本發明屬于土層錨孔施工技術領域，涉及一種錨桿預先成孔施工用的鉆頭，具體涉及一種擠土式跟管偏心鉆頭。

背景技術：

在眾多的復雜地層鉆進施工中，尤其是面對地質構造疏松或含氣量偏高的地層時，塌孔、埋鉆是施工人員經常碰到且又十分頭疼的問題，常規的鉆進工具及工藝方法無法保障鉆孔的擴徑率及鉆進速度，并且普通的鉆頭在工作時采用將土從土層中取出的辦法，這樣做的破壞性較強，使施工環境的整潔度降低，后期需要人工清潔，給現場鉆進作業帶來了一定的困難。此外，普通鉆頭在工作時需要其他設備的跟進，如水管、電泵等，在實地施工時沒有固定的工作地點，這些其他設備隨著主設備鉆機的轉移也需要大量的人力物力來轉移，延長了施工時間的同時也加大了施工成本。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種擠土式跟管偏心鉆頭，該鉆頭將圓錐形擠土式鉆頭與偏心跟管鉆頭結合應用于地質構造疏松的土層打孔技術中，在無需棄土保持施工場地的整潔的基礎上解決了孔徑不準確、成孔效果差的問題。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種擠土式跟管偏心鉆頭，包括圓錐形擠土體，所述擠土體的尾部設有通過偏心軸與其相連的擴土體，所述擴土體設有與偏心軸配合的偏心孔，所述偏心軸遠離擠土體的一端設有與擠土體同軸的導正器，所述導正器遠離偏心軸的一端通過螺紋與鉆機鉆桿同軸相連。

進一步地，所述偏心軸的中心線為偏心軸線，所述擴土體沿偏心軸線的兩側鋼體或胎體呈不對稱分布，所述的擴土體是一個不對稱且具有一定厚度和高度的圓環，在擴土體遠離偏心軸線的一側側面上設有多圈半球形凸起，當鉆頭由收斂狀態旋轉成打開狀態時，半球形凸起將擠土體打成的孔洞由內側再向外擠壓，在所述擴土體的偏心孔上設置有軸向卡條。

更進一步地，所述偏心軸并非一個完整的圓柱體，其側壁上距離底面一定距離處設有與軸向卡條嵌入的半圓形卡槽，擴土體內壁的卡條與偏心軸的卡槽呈配合關系，其作用是在鉆頭已經打開變成工作狀態時停止旋轉，又回到收斂狀態，由于鉆頭是由0°旋轉180°變成工作狀態，因此對應的卡槽的可旋轉角度也是180°，即卡槽呈半圓形。

再進一步地，所述導正器的外部且與導正器同軸設置有管靴及通過管靴連接的套管。

上述方案中，所述擠土體、偏心軸、導正器、鉆機鉆桿、管靴及套管繞同一中心軸線旋轉，所述擴土體圍繞偏心軸的偏心軸線旋轉。

上述方案中，所述管靴和套管的直徑大于擠土體、擴土體及導正器的直徑，工作狀態時擴土體的成孔直徑大于管靴和套管的直徑，當打孔完成后，反轉鉆頭，使擴土體恢復到收斂狀態，此時取處鉆頭即可將套管留在土壤內以保護錨孔內壁；若想收回套管，可以直接在擴土體呈打開狀態時拔出。

