CN1062636C - 锚杆连接装置 - Google Patents
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Abstract
为了连接注浆钻井锚栓的锚杆(2)，将带有外螺纹(4)的锚杆(2)旋入一个制有相应的内螺纹(5)的连接套管(1)中。两根旋入连接套管(1)中的锚杆(2)之一，以一个通过倒角在其端头形成的倒角面(8)支靠在一个在连接套管(1)内的连接套管(1)内螺纹(5)的中断(6)处。第二根锚杆(2)旋入连接套管(1)中到这样的程度，即，此锚杆(2)以其端面(9)全面贴靠在另一根锚杆(2)的端面(9)上。因此，在钻井时可保证力的恰当传递，并能使连接套管(1)在钻井时不会转动。
Description
本发明涉及一种(注浆)钻井锚栓的锚杆连接装置，它有一个连接套管，制有外螺纹的锚杆端部旋入此连接套管内，并以它们互相面对的端面彼此全面贴靠，其中，为了限制锚杆在连接套管内的旋入深度，在连接套管内部制有两个螺纹段，它们在连接套管内部设计为彼此错开一个螺距的一部分。
由DE-PS3700758已知锚杆、钻杆等互相用螺纹连接起来。为此，在已知的连接装置中，两个互相要连接在一起的钻杆或锚杆部分制有外螺纹，并与一个制有相应内螺纹的连接套管连接起来。这些螺纹通常是圆螺纹，并通过管状基体的无切屑成型制成，其中，套管内螺纹通过套管基体内侧的一种与外侧变形相应的自由变形制成。
还已知在这种连接装置中为了限制锚杆的旋入深度，大体在连接套管的中央焊入一个环形盘，锚杆以其端面从环形盘两侧支靠在环形盘上。这类连接装置的缺点是由于锚杆不是直接毗连而是通过此环相靠，所以，考虑到高的负荷，在架设时尤其在钻井和与此同时注浆钻井锚杆受冲击时产生传递损失。
由EP-A-391119已知一种连接件，用于自动钻井的注浆锚杆的螺纹连接，其中，连接套管的内螺纹有两个位于端部的圆柱段和有两个大体位于套管中央锥形延伸的底面，内螺纹延续到底面上。这一实施形式是有缺点的，因为当锚杆旋入连接套管内时锚杆不能直接贴靠，因此只能差劲地传递钻井时产生的力。
由US-PS-3567254已知，锚杆在连接套管内的旋入深度，通过一个形式上为环形凸起的直径减小段(US-PS-3567254的图4)确定。
在由US-PS-3567254已知的用于(注浆)钻井锚栓的锚杆的连接装置中设有一个连接套管，它有内螺纹，制有外螺纹的锚杆端部旋入内螺纹中，锚杆以其互相面对的端面彼此全面贴靠。
由DE-A1483840已知一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于设计为非空心钻杆的连接装置。
EP187628A提供了一种措施，即，在它的端部带有螺纹段的钻杆自由端上制有一个倒角(锥面)。但在EP187628中，此型面并没有支靠在两个螺纹段之一个的端头上，所以形成了一种不确定的状态。
本发明的目的是，以DE-A1483840为出发点设计一种用于锚杆尤其是用于注浆钻井锚栓的锚杆连接装置，它易于制造和有一定的强度，使锚杆即使在如经常出现的情况那样注浆钻井锚杆长度有数十米时，也能可靠地传递钻井时产生的力。
按本发明为达到此目的，在锚杆端部制有倒角，每一个倒角面从锚杆的外侧向锚杆的端面方向延伸；以及，两根旋入连接套管内的锚杆中只有一根以其倒角面支靠在连接套管的两个螺纹段之一的端头上。
采用按本发明的连接装置，锚杆以其端面互相直接贴靠，所以在没有传递损失的情况下恰当地将力从一根锚杆传到下一根。尽管如此却不再需要采取复杂的措施，例如在套管内部焊入一个已知的定位环。因此，在按本发明的用于锚杆的连接装置设计中，如在DE-A1483840中那样，无需用具体构件来限制旋入深度，例如在US-PS3567254中所设的环形凸起，因为按本发明的连接套管两个螺纹段螺距的错移，已经可以限制锚杆的旋入深度。
