上述中任一项所述的扩孔钻头。本实用新型具有以下优点：
15.1.本实用新型提供的扩孔钻头，使用时，将第二连接组件连接于钻杆上，将扩孔钻头对准桩孔，再下放钻杆，将扩孔钻头下放至桩孔底部，继续下放钻杆，钻杆带动第二连接组件沿第一连接组件向下滑动，第一切削组件的第二端相对第一连接组件向外转动，第二切削组件的第二端相对第二连接组件向外转动，第一切削组件由外至内向下倾斜，第二切削组件由内至外向下倾斜，形成中间宽两头窄的结构，第一切削组件和第二切削组件接触桩孔土体，钻杆带动第一切削组件和第二切削组件转动，第一切削组件和第二切削组件切削周围土体形成扩孔，扩孔上部和下部均呈锥形，便于扩孔后的虚土沿扩孔侧壁自动掉落至初始桩孔底部，所扩桩孔底部不会堆积虚土，便于沿钻孔深度方向上多次扩孔。
16.2.第一切削组件和第二切削组件均设有多个，便于扩孔钻头旋转时快速扩孔。
17.3.第一切削齿组件设置在第一翼板上，第二切削齿组件设置在第二翼板上，切削齿组件相比切削刀片切削力大，耐磨损，可应用于坚硬壁层的扩孔。
18.4.第二连接柱朝向连杆滑动到位状态，限位件抵接在第二连接组件或第一连接组件上，以对第二连接组件进行限位，使第一翼板和第二翼板保持在所需展开角度。
19.5.至少两个限位孔沿连杆的轴向间隔排布，便于根据所需扩径大小调节第一翼板和第二翼板的倾斜角度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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一些实施方式，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。
21.图1示出了本实用新型实施例1提供的扩孔钻头扩径状态的剖视图；
22.图2示出了本实用新型实施例1提供的扩孔钻头扩径状态的示意图；
23.图3示出了本实用新型实施例1提供的扩孔钻头扩径状态的俯视图；
24.图4示出了本实用新型实施例1提供的扩孔钻头翼板缩回状态的示意图；
25.图5示出了扩孔钻头施工示意图。
26.附图标记说明：
27.111-第一连接柱；112-连杆；1121-定位销；12-第一连接座；13-底座；21-第二连接柱；211-锁销；22-第二连接座；31-第一翼板；32-第一切削齿组件；41-第二翼板；42-第二切削齿组件；5-铰接销。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本实用新型中的具体含义。
31.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
32.实施例1
33.本实施例提供一种扩孔钻头，如图1至图4所示，其包括第一连接组件、第二连接组件、第一切削组件和第二切削组件。其中，第二连接组件可滑动地设于第一连接组件上；第一切削组件的第一端铰接于第一连接组件上；第二切削组件的第一端铰接于第二连接组件上，第二切削组件的第二端铰接于第一切削组件的第二端。
34.此结构的扩孔钻头使用时，将第二连接组件连接于钻杆上，将扩孔钻头对准桩孔，再下放钻杆，将扩孔钻头下放至桩孔底部，继续下放钻杆，钻杆带动第二连接组件沿第一连接组件向下滑动，第一切削组件的第二端相对第一连接组件向外转动，第二切削组件的第二端相对第二连接组件向外转动，第一切削组件由外至内向下倾斜，第二切削组件由内至外向下倾斜，形成中间宽两头窄的结构，第一切削组件和第二切削组件接触桩孔土体，钻杆带动第一切削组件和第二切削组件转动，第一切削组件和第二切削组件切削周围土体形成扩孔，扩孔上部和下部均呈锥形，便于扩孔后的虚土沿扩孔侧壁自动掉落至初始桩孔底部，所扩桩孔底部不会堆积虚土，便于沿钻孔深度方向上多次扩孔。
35.参见图2至图4，第一切削组件具有多个，多个第一切削组件间隔设于第一连接组件的周向上；第二切削组件为多个，多个第二切削组件与多个第一切削组件一一对应设置，第一切削组件和第二切削组件均设有多个，便于扩孔钻头旋转时快速扩孔。
36.最佳地，第一切削组件和第二切削组件均设有四个，第一切削组件沿第一连接组件的周向等间距排布，扩孔钻头旋转切削时各个切削组件受力均匀，利于提高切削组件的
使用寿命。
37.参见图1，第一切削组件包括第一翼板31和多个第一切削齿组件32。其中，第一翼板31的第一端铰接于第一连接组件上；多个第一切削齿组件32间隔设于第一翼板31上；第二切削组件包括第二翼板41和多个第二切削齿组件42，第二翼板41的一端铰接于第二连接组件上，第二翼板41的另一端铰接于第一翼板31的第二端；多个第二切削齿组件42间隔设于第二翼板41上。钻杆下压第一连接组件时，第一翼板31和第二翼板41向外展开形成如图2所示的锥形结构。第一切削齿组件32设置在第一翼板31上，第二切削齿组件42设置在第二翼板41上，切削齿组件相比切削刀片切削力大，耐磨损，可应用于坚硬壁层的扩孔。
38.参见图1和图2，第一切削齿组件32和第二切削齿组件42结构相同，均包括切削齿座和切削齿尖。其中，切削齿座设于翼板上，切削齿尖设于切削齿座端部。
