CN106988306A - 一种搅拌旋喷用钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种搅拌旋喷用钻具,包括钻杆和钻头。钻杆外表面具有钻杆搅拌翅,钻杆内部具有第一浆液通道和第一气体通道。钻头外表面具有钻头搅拌翅,钻头底端具有钻齿,钻头内部具有第二浆液通道;钻头外表面具有沿着垂直于钻头设置方向进行喷浆的侧部喷浆组件,钻头内部底端具有向下喷浆的底部喷浆组件,底部喷浆组件的喷射端高于钻齿底端。钻头固定于钻杆底端,钻头的第二浆液通道向上连通钻杆的第一浆液通道,钻头侧部喷浆组件和底部喷浆组件分别独立连通钻头的第二浆液通道和钻杆的第一气体通道。本发明通过设置钻杆搅拌翅和钻头搅拌翅,实现了快速钻进,通过独立传送高压介质和高压气体并在喷射端实现高压介质和高压气体的混合,喷射行程远。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌旋喷技术领域,具体地说是一种搅拌旋喷用钻具。
背景技术
高层建筑对地基的承载能力要求越来越高,随之越来越多的地基处理技术应用,搅拌旋喷技术是在高压旋喷基础上发展起来的地基处理新技术,搅拌旋喷技术采用大流量泵送水泥浆,搅拌成桩,在保证施工质量的同时提高了施工效率。
在现有搅拌旋喷施工中,水泥土桩成桩直径小、桩身搅拌不均匀、需要引孔设备配合施工,以解决施工效率低、返浆量大的特点。而常用的施工设备有单管法、二重管法、三重管法。一般需要用钻探机械预先成孔,在孔内置入高喷管进行旋喷施工,施工中冒浆需要用污水泵及时吸收。
查看既有水泥土桩施工钻具,深层搅拌设备普遍存在功率大,扭矩小,施工深度浅,在密实砂层和硬黏性土中施工效率低,且单一搅拌轴成桩直径小等缺点。再加上,高压旋喷设备本身不具备自钻功能,需要其他设备配合成孔,且施工效率较低,成桩直径较小,劳动力占用多,经济性差。
基于此,设计一种搅拌旋喷用钻具,旨在解决高压旋喷设备因不具备自钻孔而施工效率低的问题。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足,提供一种搅拌旋喷用钻具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种搅拌旋喷用钻具,其结构包括钻杆和钻头。其中:钻杆外表面具有钻杆搅拌翅,钻杆内部具有第一浆液通道和第一气体通道。钻头外表面具有钻头搅拌翅,钻头底端具有钻齿,钻头内部具有第二浆液通道;钻头外表面还具有沿着垂直于钻头设置方向进行喷浆的侧部喷浆组件,钻头内部底端具有向下喷浆的底部喷浆组件,侧部喷浆组件和底部喷浆组件分别具有一个喷射端和两个不连通的进口端,侧部喷浆组件和底部喷浆组件的其中一个进口端分别连通第二浆液通道,底部喷浆组件的喷射端高于钻齿的底端。钻头固定连接于钻杆底端,钻头的第二浆液通道向上连通钻杆的第一浆液通道,钻头侧部喷浆组件的另一个进口端向上连通钻杆的第一气体通道,钻头底部喷浆组件的另一个进口端向上间接或直接连通钻杆的第一气体通道。在钻具的工作过程中,通过钻杆具有的钻杆搅拌翅和钻头具有的钻头搅拌翅和钻齿,实现了快速钻进,同时,钻杆接入外部高压介质的第一浆液通道连通钻头的第二浆液通道,第二浆液通道连通侧部喷浆组件或底部喷浆组件的其中一个进口端,钻杆接入外部高压气体的第一气体通道连通钻头的侧部喷浆组件或底部喷浆组件的另一个进口端,在侧部喷浆组件或底部喷浆组件的喷射端,高压介质和高压气体同时向外喷出,喷射力度强,成桩效果优。
