一种井周旋挖钻头和旋挖钻机

1.本实用新型涉及井周施工技术领域，特别是一种井周旋挖钻头和旋挖钻机。


背景技术：

2.随着国民经济的发展，城市道路交通量逐年增加，导致城市道路上的检查井在使用一段时期后，检查井及井周出现失稳、破损、下沉及井周环裂、沉陷等多种病害，使道路的使用功能下降，影响城市道路的整体美观，甚至给行人、行车带来安全危害，因此如何解决这一城市“顽疾”，及时进行养护处理迫在眉睫。
3.为避免大面积开挖，现有施工方式通常采用人力凿除的形式对检查井的井周进行开挖，该种施工方式施工缓慢，使得施工周期较长，严重影响交通。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种井周旋挖钻头和旋挖钻机以解决现有施工进度缓慢，施工周期较长的问题。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，包括钻杆和具有环形内腔的钻斗，所述钻杆与钻斗的顶部连接，所述钻斗的环形内腔内设置有螺旋通道，所述钻斗的底部分别设置有容置凹槽以及与螺旋通道一端连通的钻口，所述环形内腔位于容置凹槽的外周，所述钻口处设置有第一钻齿。
6.优选的，所述钻斗包括连接且相互套设的外筒和内筒，在所述外筒和内筒的相对两端分别设有顶板和底板，所述钻杆与顶板连接，所述环形内腔位于外筒和内筒之间，所述底板上分别设置有钻口和容置凹槽开口，钻口位于外筒和所述内筒之间，所述容置凹槽开口直径略大于待开挖检查井的井口直径，所述容置凹槽开口与内筒内腔连通形成容置凹槽。
7.优选的，所述螺旋通道绕设于容置凹槽的外周，在所述钻斗的顶部还设置有观察窗，所述观察窗与螺旋通道远离钻口的一端连通。
8.优选的，所述钻斗的底部还设置有第二钻齿，所述第一钻齿至钻斗的旋转中心线的距离a小于第二钻齿至钻斗的旋转中心线的距离b。
9.优选的，所述第一钻齿至钻斗的底部平面的高度差小于第二钻齿至钻斗的底部平面的高度差。
10.优选的，所述第二钻齿为薄壁金刚石钻头。
11.优选的，所述螺旋通道的螺旋升角为10
°
至30
°
。
12.优选的，还包括加强件，所述加强件分别连接钻杆和钻斗。
13.本实用新型具有以下优点：
14.该井周旋挖钻头和旋挖钻机，工作时，井周旋挖钻头放置在待开挖检查井正上方，钻斗的容置凹槽完全包住待开挖检查井的井口，第一钻齿和第二钻齿位于井周破损面上方，通过车体驱动钻头转动，利用钻口处设置有第一钻齿及钻斗的底部边缘处的第二钻齿
对井周出现的损坏路面实现快速开挖，有效缩短了施工的工期，提高了对市政检查井井周破损面的修补效率，避免了因施工对道路的长时间封闭，导致的道路交通恶化，螺旋通道可以对进入钻斗的钻渣进行导向，方便钻渣充满钻斗的环形内腔，进而使环形内腔能够容纳更多的钻渣，减少钻斗的排渣次数，提高施工效率。
附图说明
15.图1 为本实用新型井周旋挖钻头的结构示意图之一；
16.图2 为本实用新型井周旋挖钻头的结构示意图之二；
17.图3 为本实用新型井周旋挖钻头的底部结构示意图；
18.图4 为本实用新型井周旋挖钻头的剖视结构示意图；
19.图5 为本实用新型的施工结构示意图。
20.图中：100-钻杆，210-三角形加强板，220-圆形加强板，300-钻斗，310-螺旋通道，311-螺旋隔板，320-容置凹槽，321-旋转中心线，330-第一钻齿，340-第二钻齿，350-观察窗，360-钻口，370-顶板，380-底板，390-外筒，400-内筒，500-井周破损面；510-待开挖检查井。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
22.如图1所示，一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，井周旋挖钻头包括钻杆100和钻斗300，钻杆100与钻斗300的顶部连接，以便于使得钻斗300能够通过钻杆100和施工机械进行连接，从而在施工机械的驱动下以旋挖的形式对井周进行施工。
23.如图2所示，钻斗300具有环形内腔和容置凹槽320，环形内腔位于容置凹槽320的外周，在环形内腔内设置有螺旋通道310，在钻斗300的底部分别设置有容置凹槽320的开口和与螺旋通道310一端连通的钻口360，容置凹槽320的开口容置待开挖检查井510的井口，在钻口360处设置有第一钻齿330。
