CN103758130A - 多介质超高压喷头 - Google Patents

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朱利根
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Abstract

本发明涉及一种多介质超高压喷头,包括钻头体,钻头体的上端为与喷浆管连接的连接端,钻头体的下端连接钻杆,钻杆的下端连接刀头;特征是:在所述钻头体的内腔中安装喷嘴座,喷嘴座的内腔中设置第一隔套,第一隔套内腔中设置芯管,芯管的中心通孔为浆通道,第一隔套与喷嘴座之间形成环形的清水通道,喷嘴座与钻头体的内壁之间形成环形的空气通道;所述芯管的上端与泥浆泵连通,芯管的下端伸入刀头内部,在刀头上设置浆喷嘴,浆喷嘴与浆通道连通;在所述钻头体上设置清水喷嘴,清水喷嘴的外侧设置环状的空气喷嘴,清水喷嘴与清水通道连通,空气喷嘴与空气通道连通。本发明可以满足同时三种工作介质都是高压射流的需要。

Description

多介质超高压喷头
技术领域
本发明涉及一种多介质超高压喷头,尤其是一种用于将几种高压的介质转化为高能量射流从喷嘴喷射出来,从而冲击破碎原有的软弱或低强度土体的装置,属于工程机械技术领域。
背景技术
常规的喷头通常只有有一种介质是高压射流,可以对土体进行一次切割破碎,其余介质是中低压力的,浆液只是低压填充到土体中,成桩直径小、深度浅。在遇到大直径、超深度桩的施工需要时不能满足基础对成桩的要求。
而对于高压喷射管要求有较高的密封性,如只在原结构中加大介质的压力,喷头内部的零件在耐压强度和密封构造上无法保证高压介质不外漏也不互相串通。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种多介质超高压喷头,可以同时满足三种工作介质的高压射流需要。
按照本发明提供的技术方案,一种多介质超高压喷头,包括钻头体,钻头体的上端为与喷浆管连接的连接端,钻头体的下端连接钻杆,钻杆的下端连接刀头;特征是:在所述钻头体的内腔中安装喷嘴座,喷嘴座的内腔中设置第一隔套,第一隔套内腔中设置芯管,芯管的中心通孔为浆通道,第一隔套与喷嘴座之间形成环形的清水通道,喷嘴座与钻头体的内壁之间形成环形的空气通道;所述芯管的上端与泥浆泵连通,芯管的下端伸入刀头内部,在刀头上设置浆喷嘴,浆喷嘴与浆通道连通;在所述钻头体上设置清水喷嘴,清水喷嘴的外侧设置环状的空气喷嘴,清水喷嘴与清水通道连通,空气喷嘴与空气通道连通。
在所述芯管的下端与刀头的内壁之间设置第二隔套,第二隔套与芯管和刀头之间分别设置密封件。
所述芯管与第一隔套之间设置密封件,在清水通道的下端设置密封件,在空气通道的下端设置密封件。
所述浆喷嘴的个数为1~2个。
所述清水喷嘴的个数为1~2个。
本发明与现有的常规喷头相比,具有以下优点:(1)本发明通过合理的内部零件和密封构造设计,可以满足同时三种工作介质都是高压射流的需要,其中,清水和水泥浆的压力可以达到40MPa,压缩空气的压力可以达到1.2 MPa;(2)本发明可以适应不同的施工工艺,如需要二种介质的喷射工艺,只需要将内部的一个零件更换成实体件,使此流道不通介质即可达成;如仅需要一种介质的的喷射工艺,只需要将内部的二个零件更换成实体件,只保留一个介质的流道通流即可达成;(3)本发明所述喷头下端装有镶有硬质合金的刀头,在软地层可以先自行钻孔到底再喷浆,提高了施工效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1~图2所示:多介质超高压喷头包括钻头体1、喷嘴座2、空气喷嘴3、清水喷嘴4、第一隔套5-1、第二隔套5-2、芯管6、浆喷嘴7、刀头8、空气通道9、清水通道10、浆通道11、钻杆12等。
如图1、图2所示,本发明包括钻头体1,钻头体1的上端为与喷浆管连接的连接端,钻头体1的下端连接钻杆12,钻杆12的下端连接刀头8;在所述钻头体1的内腔中安装喷嘴座2,喷嘴座2的内腔中设置第一隔套5-1,第一隔套5-1内腔中设置芯管6,芯管6的中心通孔为浆通道11,第一隔套5-1与喷嘴座2之间形成环形的清水通道10,喷嘴座2与钻头体1的内壁之间形成环形的空气通道9;所述芯管6的上端与泥浆泵连通,芯管6的下端伸入刀头8内部,在刀头8上设置1~2个浆喷嘴7,浆喷嘴7与浆通道11连通,在芯管6的下端与刀头8的内壁之间设置第二隔套5-2,第二隔套5-2与芯管6和刀头8之间分别设置密封件;在所述钻头体1上设置1~2个清水喷嘴4,清水喷嘴4的外侧设置环状的空气喷嘴3,清水喷嘴4与清水通道10连通,空气喷嘴3与空气通道9连通;
所述芯管6与第一隔套5-1之间设置密封件,在清水通道10的下端设置密封件,在空气通道9的下端设置密封件;从而实现各介质通道之间的多重密封,具有较高的密封性,确保各高压介质不外漏也不互相串通。
本发明的工作原理:工作时,将本发明所述的喷头安装到需要深度的喷浆管底下,按孔深要求放置到孔底,开动高压水泵、泥浆泵和空压机,将介质输送到喷头。同时,由钻机带动喷头作连续旋转并慢慢向上提升。各介质分别从喷头上、下部的清水喷嘴、空气喷嘴和浆喷嘴中成高压射流高速喷出,上部的高压清水喷射流对土体进行一次切割破碎,使土体粒从土体剥落下来,下部的高压水泥浆喷射流再对土体进行二次扩大切割破碎,并填充入土体形成的空隙中,在清水浮力和压缩空气的共同作用下,一部分细小的土粒随浆液冒出水面,其余土粒在喷射流的冲击力和重力等的作用下,与水泥浆液搅拌混合后重新排列。浆液在凝固后,便在土中形成一个有一定强度的圆柱状固结体。

