專利名稱：一種復(fù)合鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能穿越地層尤其是沙質(zhì)土地層的復(fù)合鉆頭，可廣泛運用于高層建 筑地下設(shè)施、地鐵車站基坑圍護、和江河提壩加固和軟土基改良等等地下深基礎(chǔ)工程的需要。
背景技術(shù)：
在城市高層建筑、地鐵車站深基坑圍護、江河提壩防滲加固和軟土基改良加固等 地下基礎(chǔ)工程的建設(shè)過程中，目前大量采用SMW工法設(shè)備建造地下連續(xù)墻，即使用多軸鉆 機進行連續(xù)鉆掘，并將土和水泥漿在原位置混合攪拌并插入型鋼來建造地下?lián)跬练浪畨Φ?技術(shù)，起到擋土、防滲作用。在現(xiàn)有技術(shù)中，多軸鉆機的鉆頭一般采用經(jīng)過改進的長螺旋鉆機的鉆具和鉆頭，， 如一種新型鉆具，專利號為ZL200720070011. 2，它是采用兩片螺旋葉片固定在鉆桿前端部、 三排刀體交叉排列固定在2個螺旋葉片底邊、刀體頭部堆焊碳化鎢等技術(shù)，當(dāng)多軸鉆機在 較硬的沙質(zhì)土地層進行鉆孔作業(yè)時，會導(dǎo)致刀頭刃口磨損嚴(yán)重、刀頭脫落、葉片磨損斷裂等 質(zhì)量問題，不僅影響鉆孔作業(yè)的施工效率，而且使鉆孔質(zhì)量不穩(wěn)定，直接影響地下連續(xù)墻施 工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種鉆進能力強、刀頭強度 高、刀頭和翼片耐磨性好、鉆孔成槽質(zhì)量高和作業(yè)效率成倍提高的復(fù)合鉆頭。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明涉及一種復(fù)合鉆頭，包括桿體、由內(nèi)刀頭和內(nèi)刀把組成的內(nèi)刀體、翼片、由 外刀頭和外刀把組成的外刀體；其中，桿體中間設(shè)有灌漿通道，內(nèi)刀體固定在桿體的下端 部；翼片有2-6個，以其長度方向垂直鉆管的軸向中心線方向均布地固定在桿體下部的外 周面上，外刀體固定在翼片上；所述的內(nèi)刀體中的內(nèi)刀頭及外刀體中的外刀頭分別與內(nèi)刀 把和外刀把焊接成一體；外刀體通過外刀把焊接固定在翼片的下邊上，并且外刀體在每一 翼片上安裝有2 4個，除了翼片自由端上的外刀體外，每一翼片上的外刀體的位置與另一 翼片上外刀體的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的；內(nèi)刀頭和外刀頭的前端分別具有內(nèi)切削 刃和外切削刃；所述的內(nèi)刀體和外刀體的安裝方向是使其內(nèi)刀頭和外刀頭安裝成向著桿體 的旋轉(zhuǎn)方向。本發(fā)明可以是，所述的內(nèi)刀體有2-4個，所述桿體的下端部設(shè)有法蘭，內(nèi)刀體通過 內(nèi)刀把徑向?qū)ΨQ焊接固定在桿體的法蘭的下表面處。本發(fā)明還可以是，所述的內(nèi)刀頭和外刀頭采用感應(yīng)釬焊工藝分別焊接固定在內(nèi)刀 把和外刀把的端部。本發(fā)明還可以是，所述的各翼片的翼面是朝同一方向傾斜的，與桿體的軸向中心 線的夾角α = 50-70° ；翼片的下邊與桿體的前端法蘭平面之間的夾角β =0-15°，且它們是焊接固定在桿體下部的外周面上。本發(fā)明還可以是，所述的外刀體通過外刀把焊接固定在翼片的下邊上，并且外刀體在每一翼片上安裝有2 4個，除了翼片自由端上的外刀體外，每一翼片上的外刀體的位 置與另一翼片上外刀體的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的。本發(fā)明還可以是，所述的內(nèi)刀頭和外刀頭采用硬質(zhì)合金鋼材質(zhì)制成。本發(fā)明還可以是，所述的內(nèi)刀把、外刀把和翼片采用碳鋼或低合金鋼材質(zhì)制成。本發(fā)明還可以是，所述的翼片的自由端為與桿體同軸心的圓弧面，該圓弧面上設(shè) 有網(wǎng)狀耐磨層。