在上述结构的基础上,所涉及钻杆具体结构包括接入外部高压介质的内管、套设于内管外侧的外管、以及对称或环形连接于外管外表面的钻杆搅拌翅,内管的内腔为第一浆液通道,外管与内管之间形成连通外部高压气体的第一气体通道。钻杆的结构还包括上法兰和下法兰,上法兰向下密封接触于上述内管和外管的上端面,下法兰向上密封接触于上述内管和外管的下端面,且上法兰和下法兰上分别开设有连通上述第一气体通道的气孔以及连通第一浆液通道的浆液孔。
进一步的,为了保证搅拌旋喷技术中钻杆的钻进深度,所涉及钻杆的数量为至少两个,至少两个钻杆上下排列呈一条直线,且相邻钻杆之间,处于较上方钻杆的下法兰和处于较下方钻杆的上法兰之间止口对接并环形或对称连接有传扭键,以更好的传递提升或加压工况下的轴向力。传扭键本身开设有孔,螺栓依次穿过处于较上方钻杆的下法兰、传扭键的孔、处于较下方钻杆的上法兰,并紧固连接有螺母;处于较上方钻杆下法兰的气孔和浆液孔正对处于较下方钻杆上法兰的气孔和浆液孔。
在实际使用中,要想提高钻杆在使用过程中的强度,在外管和上法兰、下法兰之间分别连接法兰筋板也是一种解决方式,其中,法兰筋板环形或对称布置于外管外表面。优选,法兰筋板包括长筋板和短筋板,当法兰筋板环形布置时,长筋板和短筋板交叉设置。
针对钻杆结构中的钻杆搅拌翅,其可以是翼板型搅拌翅,也可以是螺旋型搅拌翅,还可以是翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅的组合。其中,螺旋型搅拌翅分段焊接或连续焊接于同一根钻杆的外管外表面,或者,翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅交叉焊接于同一根钻杆的外管外表面。
在上述结构的基础上,所涉及钻头的结构包括钻头外管、布置于钻头外管外表面的钻头搅拌翅、对称或环形布置于钻头外管外表面的侧部喷浆组件、布置于钻头外管内部的底部喷浆组件、以及连接于钻头外管底部的钻齿。钻头外管的内腔作为第二浆液通道,钻头外管的顶端固定有连接法兰,连接法兰上开设连通第二浆液通道的法兰浆液孔和连通第一气体通道的法兰气孔;当钻头外管通过连接法兰与钻杆的下法兰连接止口对接并螺栓固定时,连接法兰的法兰浆液孔和法兰气孔正对下法兰的浆液孔和气孔。侧部喷浆组件的个数为至少两个,至少两个侧部喷浆组件对称或环形排列于至少一个平面内;底部喷浆组件的个数为至少一个,至少一个底部喷浆组件重合、对称或环形排列于钻头外管的中心线,且底部喷浆组件的喷射端高于钻头外管的底端端口。
具体的,侧部喷浆组件和所述底部喷浆组件的结构相同,分别包括输浆管、套管、喷嘴和第一通气管;输浆管的其中一端作为进口端,其垂直于钻头外管并连通第二浆液通道;套管套设于输浆管外侧并与输浆管形成不连通第二浆液通道的第二气体通道,套管的其中一端连接于钻头外管,套管的另一端连接有堵头,该堵头上开设有通孔;喷嘴连接于输浆管的另一端,也就是输浆管的喷射端,且喷嘴间隙穿过所述堵头的通孔;第一通气管位于套管外侧,第一通气管作为喷浆组件的另一个进口端,第一通气管一端连通连接法兰的法兰气孔,第一通气管另一端连通套管与输浆管形成的第二气体通道,在钻杆中高压气体经法兰气孔依次进入第一通气管和第二气体通路后,高压气体由喷嘴与堵头之间的间隙向外喷出。
在套管端部设置堵头的结构基础上,为了进一步避免外部高压介质由钻头外管进入输浆管的压力过高而回流进入套管与输浆管形成的第二气体通道,输浆管外表面具有台肩,台肩位于第一通气管和堵头之间,输浆管通过台肩与套管内壁接触;输浆管的台肩上开设有台肩通孔,输浆管外表面滑动连接有挡盖,该挡盖在外部高压介质通入钻头外管或外部高压气体接入第一通气管时沿着输浆管滑动以遮挡或不遮挡上述台肩通孔。