24.请参照图1、图2和图5，在实际施工时，可以使得钻斗300的容置凹槽320的开口与地面相对，且容置凹槽320的开口与待开挖检查井510的井口的位置对应，然后通过将钻斗300的底部贴合于地面，使得在钻斗300底部设置的第一钻齿330与待开挖检查井510的井周破损面500接触，随着钻杆100的旋转，带动钻斗300以待开挖检查井510为中心旋转，在钻斗300旋转的同时，钻杆100可以对钻斗300施加下压力，使得钻斗300底部的第一钻齿330在沿井周旋转的同时挖动井周周围的钻渣，从而使得井周周围的钻渣经第一钻齿330所在的钻口360进入螺旋通道310，并沿着螺旋通道310进入钻斗300的环形内腔，从而将钻渣存进钻斗300的环形内腔，使得待开挖检查井510井周破损面被开挖，在钻斗300旋转开挖钻渣的同时，可以通过容置凹槽320的开口将待开挖检查井510容置于钻斗300的容置凹槽320内，从而实现在对待开挖检查井510的井周进行开挖的同时，还能够避免对待开挖检查井510产生破坏，在将待开挖检查井510的井周破损面500的钻渣挖走后，可以通过重新铺设对井周破损面500进行快速修补，利用井周旋挖钻头对井周破损面500实现快速开挖，有效缩短了施工的工期，提高了对市政检查井井周破损面500的修补效率，避免了因施工对道路的长时间
封闭，导致的道路交通恶化，利用螺旋通道310可以对进入钻斗300的钻渣进行导向，方便钻渣充满钻斗的环形内腔，使得钻斗300的环形内腔能够容纳更多的钻渣，减少钻斗300的排渣次数，提高施工效率。利用第一钻齿330可以提高钻斗300对钻渣开挖的效率。
25.可选的，请参照图2和图3，钻斗300包括外筒390和内筒400，其中，外筒390套设于内筒400的外周，在外筒390和内筒400的顶端分别设置有顶板370，在外筒390和内筒400的底端分别设置有底板380，以此实现外筒390和内筒400的端部连接，将钻杆100与顶板370连接，实现钻杆100与钻斗300的顶部连接，由于外筒390套设于内筒400外周，因此，外筒390和内筒400之间可以形成腔室，从而作为环形内腔，在外筒390和内筒400之间的底板380上设置有钻口360，钻口360与环形内腔内的螺旋通道310的一端连通，在内筒400底部所对应的底板380上设置有容置凹槽开口，使得容置凹槽开口和内筒400的内部腔室连通，从而形成容置凹槽320。
26.作为本实用新型一种优选技术方案，参照图2和图4所示，在环形内腔内设置的螺旋通道310可以通过螺旋隔板311将环形内腔划分形成，即将螺旋隔板311分别与内筒400和外筒390连接，连接的形式可以是焊接等，以此形成螺旋通道310。
27.作为本实用新型一种优选技术方案，请参照图2和图4，螺旋通道310可以绕设于容置凹槽320的外周，沿着容置凹槽320开口到底壁的方向形成螺旋上升的螺旋通道310。
28.作为本实用新型一种优选技术方案，请参照图1，在钻斗300的顶部还设置有观察窗350，观察窗350与螺旋通道310远离钻口的一端连通，如此，便可以在施工过程中，通过观察窗350对螺旋通道310内的钻渣进行观察，当观察到钻渣较多时，便可以执行排渣，从而避免钻渣充满钻斗300后对设备造成冲击、甚至损坏。如图1所示，观察窗350的形状可以是梯形，也可以是圆形，或方形等等。
29.作为本实用新型一种优选技术方案，请参照图1至图3，在钻斗300的底部还设置有第二钻齿340，例如在底板380上设置第二钻齿340，第一钻齿330至钻斗300的旋转中心线321的距离a小于第二钻齿340至钻斗300的旋转中心线321的距离b，以此，使得第二钻齿340位于第一钻齿330的外围，如此，在旋挖过程中，可以由第二钻齿340对井周破损面500的最外围进行切割，从而使得路面结构完好区域与井周破损面500分开，避免在施工时对路面结构完好的区域造成影响，在设置第二钻齿340时，可以将第二钻齿340设置于底板380的外缘处，以此避免钻斗300和路面结构完好区域造成干涉，需要说的是，当第一钻齿330有多个、第二钻齿340有多个时，第一钻齿330至钻斗300的旋转中心线321的距离a应当是第一钻齿330至钻斗300的旋转中心线321的最大距离，第二钻齿340至钻斗300的旋转中心线321的距离b应当是第二钻齿340至钻斗300的旋转中心线321的最小距离。