Claims (5)

1.一种多介质超高压喷头,包括钻头体(1),钻头体(1)的上端为与喷浆管连接的连接端,钻头体(1)的下端连接钻杆(12),钻杆(12)的下端连接刀头(8);其特征是:在所述钻头体(1)的内腔中安装喷嘴座(2),喷嘴座(2)的内腔中设置第一隔套(5-1),第一隔套(5-1)内腔中设置芯管(6),芯管(6)的中心通孔为浆通道(11),第一隔套(5-1)与喷嘴座(2)之间形成环形的清水通道(10),喷嘴座(2)与钻头体(1)的内壁之间形成环形的空气通道(9);所述芯管(6)的上端与泥浆泵连通,芯管(6)的下端伸入刀头(8)内部,在刀头(8)上设置浆喷嘴(7),浆喷嘴(7)与浆通道(11)连通;在所述钻头体(1)上设置清水喷嘴(4),清水喷嘴(4)的外侧设置环状的空气喷嘴(3),清水喷嘴(4)与清水通道(10)连通,空气喷嘴(3)与空气通道(9)连通。
2.如权利要求1所述的多介质超高压喷头,其特征是:在所述芯管(6)的下端与刀头(8)的内壁之间设置第二隔套(5-2),第二隔套(5-2)与芯管(6)和刀头(8)之间分别设置密封件。
3.如权利要求1所述的多介质超高压喷头,其特征是:所述芯管(6)与第一隔套(5-1)之间设置密封件,在清水通道(10)的下端设置密封件,在空气通道(9)的下端设置密封件。
4.如权利要求1所述的多介质超高压喷头,其特征是:所述浆喷嘴(7)的个数为1~2个。
5.如权利要求1所述的多介质超高压喷头,其特征是:所述清水喷嘴(4)的个数为1~2个。
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