为了实现更好的喷浆效果,同时提高喷浆效率,侧部喷浆组件的数量不小于四个且为偶数个,偶数个侧部喷浆组件均分成至少两组且上下一一相对,上下相对且相邻的两个侧部喷浆组件之间布置有第二通气管,第二通气管向上连通处于较上方喷浆组件的环形气体通道,第二通气管向下连通处于较下方喷浆组件的环形气体通道;当钻头搅拌翅位于上下相对布置的两个侧部喷浆组件之间时,第二通气管垂直穿过该钻头搅拌翅。
针对钻头外管外表面布置的钻头搅拌翅,其可以是翼板型搅拌翅,也可以是分段或连续排列的螺旋型搅拌翅,还可以是交叉布置的翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅。
本发明的一种搅拌旋喷用钻具与现有技术相比所产生的有益效果是:
1)本发明尤其适用于典型黄河流域的地层,基于钻杆和钻头分别具有搅拌翅,实现了钻具在使用过程中的快速进给,提高了施工效率,再加上,钻头中第二浆液通道与钻杆中第一浆液通道的连通,钻头中喷浆组件与第二浆液通道和钻杆中第一气体通道的独立连通,以及接入喷浆组件中外部高压介质和高压气体在喷浆组件喷射端的混合喷射,提高了喷射的距离,解决了现有光圆钻具和具有搅拌翅的钻具在密实砂层中钻进困难及不返浆气的问题;
2)本发明中钻头搅拌翅的设置,还减少了钻头的磨损,在搅拌旋喷过程中,降低了糊钻的几率,同时,搅拌旋喷中喷出的高压气体,在钻头搅拌翅和钻杆搅拌翅的疏导下,高压气体从钻头位置上返并从地面排出,经过桩身排出的气体同样具有水泥土搅拌混合的功能;
3)本发明的钻杆搅拌翅和钻头搅拌翅在使用过程中对地层进行机械搅拌,喷浆组件对地层进行高压浆气搅拌,两种搅拌形式相互配合,使成桩效果均匀;且与现有钻具的成桩侧表面积相比,本发明钻具的成桩侧表面积大,成桩侧表面积具有有盘状、螺旋状凸起,提高了桩身的侧摩阻力,增加了水泥土桩的桩身承载力。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图;
附图2是图1中钻杆的放大结构示意图;
附图3是图1中钻头的放大结构示意图;
附图4是图3中标号A的放大结构示意图;
附图5是图1中钻头与钻杆连接位置的放大结构示意图;
附图6是实施例二中钻杆的放大结构示意图;
附图7是实施例三中两根钻杆连接的结构示意图。
图中各标号表示:
A、钻杆,B、钻头,C、连接法兰;
100、内管,101、外管,102、钻杆搅拌翅,103、第一浆液通道,104、第一气体通道,105、上法兰,106、下法兰,107、传扭键,108、螺栓,109、法兰筋板,110、上气孔,111、上浆液孔,112、下气孔,113、下浆液孔;
102a、翼板型搅拌翅,102b、螺旋型搅拌翅;
200、钻头外管,210、钻齿,220、底部喷浆组件,
230、第一组侧部喷浆组件,240、第二组侧部喷浆组件,
250、第二通气管,260、钻头搅拌翅,270、连接法兰;
231、输浆管,232、第一通气管,233、台肩,234、台肩通孔,
235、套管,236、喷嘴,237、堵头、238、第二气体通道,239、挡盖,
260a、翼板型搅拌翅,260b、螺旋型搅拌翅;
271、螺栓,272、传扭键,273、法兰气孔,274、法兰浆液孔。
具体实施方式
下面结合附图1-7,对本发明的一种搅拌旋喷用钻具作以下详细说明。
实施例一:
结合附图1,本发明的一种搅拌旋喷用钻具,其结构包括钻杆A和钻头B。