30.可选的，请参照图4所示，第一钻齿330至钻斗300的底部平面的高度差d小于第二钻齿340至钻斗300的底部平面的高度差e，在第一钻齿330对待开挖井体待开挖检查井510周围进行旋挖之前，先由第二钻齿340对损坏井周破损面500进行切割，如此，能够保证避免施工时对路面结构完好区域造成损坏，提高了施工的精确度，同时降低了施工量，有助于提高施工的效率，在一些实施方式中，第一钻齿330至钻斗300的底部平面的高度差d和第二钻齿340至钻斗300的底部平面的高度差e的差值可以大于10cm，如此，能够使得第一钻齿330对井周破损面500进行旋挖之前，通过第二钻齿340先对路面进行一定深度的切割分离。
31.作为本实用新型一种优选技术方案，第二钻齿340为薄壁金刚石钻头，如此，使得
第二钻齿340在具有良好的强度的同时，具有较好的切割能力。
32.作为本实用新型一种优选技术方案，如图4所示，螺旋通道310的层高c大于20cm，在一些实施例中，螺旋通道310的层高c也即是围合形成螺旋通道310的上下两层的螺旋隔板311之间的间距，如此，使得螺旋通道310的通道高度大于20cm时，能够有效避免进入螺旋通道310的块状钻渣对螺旋通道310造成堵塞，影响施工，此外，还可以通过控制钻口360的面积来避免体积较大的土渣钻渣进入螺旋通道310对螺旋通道310造成堵塞，例如在一些实施方式中，钻口360的面积可以是小于40平方厘米。
33.作为本实用新型一种优选技术方案，螺旋通道310的螺旋升角为10
°
至30
°
，如此，可以保证钻渣顺利沿着螺旋通道310运动，避免因为角度较大或较小导致钻渣难以顺利进入环形内腔。
34.作为本实用新型一种优选技术方案，如图5所示，为了使得钻斗300在待开挖井体待开挖检查井510周围顺利进行旋挖，使得容置凹槽320的开口的直径f略大于待开挖井体待开挖检查井510井盖的直径g，便于通过容置凹槽320对待开挖井体待开挖检查井510井周钻渣进行容置，容置凹槽320的开口的直径f与待开挖井体待开挖检查井510的井盖直径g的差值大于或等于3cm，即容置凹槽320的开口内缘至待开挖检查井510的外边缘的间距大于或等于3cm。
35.作为本实用新型一种优选技术方案，第一钻齿330与钻斗300的底部平面的夹角为30
°
至45
°
，如此，能够使得第一钻齿330顺利切入井周破损面500，从而实现旋挖。
36.作为本实用新型一种优选技术方案，还可以在钻斗300的顶部设置加强件，例如钻斗300的顶板370上设置圆形加强板220，钻杆100通过圆形加强板220与钻斗300的顶部或顶板370连接，如此，能够提高钻杆100与钻斗300连接的强度，同时，提高钻斗300的强度，在一些实施例中，圆形加强板220的外缘与钻斗300的外缘之间的间距可以是在4cm至10cm，以此实现在有效加强强度的同时，减少材料。在一些实施例中，如图1所示，还可以在钻杆100和钻斗300的顶部设置三角形加强板210，钻杆100和钻斗300分别与三角形加强板210连接，如此，能够进一步的提高钻杆100与钻斗300连接的强度。三角形加强板210的数量可以是多个，多个三角形加强板210沿着钻杆100的周侧均布设置。
37.作为本实用新型一种优选技术方案，上述的钻杆100、钻斗300均可以是由强度高的钢材制作，第一钻齿330可以是通过螺栓或焊接设置在钻口360。
38.本技术实施例的另一方面，提供一种旋挖钻机，包括车体以及上述任一种的井周旋挖钻头，井周旋挖钻头的钻斗300通过井周旋挖钻头的钻杆100与车体驱动连接，由车体对钻杆100提供驱动力，以此驱动钻斗300运动，钻杆100尺寸可以根据所设置的车体的需求进行合理设置。
39.本实用新型的工作过程如下：施工时，车体驱动钻杆100移动，使得钻斗300位于待开挖井体待开挖检查井510的上方，并且调整位置，使得待开挖检查井510的井盖位于容置凹槽320的开口正下方，然后下放钻杆100，使得钻斗300底部设置的第二钻齿340先与路面接触，此时，车体驱动钻杆100转动，钻杆100带动钻斗300旋转，使得第二钻齿340对井周破损面500进行切割，随着持续下压钻杆100，使得钻斗300底部设置的第一钻齿330与待开挖检查井510周侧的井周破损面500接触，在钻斗300的持续下压以及旋转下，第一钻齿330对井周破损面500进行开挖，使得钻渣由钻口360进入螺旋通道310，从而存于环形内腔中，随