本發明的有益效果是：

1、采用圓錐形擠土體作為鉆頭，無需將鉆頭反復提出清理泥渣，節約了施工時間，提高了施工效率，并保持了施工場地的整潔；

2、在圓錐形擠土體的非工作面通過偏心軸設置擴土體，可在泥土層中通過擠壓泥土層得到精確直徑的孔洞；

3、在高效鉆進的同時跟進套管以保護孔壁，防止坍塌及縮頸現象的發生，在施工時既方便了操作程序，又節省了勞動成本。

附圖說明

圖1是本發明一種擠土式跟管偏心鉆頭的整體結構示意圖(非工作狀態)。

圖2是本發明的擠土體剖視圖。

圖3是本發明的偏心軸和導正器結構示意圖。

圖4是圖3中偏心軸的a-a向剖面圖。

圖5是本發明的擴土體結構示意圖。

圖6是圖5中b-b向剖面圖。

圖7是本發明一種擠土式跟管偏心鉆頭在工作狀態時的示意圖。

圖中所示：1.擠土體，2.擴土體，3.導正器，4.管靴，5.套管，6.鉆機鉆桿，7.偏心軸，8.半球形凸起，9.偏心孔，10.卡條，11.卡槽，12.中心軸線，13.偏心軸線，14.螺紋。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，應當理解的是此處所描寫的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本實施例一種擠土式跟管偏心鉆頭，其結構參見圖1所示，包括圓錐形擠土體1，在擠土體1的非工作面上設有與擠土體1非同軸的偏心軸7，設有與偏心軸7配合的偏心孔9的擴土體2通過偏心孔9套設在偏心軸7上，所述偏心軸7遠離擠土體1的一端設有與擠土體1同軸的導正器3，所述導正器3遠離偏心軸7的一端通過螺紋14與鉆機鉆桿6同軸連接，導正器3的外部且與導正器3同軸設置有管靴4及通過管靴4連接的套管5。

如圖5、圖6所示，偏心軸7的中心線為偏心軸線13，擴土體2沿偏心軸線13的兩側鋼體呈不對稱分布，在擴土體2遠離偏心軸線13的一側側面上設有多個半球形凸起8，所述擴土體2的內側壁上設置有卡條10。

如圖3、圖4所示，所述偏心軸7并非一個完整的圓柱體，其側壁上距離底面一定距離處設有半圓形卡槽11，擴土體2內壁的卡條10與偏心軸7的卡槽11呈配合關系，其作用是在鉆頭已經打開變成工作狀態時停止旋轉，又回到收斂狀態，由于鉆頭是由0°旋轉180°變成工作狀態，因此對應的卡槽11的可旋轉角度也是180°，即卡槽11呈半圓形。

如圖1所示，所述擠土體1、偏心軸7、導正器3、鉆機鉆桿6、管靴4及套管5繞同一中心軸線12旋轉，所述擴土體2圍繞偏心軸7的偏心軸線13旋轉。

本實施例中所述管靴4和套管5的直徑大于擠土體1、擴土體2及導正體3的直徑，工作狀態時擴土體2的成孔直徑大于管靴4和套管5的直徑。

本實施例的工作原理是這樣的：

將鉆機的鉆桿6與導正器3通過螺紋14連接，此時鉆頭為收斂狀態(非工作狀態)，見圖1所示；啟動鉆機，在鉆機帶動的高速旋轉前進中，擠土體1起主要擠土作用，形成一個孔洞，同時在旋轉過程中，擴土體2因與土壤的摩擦力由收斂狀態變成打開狀態(工作狀態)，打開狀態見圖7所示，擴土體2打開后通過半球形凸起8將擠土體1打成的孔洞由內側再向外擠壓，形成一個直徑更大的孔洞；打孔完成后，反轉鉆頭，使擴土體1恢復到收斂狀態，此時取出鉆頭即可將套管5留在土壤內以保護錨孔內壁，若想回收套管5，可以直接在擴土體2呈工作狀態時拔出即可。

本發明提供的一種擠土式跟管偏心鉆頭，可在較軟弱的泥土層中得到精確直徑的錨桿孔洞，在高效鉆進的同時跟進套管以保護孔壁，避免其發生坍塌及縮頸現象，在施工時既方便了操作程序，又節省了勞動成本。

說明書中未闡述的部分均為現有技術或公知常識。本實施例僅用于說明該發明，而不用于限制本發明的范圍，本領域技術人員對于本發明所做的等價置換等修改均認為是落入該發明權利要求書所保護范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明屬于土層錨孔施工技術領域，涉及一種擠土式跟管偏心鉆頭，包括圓錐形擠土體，所述擠土體的非工作面上設有與擠土體非同軸的偏心軸，設有與偏心軸配合的偏心孔的擴土體通過偏心孔套設在偏心軸上，所述偏心軸遠離擠土體的一端設有與擠土體同軸的導正器，所述導正器遠離偏心軸的一端通過螺紋與鉆機鉆桿同軸相連。本發明提供的一種擠土式跟管偏心鉆頭，可在較軟弱的泥土層中得到精確直徑的錨桿孔洞，在高效鉆進的同時跟進套管以保護孔壁，避免其發生坍塌及縮頸現象，在施工時既方便了操作程序，又節省了勞動成本。

技術研發人員：楊學祥;楊語驛;胡銀
受保護的技術使用者：長江大學
技術研發日：2017.05.22
技術公布日：2017.09.15