结合附图2,钻杆A包括接入外部高压介质的内管100、套设于内管100外侧的外管101、以及焊接于外管101外表面的钻杆搅拌翅102,内管100的内腔为第一浆液通道103接入外部高压介质,外管101与内管100之间形成连通外部高压气体的第一气体通道104。钻杆A的结构还包括上法兰105和下法兰106,上法兰105向下焊接连接于上述内管100和外管101的上端面,下法兰106向上焊接连接于上述内管100和外管101的下端面,为了保证钻杆A输送高压介质和高压气体的密封性能,内管100与上法兰105、下法兰106之间先填充有密封圈再焊接连接,外管101与上法兰105、下法兰106之间也是先填充有密封圈再焊接连接。同时,上法兰105上开设有连通上述气体通道的上气孔110以及连通内管100内腔的上浆液孔111,相对应的,下法兰106上开设有连通上述第一气体通道104的下气孔112以及连通第一浆液通道103的下浆液孔113。
再结合附图3,钻头B的结构包括钻头外管200、焊接于钻头外管200外表面的钻头搅拌翅260、对称焊接于钻头外管200外表面且沿着垂直于钻头B设置方向进行喷浆的侧部喷浆组件、焊接于钻头外管200内部且向下喷浆的底部喷浆组件220、以及焊接连接于钻头外管200底部的钻齿210。钻头外管200的内腔作为第二浆液通道。侧部喷浆组件和底部喷浆组件220分别具有一个喷射端和两个不连通的进口端,侧部喷浆组件和底部喷浆组件220的其中一个进口端分别连通第二浆液通道,底部喷浆组件220的喷射端高于钻齿210的底端。
为了实现更好的喷浆效果,同时提高喷浆效率,结合附图3,本发明以四个侧部喷浆组件为例,四个侧部喷浆组件均分成第一组侧部喷浆组件230和第二组侧部喷浆组件240,也就是说,第一组侧部喷浆组件230和第二组侧部喷浆组件240分别包含两个侧部喷浆组件,处于同一组的两个侧部喷浆组件位于同一个水平面内并对称焊接于钻头外管200外表面,第一组侧部喷浆组件230和第二组侧部喷浆组件240中的侧部喷浆组件上下一一相对并通过第二通气管250相连通,基于钻头外管200外表面还具有钻头搅拌翅260,当钻头搅拌翅260位于第一组侧部喷浆组件230和第二组侧部喷浆组件240之间时,可以在钻头搅拌翅260上开设通孔,以使第二通气管250垂直穿过该钻头搅拌翅260的通孔。底部喷浆组件220的个数为两个,两个底部喷浆组件220对称布置于钻头外管200的中心线两侧,且底部喷浆组件220的喷射端高于钻头外管200的底端端口。
再结合附图4,所涉及侧部喷浆组件和所述底部喷浆组件220的结构相同,分别包括输浆管231、套管235、喷嘴236和第一通气管232;输浆管231的其中一端作为进口端,其垂直焊接于钻头外管200并连通第二浆液通道;套管235套设于输浆管231外侧并与输浆管231形成不连通第二浆液通道的第二气体通道238,套管235的其中一端焊接于钻头外管200,套管235的另一端螺纹连接有堵头237,该堵头237上开设有通孔;喷嘴236螺纹连接于输浆管231的另一个端口,该端口也就是输浆管231的喷射端,喷嘴236间隙穿过所述堵头237的通孔向外喷射高压介质;第一通气管232位于套管235外侧,第一通气管232作为喷浆组件的另一个进口端,第一通气管232一端接入外部高压气体,第一通气管232另一端连通套管235与输浆管231形成的第二气体通道238,当有外部高压气体经法兰气孔依次进入第一通气管232和第二气体通道238后,高压气体由喷嘴236与堵头237之间的间隙向外喷出。基于套管235和输浆管231的位置关系,输浆管231喷出的高压介质在第二气体通道238喷出的高压气体的保护下,喷射行程更远。