端面的可靠贴合和旋入深度的限制得到了保证，因为按本发明规定，锚杆的端头通过倒角设计成锥形，在这种情况下，此锥面从锚杆外侧朝锚杆的端面方向延伸，在两根旋入连接套管内的锚杆中只有一根以其锥面支靠在两个螺纹段之一的端头上。所以按本发明的连接好的钻井锚杆保证处于确定的状态。
在本发明的范围内，这两个螺纹段的错移量是半个螺距。在大多数情况下螺纹段的这种比较小的错移已经足够。
在许多使用场合，有利的做法是将这两个螺纹段的错移设在连接套管的中央。
若连接套管是铸件尤其是钢铸件，则按本发明的连接装置的连接套管易于生产。
按本发明连接装置的其他细节和优点，由下面对本发明最佳实施例的说明给出。其中：
图1连接装置一种实施形式的轴向剖面；
图2在图1所示连接装置中使用的套管；
图3图2所示套管的细节A；以及
图4图2所示套管的细节B。
图1中所表示的连接装置实施形式由一个连接套管1组成，在连接套管1内旋入两根用于注浆钻井锚栓的锚杆。用于注浆钻井锚栓的锚杆2是一种自动钻井锚栓系统，它的锚杆在钻井过程中用作为钻杆。采用按本发明的连接装置，锚杆可加工成几乎是任意的长度。注浆钻井锚栓的锚杆2内部是空心的，在钻井过程中冲洗剂通过空腔3流动，在注浆钻井锚栓架设时空腔3用作锚杆砂浆的注入通道。
锚杆2是带有连续冷滚压钻杆螺纹4的优质管。连接套管1有相应的内螺纹5，所以锚杆2的端部可以旋入连接套管1中。尤其如图2和4所示，连接套管1的内螺纹5大体在此套管中央中断，也就是说，例如缺少半个螺距，从而形成了两个螺纹段5’和5”，并限制了例如在图1上部表示的锚杆2的旋入深度，因为锚杆2只能在此连接套管1中一直旋到连接套管1内螺纹5的中断处为止。在完全旋入的状态下，锚杆2以一个制在其端头的锥形倒角面8支靠在连接套管1内螺纹5的中断处。在图1下部所示的第二根锚杆2在连接套管1中旋入到这样的程度，即，直至它的端面9贴靠在先旋入的锚杆2的端面9上为止。
连接套管1或是滚压管，或按图中所示的实施例是优质的精密铸钢件制的套管，连接套管1的自由端可以设计为如图3所表示的那样。
采用按本发明的用于限制旋入深度的装置(在连接套管1中错开的螺纹段5’、5”)，在锚杆2以它们的端面全面地互相贴靠的情况下，防止了套管1在钻井时相对于锚杆旋转，并因而防止了在两根锚杆2之间的螺旋连接松开。
本发明可例如概述如下：
为了连接注浆钻井锚栓的锚杆2，将带有外螺纹4的锚杆2旋入一个制有相应的内螺纹5的连接套管1中。两根旋入连接套管1中的锚杆2之一，以一个通过倒角在其端头形成的倒角面8，支靠在一个在连接套管1内的连接套管1内螺纹5的中断6处。第二根锚杆2旋入连接套管1中到这样的程度，即，此锚杆2以其端面9全面贴靠在另一根锚杆2的端面9上。因此，在钻井时可保证力的恰当传递，并能使连接套管1在钻井时不会转动。
Claims (5)
1．注浆钻井锚栓的锚杆(2)连接装置，它有一个连接套管(1)，两个制有外螺纹的锚杆(2)端部分别旋入此连接套管(1)内，并以它们互相面对的端面(9)彼此全面贴靠，其中，为了限制锚杆(2)在连接套管(1)内的旋入深度，在连接套管(1)内制有两个螺纹段(5′、5″)，它们在连接套管(1)内部设计为彼此错开一个螺距的一部分，其特征为：在锚杆(2)端部制有倒角面(8)，每一个倒角面(8)从锚杆(2)的外侧向锚杆的端面(9)方向延伸；以及，两根旋入连接套管(1)内的锚杆(2)中只有一根以其倒角面(8)支靠在连接套管(1)的两个螺纹段(5′、5″)之一的端头上。
2．按照权利要求1所述的连接装置，其特征为：两个螺纹段(5′、5″)的错移量是半个螺距。
3．按照权利要求1或2所述的连接装置，其特征为：两个螺纹段(5′、5″)的错移设在连接套管(1)的中央。
4．按照权利要求1所述的连接装置，其特征为：连接套管(1)是一个铸件。
5．按照权利要求4所述的连接装置，其特征为：所述的铸件是钢铸件。
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