CN105298392B - 一种快速扩孔方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速扩孔方法及结构，在深孔钻进过程中，无需进行钻进工序的改变，采用带截齿连接头连接最外侧钻杆，同时实现深部钻孔与浅部扩孔，同时利用钻孔深部钻头的定向，确保深部小直径钻孔与浅部大直径钻孔处于同一轴线，在保证快速扩孔的同时，也保证了扩孔质量。其带截齿连接头外缘设有截齿，实现扩孔过程中的岩石切削，两端设有配套钻杆外螺纹的内螺纹，实现钻杆的连接，内部设有过水通道，以供深部钻孔和浅部扩孔用水的通过。同时，其带截齿连接头可设有上下两组截齿，下部截齿尺寸大于上部截齿尺寸，且上下两组截齿对齐布置，以便于岩石钻屑的排出。此种快速扩孔方法及结构可保证巷（隧）道工程中深孔浅部扩孔工作的高效率与高质量，具有较好的推广前景。
Description
技术领域
本发明属于巷（隧）道支护施工技术领域，具体的说涉及一种可同时实现深部钻孔与浅部扩孔的方法及结构。
背景技术
巷（隧）道工程实际中，深孔钻进过程中一般采用钻头和可接长钻杆结合的形式，通过钻杆带动钻头转动以实现钻进，然而许多情况下要进行部分扩孔，即钻孔浅部需要大直径、钻孔深部需要较小直径，例如，大变形巷（隧）道围岩支护中，需要安装恒阻大变形锚索、无锚尾锚杆等一些尾端装置直径较大的支护材料，需要其尾端装置位置孔径较大，同时其余位置依然要求是较小直径，以满足这类支护材料的锚固要求。针对此类钻孔需求，目前主要采用以下三种方式：第一，单独采用大直径钻头钻进，这种方式无需更换钻头，施工方便，但是无法满足钻孔深部直径较小的需求，且钻孔工作量大；第二，先采用小直径钻头成孔，然后更换大直径钻头在浅部扩孔，这种方式施工较为复杂，且扩孔施工的用水问题难以解决；第三，采用变径钻头成功，这种方式简便，但是很难应用于深孔钻进，且孔径呈楔形，由内至外逐渐扩大，影响支护材料的锚固效果。本发明一种可同时实现深部钻孔与浅部扩孔的方法及结构，实施过程中，无需进行钻进工序的改变，并且深部小直径钻孔与浅部大直径钻孔处于同一轴线，可保证深孔浅部扩孔工作高效率、高质量。
发明内容
本发明的目的提供一种快速扩孔方法及结构，在巷（隧）道工程深孔扩孔过程中，无需进行钻进工序的改变，在不影响深部钻孔的前提下，进行浅部扩孔，既能保证扩孔的快速高效，又能保证扩孔的质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种快速扩孔方法及结构，在深孔钻进过程中，在不影响深部钻孔的前提下，进行浅部扩孔，无需进行钻进工序的改变，采用带截齿连接头连接最外侧钻杆，同时实现深部钻孔与浅部扩孔，同时利用钻孔深部钻头的定向，确保深部小直径钻孔与浅部大直径钻孔处于同一轴线，保证扩孔质量。
一种快速扩孔方法及结构，其带截齿连接头外缘设有截齿，实现扩孔过程中的岩石切削，两端设有配套钻杆外螺纹的内螺纹，实现钻杆的连接，内部设有过水通道，以供深部钻孔和浅部扩孔用水的通过。当遇到坚硬岩石钻孔和扩孔时，其带截齿连接头可设有上下两组截齿，下部截齿尺寸大于上部截齿尺寸，且上下两组截齿对齐布置，以便于岩石钻屑的排出，当遇到松软岩石钻孔和扩孔时，在带截齿连接头上部设一组截齿即可，同时截齿密度可适当加大。
本发明的有益效果：
此种快速扩孔方法及结构，无需进行钻进工序的改变，在不影响深部钻孔的前提下，进行浅部扩孔，既能保证深孔扩孔的快速高效，又能保证深孔扩孔的质量。带截齿连接头设有钻杆连接结构、通水结构，可保证钻孔和扩孔顺利进行。
此种快速扩孔方法及结构，带截齿连接头可设有一组或两组截齿，以适应坚硬程度不同的岩石钻孔和扩孔。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：
图1是快速扩孔方法及结构应用示意图。
图2是小直径钻孔钻进示意图。
图3是带截齿连接头整体结构示意图。
图4是带截齿连接头结构剖面图。
图5是设有两组截齿的带截齿连接头结构示意图。
具体实施方式
参照图1、2、3、4、5对本发明的实施例进行说明，一种快速扩孔方法及结构，在深孔钻进过程中，在不影响深部钻孔5的前提下，进行浅部扩孔6，无需进行钻进工序的改变，采用带截齿连接头4连接最外侧钻杆7，同时实现深部钻孔5与浅部扩孔6，而深孔内侧的钻杆3连接依然采用普通连接头2，同时利用钻孔深部钻头1的定向，确保深部小直径钻孔5与浅部大直径钻孔6处于同一轴线，保证扩孔6质量，其扩孔6长度可调，由最后连接钻杆7的数量和最后连接钻杆7的钻入长度确定。
其带截齿连接头4外缘设有截齿402，实现扩孔6过程中的岩石切削，两端设有配套钻杆外螺纹的锥形内螺纹（401与403），靠近截齿一侧的内螺纹401与上方钻杆外螺纹配套，另一侧内螺纹403与下方钻杆外螺纹配套，据此实现钻杆3和7的连接，同时，内部设有过水通道404，以供深部钻孔5和浅部扩孔6用水的通过。
当遇到坚硬岩石钻孔和扩孔时，其带截齿连接头可设有上下两组截齿（405与406），下部截齿406尺寸大于上部截齿405尺寸，且上下两组截齿对齐布置，以便于岩石钻屑的排出，当遇到松软岩石钻孔和扩孔时，在带截齿连接头上部设一组截齿402即可，同时截齿密度可适当加大。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果，都属于侵权，本发明可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种应用于隧道工程的快速扩孔方法，在隧道工程深孔扩孔过程中，在不影响深部钻孔（5）的前提下，进行浅部扩孔（6），无需进行钻进工序的改变，采用带截齿连接头（4）连接最外侧钻杆（7），同时实现深部钻孔（5）与浅部扩孔（6），而深孔内侧的钻杆（3）连接采用普通连接头（2），同时利用钻孔深部钻头（1）的定向，确保深部钻孔（5）与浅部扩孔（6）处于同一轴线，保证扩孔（6）质量，带截齿连接头（4）外缘设有截齿（402），实现扩孔（6）过程中的岩石切削，两端设有配套钻杆外螺纹的锥形内螺纹，靠近截齿一侧的内螺纹（401）与上方钻杆外螺纹配套，另一侧内螺纹（403）与下方钻杆外螺纹配套，据此实现钻杆（3，7）的连接，所述扩孔（6）长度可调，钻杆内部设有过水通道（404），以供深部钻孔（5）和浅部扩孔（6）用水的通过，所述带截齿连接头（4）设有上下两组截齿（405，406），下部截齿（406）尺寸大于上部截齿（405）尺寸，且上下两组截齿对齐布置；当遇到坚硬岩石钻孔和扩孔时，其带截齿连接头可设有上下两组截齿（405 与406），下部截齿（406） 尺寸大于上部截齿（405） 尺寸，且上下两组截齿对齐布置，以便于岩石钻屑的排出，当遇到松软岩石钻孔和扩孔时，在带截齿连接头上部设一组截齿（402） 即可，同时截齿密度适当加大。
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