着第一钻齿330的持续旋挖，待开挖检查井510通过容置凹槽320在钻斗300底部的容置凹槽开口逐渐进入容置凹槽320内，在持续开挖过程中，操作员通过观察窗350看到钻渣充满钻斗300后，控制车体向上抬起钻斗300，并向排渣区域移动，排除钻渣。
40.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：包括钻杆（100）和具有环形内腔的钻斗（300），所述钻杆（100）与钻斗（300）的顶部连接，所述钻斗（300）的环形内腔内设置有螺旋通道（310），所述钻斗（300）的底部分别设置有容置凹槽（320）以及与螺旋通道（310）一端连通的钻口（360），所述环形内腔位于容置凹槽（320）的外周，所述钻口（360）处设置有第一钻齿（330）。2.根据权利要求1所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：所述钻斗（300）包括连接且相互套设的外筒（390）和内筒（400），在所述外筒（390）和内筒（400）的相对两端分别设有顶板（370）和底板（380），所述钻杆（100）与顶板（370）连接，所述环形内腔位于外筒（390）和内筒（400）之间，所述底板（380）上分别设置有钻口（360）和容置凹槽开口，所述容置凹槽开口直径略大于待开挖检查井（510）的井口直径。3.根据权利要求1所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：所述螺旋通道（310）绕设于容置凹槽（320）的外周，在所述钻斗（300）的顶部还设置有观察窗（350），所述观察窗（350）与螺旋通道（310）远离钻口（360）的一端连通。4.根据权利要求1所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：所述钻斗（300）的底部还设置有第二钻齿（340），所述第一钻齿（330）至钻斗（300）的旋转中心线（321）的距离a小于第二钻齿（340）至钻斗（300）的旋转中心线的距离b。5.根据权利要求4所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：所述第一钻齿（330）至钻斗的底部平面的高度差小于第二钻齿（340）至钻斗的底部平面的高度差。6.根据权利要求5所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：所述第二钻齿（340）为薄壁金刚石钻头。7.根据权利要求1至6任一项所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：所述螺旋通道（310）的螺旋升角为10
°
至30
°
。8.根据权利要求1至6任一项所述的一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，其特征在于：还包括加强件，所述加强件分别连接钻杆和钻斗。9.一种旋挖钻机，其特征在于，包括车体以及如权利要求1至8任一项所述的井周旋挖钻头，所述井周旋挖钻头的钻斗（300）通过井周旋挖钻头的钻杆（100）与车体驱动连接。

技术总结
本实用新型涉及井周施工技术领域，具体为一种井周旋挖钻头和旋挖钻机，包括钻杆和具有环形内腔的钻斗，所述钻杆与钻斗的顶部连接，所述钻斗的环形内腔内设置有螺旋通道，所述钻斗的底部分别设置有容置凹槽以及与螺旋通道一端连通的钻口，所述环形内腔位于容置凹槽的外周，所述钻口处设置有第一钻齿。本实用新型的优点在于：利用钻口处设置有第一钻齿及钻斗的底部边缘处的第二钻齿对井周出现的损坏路面实现快速开挖，提高了对市政检查井井周破损面的修补效率，避免了因施工对道路的长时间封闭，螺旋通道可以对进入钻斗的钻渣进行导向，方便钻渣充满钻斗的环形内腔，进而使环形内腔能够容纳更多的钻渣，减少钻斗的排渣次数，提高施工效率。高施工效率。高施工效率。


技术研发人员：武玉林 蒯海东 高凯凯 王斌 夏金刚 谢美珍 何富康
受保护的技术使用者：新疆农业大学
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/5/25