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述圖1為本發(fā)明復(fù)合鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的仰視圖；圖3為圖1的A-A向剖視圖；圖4為圖1的B-B向剖視圖。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種復(fù)合鉆頭，包括桿體1、由內(nèi)刀頭21和內(nèi)刀把 22組成的內(nèi)刀體2、翼片3、由外刀頭41和外刀把42組成的外刀體4 ；其中，桿體1中間設(shè) 有灌漿通道11，用來水泥漿的灌注；內(nèi)刀體2固定在桿體1的下端部，內(nèi)刀體2有2-4個， 桿體1的下端部設(shè)有法蘭13，內(nèi)刀體2通過內(nèi)刀把22徑向?qū)ΨQ焊接固定在桿體1的法蘭 11的下表面處 ’翼片3有2-6個，以其長度方向垂直桿體1的軸向中心線方向均布地固定 在桿體1下部的外周面上，外刀體4固定在翼片3上；各翼片3的翼面31是朝同一方向傾 斜的，與桿體1的軸向中心線的夾角α = 50-70° ；翼片3的下邊32與桿體1的前端法蘭 11平面之間的夾角β =0-15°，且它們是焊接固定在桿體1下部的外周面12上；內(nèi)刀頭 21和外刀頭41的前端分別具有內(nèi)切削刃211和外切削刃411 ；所述的內(nèi)刀體2和外刀體 4的安裝方向是使其內(nèi)刀頭21和外刀頭41安裝成向著桿體1的旋轉(zhuǎn)方向；內(nèi)刀體2中的 內(nèi)刀頭21及外刀體4中的外刀頭41分別與內(nèi)刀把22和外刀把42焊接成一體，內(nèi)刀頭21 和外刀頭41用硬質(zhì)合金塊制成，采用感應(yīng)釬焊工藝分別焊接固定在內(nèi)刀把22和外刀把42 的端部，有效增加內(nèi)刀頭21與內(nèi)刀把22以及外刀頭41與外刀把42的粘結(jié)強度，防止內(nèi)切 削刃211和外切削刃411在鉆掘石塊等硬性物質(zhì)時出現(xiàn)刀頭脫落斷裂；外刀體4通過外刀 把42焊接固定在翼片3的下邊32上，并且外刀體4在每一翼片3上安裝有2 4個，除了 翼片3自由端上的外刀體4外，每一翼片3上的外刀體4的位置與另一翼片3上外刀體4 的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的，即一排外刀體4的位置固定在另一排相鄰兩個外刀體 4的空隙中，以保證復(fù)合鉆頭在鉆進過程中能全部并均勻地鉆掘泥土及沙質(zhì)土；內(nèi)刀把22、 外刀把42和翼片3采用碳鋼或低合金鋼材質(zhì)制成，可增加其強度；翼片3的自由端為與桿 體1同軸心的圓弧面，該圓弧面上設(shè)有網(wǎng)狀耐磨層33，減緩翼片3的磨損情況，有效提高鉆 孔成樁質(zhì)量；內(nèi)刀體2和外刀體4的安裝方向是使其內(nèi)刀頭21和外刀頭41安裝成面向桿 體1的旋轉(zhuǎn)方向，有利于鉆孔作業(yè)時往上輸送泥土漿或沙土漿。
本發(fā)明復(fù)合鉆頭，通過在桿體的端部和前端外圓上設(shè)置內(nèi)刀體和外刀體二層切削刀體，多軸鉆機鉆進過程中能實現(xiàn)內(nèi)刀頭和外刀頭同步鉆掘切削，鉆孔作業(yè)效率成倍提高； 同時刀頭與刀把采用感應(yīng)釬焊工藝焊接，有效提高了刀頭和刀把的結(jié)合強度，尤其在較硬 的沙質(zhì)土地層鉆孔作業(yè)時，能避免刀頭脫落或崩裂、刀頭和翼片磨損快的情況；翼片與桿體 