39.最佳地，扩孔钻头还包括设于第一连接组件或第二连接组件上的限位件，第二连接组件朝向第一连接组件滑动到位状态，限位件抵接在第二连接组件或第一连接组件上，以对第二连接组件进行限位，使第一翼板31和第二翼板41保持在所需展开角度。例如，限位件设置在第一连接组件上，第二连接组件朝向第一连接组件滑动到位时，限位件抵接在第二连接组件上。或者限位件也可设置在第二连接组件上，第二连接组件滑动到位时，限位件抵接在第一连接组件上。
40.优选地，第一连接组件包括连接柱组件和第一连接座12，其中，第一连接座12固定设于连接柱组件外，第一翼板31的第一端铰接于第一连接座12上；第二连接组件包括第二连接柱21和第二连接座22：第二连接柱21可滑动地设于连接柱组件上；第二连接座22固定设于第二连接柱21外，第二翼板41的第一端铰接于第二连接座22上。第一连接组件和第二连接组件结构简单，制造成本低。
41.可选地，参见图1，连接柱组件包括第一连接柱111和连杆112。其中，第一连接柱111固定设于第一连接座12内；连杆112的一端固定设于第一连接柱111和第二连接柱21其中之一上，另一端可滑动地设于第一连接柱111和第二连接柱21其中另一上，钻杆下压第二连接柱21时，第二连接柱21沿连杆112向下滑动，或第二连接柱21带动连杆112沿第一连接柱111滑动。连杆112在第二连接柱21下滑时起到导向和支撑作用，便于第二连接柱21稳定下移，第一翼板31和第二翼板41均匀外展，提高扩孔的稳定性和均匀性。优选地，连杆112一端固定在第一连接柱111上，另一端可滑动地设于第二连接柱21上。
42.例如，第一连接柱111和第二连接柱21为中空结构，连杆112的两端分别穿设在第一连接柱111和第二连接柱21内，第一连接柱111内壁滑动抵接连杆112外壁，第一连接柱111能够稳定下滑或上移。可选地，第一连接柱111和第二连接柱21均为矩形柱，第一连接座12和第二连接座22呈圆柱形，第一连接座12和第二连接座22相向的一面为平面，第一连接座12和第二连接座22间隔设置。
43.可选地，参见图1，连杆112上设有限位孔，限位件为定位销1121，定位销1121穿设在限位孔内；第二连接柱21朝向连杆112滑动到位状态，定位销1121抵接在第一连接柱111上，限位件结构简单，定位方便。
44.最佳地，限位孔具有至少两个，至少两个限位孔沿连杆112的轴向间隔排布，便于根据所需扩径大小调节第一翼板31和第二翼板41的倾斜角度。定位销1121插接在上部限位孔中，第一连接柱111下压距离小，第一翼板31和第二翼板41向外展开角度小，扩孔直径小；
定位销1121插接在下部限位孔中，第一连接柱111下压距离大，第一翼板31和第二翼板41向外展开角度大，扩孔直径大。
45.参见图1，第一底座13底部设有座板，第一翼板31通过铰接销5铰接在第一连接座12上，第二翼板41通过铰接销5铰接在第二连接座22上，第一翼板31的第二端与第二翼板41的第二端通过铰接销5铰接。
46.作为实施例1的第一个可替换实施方式，限位件还可以为设于连杆112外壁上的抵接板，抵接板设于第二连接座22下方，第一翼板31和第二翼板41展开至所需角度后，第二连接座22底面抵接抵接板进行限位。或者还可以不设限位件，第二连接座22抵接到第一连接座12上对第二连接组件进行限位。
47.作为实施例1的第二个可替换实施方式，第二连接柱21可直接滑动设于连杆112外壁，在连杆112外壁设有滑轨，第二连接柱21上设置滑块，滑块嵌置在滑轨内。
48.作为实施例1的第三个可替换实施方式，可不设置连杆112，第二连接柱21底部伸出第一连接座12，第二连接柱21底部滑动设于第一连接柱111上。
49.实施例2
50.本实施例提供一种旋挖钻机，包括实施例1中的扩孔钻头。
51.第二连接柱21顶部设有连接孔，钻杆底部伸入第二连接柱21内腔中，锁销211穿设连接孔和钻杆上的安装孔以将扩孔钻头连接在钻杆上，锁销211上插接卡销限位。
52.如图5所示，旋挖钻机工作时，先通过普通钻斗旋挖成孔，钻斗钻进至所需扩径位置；再上提钻杆，将扩孔钻头通过锁销211安装在钻杆上，调垂旋挖钻机桅杆后，使扩孔钻头对准桩孔；再下放钻杆，将扩孔钻头下放至桩孔底部，继续下放钻杆，钻杆带动第二连接柱21沿连杆112向下滑动，第一翼板31和第二翼板41向外转动展开，使切削齿接触桩孔土体，钻杆带切削齿转动，切削齿切削周围土体形成扩孔，扩孔中间大两侧呈锥形，便于扩孔后的虚土沿扩孔侧壁自动掉落至初始桩孔底部，所扩桩孔底部不会堆积虚土，便于沿钻孔深度方向上多次扩孔。扩孔完成，上提钻杆，更换普通钻斗继续钻进，然后再次更换扩孔钻头进行扩孔，如此循环，直至完成所需次数的扩孔作业。
53.根据上述描述，本实用新型具有以下优点：
54.1.扩孔钻头结构简单、制作便捷、制作成本低；
55.2.扩孔钻头的第一翼板31和第二翼板41上安装有切削齿，可以上下同时切削、扩径；
56.3.扩孔钻头便于通过上部的第二连接柱21与钻杆方头配合连接；
57.4.第一连接座12和第二连接座22通过连杆112滑动连接，滑动连接机构结构简单，制造成本低；
58.5.连杆112上有限位孔，可控制扩孔钻头扩径大小。
59.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。