在套管235端部设置堵头237的结构基础上,为了进一步避免外部高压介质由钻头外管200进入输浆管231的压力过高而回流进入套管235与输浆管231形成的第二气体通道238,输浆管231外表面具有台肩233,台肩233位于第一通气管232和堵头237之间,输浆管231通过台肩233与套管235内壁接触;输浆管231的台肩233上开设有台肩通孔234,输浆管231外表面滑动连接有挡盖239,该挡盖239在外部高压介质通入钻头外管200或外部高压气体接入第一通气管232时沿着输浆管231滑动以遮挡或不遮挡上述台肩通孔234。也就是说,当外部高压气体的压力大于外部高压介质的压力时,挡盖239沿着输浆管231滑动以不遮挡上述台肩通孔234,外部高压气体由第二气体通道238经喷嘴236与堵头237之间的间隙向外喷出,同时,外部高压介质由第二浆液通道进入输浆管231并由喷嘴236向外喷出;当外部高压气体的压力小于外部高压介质的压力时,挡盖239沿着输浆管231滑动以遮挡上述台肩通孔234,避免外部高压介质台肩通孔234进入第二气体通道238。此处需要说明的一点是,在上下相对布置的两个侧部喷浆组件之间,第二通气管250分别连通上方侧部喷浆组件和下方侧部喷浆组件的第二气体通道。当然了,底部喷浆通道的第一通气管232可以向上连通第二通气管250,也可以直接接入外部高压气体。
详细参考附图1、5,钻头B位于上述钻杆A下方,钻头外管200顶端焊接连接法兰270,钻杆A的下法兰106与连接法兰270止口对接并螺栓108固定。为了实现钻头B中第二浆液通道和第二气体通道238与钻杆A中第一浆液通道103和第一气体通道104的连通,连接法兰270的法兰浆液孔274和法兰气孔273向上连通下法兰106的下浆液孔113和下气孔112,连接法兰270的法兰浆液孔274向下连通钻头外管200内腔,连接法兰270的法兰气孔273向下连通第一通气管232,第一通气管232向下连通侧部喷浆组件或底部喷浆组件220的第二气体通道。当然,为了更好的传递提升或加压工况下钻杆A与钻头B之间的轴向力,在连接法兰270和钻杆A下法兰106的对接面环形设置传扭键272,基于传扭键272本身开设的孔,螺栓271依次穿过钻杆A的下法兰106、传扭键272的孔、连接法兰270,并紧固连接有螺母。
在具体实际使用中,为提高钻杆A在使用过程中的强度,在外管101和上法兰105、下法兰106之间分别焊接法兰筋板109也是一种解决方式,优选法兰筋板109包括长筋板和短筋板,长筋板和短筋板交叉且环形焊接于外管101外表面。
在本实施例中,针对钻杆搅拌翅102,参考附图2,钻杆A的外管101外表面交叉焊接翼板型搅拌翅102a和螺旋型搅拌翅102b。
在本实施例中,针对钻头外管200外表面布置的钻头搅拌翅260,结合附图3,以交叉布置在钻头外管200外表面的翼板型搅拌翅260a和螺旋型搅拌翅260b为例进行举例。
实施例二:
在实施例一结构不变的情况下,参考附图6,可以用外管101外表面对称焊接翼板型搅拌翅102a的钻杆A代替实施例一中外管101外表面交叉焊接翼板型搅拌翅102a和螺旋型搅拌翅102b的钻杆A。
实施例三:
参考实施例一和实施例二,查看附图2、6、7,本发明中的钻杆A不仅限于一个,其还可以是两根钻杆A的组合,将附图2中的钻杆A称为钻杆A1,将附图6中钻杆A称为钻杆A2,将钻杆A1和钻杆A2排列呈一条直线,且钻杆A1的下法兰106和钻杆A2的上法兰105之间止口对接并环形连接传扭键107,以更好的传递提升或加压工况下的轴向力。传扭键107本身开设有孔,螺栓108依次穿过钻杆A1的下法兰106、传扭键107的孔、钻杆A2的上法兰105,并紧固连接有螺母;钻杆A1下法兰106的下气孔112和下浆液孔113正对和钻杆A2上法兰105的上气孔110和上浆液孔111。
上述三个实施例中列举的钻具结构,尤其适用于典型黄河流域的地层。
上述三个实施例的钻具,其在具体使用中所具有的优点是:
基于钻杆A的钻杆搅拌翅102和钻头B的钻头搅拌翅260,实现了钻具在使用过程中的快速进给,提高了施工效率,再加上,钻头B中第二浆液通道与钻杆A中第一浆液通道103的连通,钻头B中喷浆组件与第二浆液通道、钻杆A中第一气体通道104的独立连通,以及接入喷浆组件中外部高压介质和高压气体在喷浆组件喷射端的混合喷射,增大了喷射的距离,解决了现有光圆钻具和具有搅拌翅的钻具在密实砂层中钻进困难及不返浆气的问题。钻头搅拌翅260的设置,还减少了钻头B的磨损,在搅拌旋喷过程中,降低了糊钻的几率,同时,搅拌旋喷中喷出的高压气体,在钻杆搅拌翅102和钻头搅拌翅260的疏导下,高压气体从钻头位置上返并从地面排出,经过桩身排出的气体同样具有水泥土搅拌混合的功能。另外,钻杆搅拌翅102和钻头搅拌翅260在使用过程中对地层进行机械搅拌,喷浆组件对地层进行高压浆气搅拌,两种搅拌形式相互配合,使成桩效果均匀;与现有钻具的成桩侧表面积相比,本发明钻具的成桩侧表面积大,成桩侧表面积具有有盘状、螺旋状凸起,提高了桩身的侧摩阻力,增加了水泥土桩的桩身承载力。
综上所述,上述三个实施例是对本发明所保护技术方案的举例说明,但是,本发明所保护的技术方案并不仅限于上述三个实施例中叙述的内容。本领域技术人员可以在本发明的指导思想之内提出其他的实施例,但这些实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (10)
1.一种搅拌旋喷用钻具,其结构包括钻杆和钻头,其特征在于,所述钻杆外表面具有钻杆搅拌翅,钻杆内部具有第一浆液通道和第一气体通道;
所述钻头外表面具有钻头搅拌翅,钻头底端具有钻齿,钻头内部具有第二浆液通道;所述钻头外表面还具有沿着垂直于钻头设置方向进行喷浆的侧部喷浆组件,钻头内部底端具有向下喷浆的底部喷浆组件,所述侧部喷浆组件和底部喷浆组件分别具有一个喷射端和两个不连通的进口端,侧部喷浆组件和底部喷浆组件的其中一个进口端分别连通第二浆液通道,底部喷浆组件的喷射端高于钻齿的底端;
所述钻头固定连接于钻杆底端,钻头的第二浆液通道向上连通钻杆的第一浆液通道,钻头侧部喷浆组件的另一个进口端向上连通钻杆的第一气体通道,钻头底部喷浆组件的另一个进口端向上间接或直接连通钻杆的第一气体通道。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述钻杆的结构包括接入外部高压介质的内管、套设于内管外侧的外管、以及对称或环形连接于外管外表面的钻杆搅拌翅,所述内管的内腔为第一浆液通道,所述外管与内管之间形成连通外部高压气体的第一气体通道;
所述钻杆的结构还包括上法兰和下法兰,所述上法兰向下密封接触于上述内管和外管的上端面,所述下法兰向上密封接触于上述内管和外管的下端面,且上法兰和下法兰上分别开设有连通上述第一气体通道的气孔以及连通第一浆液通道的浆液孔。
3.根据权利要求2所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述钻杆的数量为至少两个,至少两个钻杆上下排列呈一条直线,且相邻钻杆之间,处于较上方钻杆的下法兰和处于较下方钻杆的上法兰之间止口对接并环形或对称连接有传扭键,传扭键本身开设有孔,螺栓依次穿过处于较上方钻杆的下法兰、传扭键的孔、处于较下方钻杆的上法兰,并紧固连接有螺母;处于较上方钻杆下法兰的气孔和浆液孔正对处于较下方钻杆上法兰的气孔和浆液孔。
4.根据权利要求2所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述外管与上法兰、下法兰之间分别连接有法兰筋板,所述法兰筋板对称或环形布置于外管外表面。