同軸心的自由端圓弧面上有網(wǎng)狀耐磨層，并保證鉆孔成槽后連續(xù)墻的表面質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種復(fù)合鉆頭，包括桿體(1)、由內(nèi)刀頭(21)和內(nèi)刀把(22)組成的內(nèi)刀體(2)、翼片(3)、由外刀頭(41)和外刀把(42)組成的外刀體(4)；其中，桿體(1)中間設(shè)有灌漿通道(11)，內(nèi)刀體(2)固定在桿體(1)的下端部；翼片(3)有2～6個，以其長度方向垂直桿體(1)的軸向中心線方向均布地固定在桿體(1)下部的外周面上，外刀體(4)固定在翼片(3)上；所述的內(nèi)刀體(2)中的內(nèi)刀頭(21)及外刀體(4)中的外刀頭(41)分別與內(nèi)刀把(22)和外刀把(42)焊接成一體；內(nèi)刀頭(21)和外刀頭(41)的前端分別具有內(nèi)切削刃(211)和外切削刃(411)；所述的內(nèi)刀體(2)和外刀體(4)的安裝方向是使其內(nèi)刀頭(21)和外刀頭(41)安裝成面向桿體(1)的旋轉(zhuǎn)方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于所述的內(nèi)刀體(2)有2 4個，所 述桿體⑴的下端部設(shè)有法蘭(13)，內(nèi)刀體(2)通過內(nèi)刀把(22)徑向?qū)ΨQ焊接固定在桿體 (1)的法蘭(11)的下表面處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于所述的內(nèi)刀頭(21)和外刀頭(41)采用感應(yīng)釬焊工藝分別焊接固定在內(nèi)刀把(22)和外刀把(42)的端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于各翼片(3)的翼面(31)是朝同一 方向傾斜的，與桿體(1)的軸向中心線的夾角α = 50 70° ’翼片(3)的下邊(32)與桿 體(1)的前端法蘭(11)平面之間的夾角β = 0-15°，且它們是焊接固定在桿體(1)下部 的外周面(12)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于所述的外刀體(4)通過外刀把(42)焊接固定在翼片(3)的下邊(32)上，并且外刀體(4)在每一翼片(3)上安裝有2 4個，除了翼片(3)自由端上的外刀體外，每一翼片(3)上的外刀體(4)的位置與另一翼片 (3)上外刀體(4)的位置在旋轉(zhuǎn)位置上是交叉排列的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于所述的內(nèi)刀頭(21)和外刀頭(41)采用硬質(zhì)合金塊制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于所述的內(nèi)刀把(22)、外刀把(42)和翼片(3)采用碳鋼或低合金鋼材質(zhì)制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5或7所述的新型復(fù)合鉆頭，其特征在于所述的翼片(3)的自由 端為與桿體(1)同軸心的圓弧面，該圓弧面上設(shè)有網(wǎng)狀耐磨層(33)。
全文摘要
一種復(fù)合鉆頭，包括桿體、由內(nèi)刀頭和內(nèi)刀把組成的內(nèi)刀體、翼片、由外刀頭和外刀把組成的外刀體；其中，桿體中間設(shè)有灌漿通道，內(nèi)刀體固定在桿體的下端部；翼片有2～6個，以其長度方向垂直桿體的軸向中心線方向均布地固定在桿體下部的外周面上，外刀體固定在翼片上；所述的內(nèi)刀體中的內(nèi)刀頭及外刀體中的外刀頭分別與內(nèi)刀把和外刀把焊接成一體；內(nèi)刀頭和外刀頭的前端分別具有內(nèi)切削刃和外切削刃；所述的內(nèi)刀體和外刀體的安裝方向是使其內(nèi)刀頭和外刀頭安裝成面向桿體的旋轉(zhuǎn)方向。該復(fù)合鉆頭實現(xiàn)內(nèi)刀頭和外刀頭同步鉆掘切削，作業(yè)效率成倍提高，刀頭和刀把的結(jié)合強度高，減緩刀頭和翼片磨損情況，保證鉆孔后連續(xù)墻質(zhì)量。
文檔編號E21B10/43GK101812971SQ20101012829
公開日2010年8月25日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者張國柱, 朱亞萍, 黃敏, 龔秀剛 申請人:上海工程機械廠有限公司