5.根据权利要求2所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述钻杆搅拌翅包括翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅中的至少一种,所述螺旋型搅拌翅分段焊接或连续焊接、翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅交叉焊接于同一根钻杆的外管外表面。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述钻头的结构包括钻头外管、布置于钻头外管外表面的钻头搅拌翅、对称或环形布置于钻头外管外表面的侧部喷浆组件、布置于钻头外管内部的底部喷浆组件、以及连接于钻头外管底部的钻齿;
所述钻头外管的内腔作为第二浆液通道,钻头外管的顶端固定有连接法兰,所述连接法兰上开设连通第二浆液通道的法兰浆液孔和连通第一气体通道的法兰气孔;当钻头外管通过连接法兰与钻杆的下法兰连接止口对接并螺栓固定时,连接法兰的法兰浆液孔和法兰气孔正对下法兰的浆液孔和气孔;
所述侧部喷浆组件的个数为至少两个,至少两个侧部喷浆组件对称或环形排列于至少一个平面内;所述底部喷浆组件的个数为至少一个,至少一个底部喷浆组件重合、对称或环形排列于钻头外管的中心线,且底部喷浆组件的喷射端高于钻头外管的底端端口。
7.根据权利要求6所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述侧部喷浆组件和所述底部喷浆组件的结构相同,分别包括输浆管、套管、喷嘴和第一通气管;所述输浆管的其中一端垂直于钻头外管并连通第二浆液通道;所述套管套设于输浆管外侧并与输浆管形成不连通第二浆液通道的第二气体通道,套管的其中一端连接于钻头外管,套管的另一端连接有堵头,该堵头上开设有通孔;所述喷嘴连接于输浆管的另一端,且喷嘴间隙穿过所述堵头的通孔;所述第一通气管位于套管外侧,第一通气管一端连通连接法兰的法兰气孔,第一通气管另一端连通套管与输浆管形成的第二气体通道,在钻杆中高压气体经法兰气孔依次进入第一通气管和第二气体通路后,高压气体由喷嘴与堵头之间的间隙向外喷出。
8.根据权利要求7所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述输浆管外表面具有台肩,所述台肩位于第一通气管和堵头之间,输浆管通过台肩与套管内壁接触;所述输浆管的台肩上开设有台肩通孔,输浆管外表面滑动连接有挡盖,该挡盖在外部高压介质通入钻头外管或外部高压气体接入第一通气管时沿着输浆管滑动以遮挡或不遮挡上述台肩通孔。
9.根据权利要求7或8所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于, 所述侧部喷浆组件的数量不小于四个且为偶数个,偶数个侧部喷浆组件均分成至少两组且上下一一相对,上下相对且相邻的两个侧部喷浆组件之间布置有第二通气管,所述第二通气管向上连通处于较上方喷浆组件的环形气体通道,第二通气管向下连通处于较下方喷浆组件的环形气体通道;当钻头搅拌翅位于上下相对布置的两个侧部喷浆组件之间时,第二通气管垂直穿过该钻头搅拌翅。
10.根据权利要求6所述的一种搅拌旋喷用钻具,其特征在于,所述钻头搅拌翅包括翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅中的至少一种,所述螺旋型搅拌翅分段焊接或连续焊接、翼板型搅拌翅和螺旋型搅拌翅交叉焊接于钻头外管的外表面。
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