CN107939279A - 用于开建水样监测井的螺旋钻具组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,包括依次相连的驱动头、钻杆和钻头,所述驱动头与钻机动力头连接,所述钻杆中空且其外壁上形成有螺旋片,所述螺旋片从钻杆的底部螺旋式延伸至钻杆的顶部,所述钻头底端的外壁上周向间隔设有多个截齿,截齿的轴向与水平方向之间形成一个夹角a。本发明能够提高建井效率,防止钻孔塌陷,降低地表破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种环境勘察监测设备,具体涉及一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件。
背景技术
传统的建井方式,包括:一是采用三翼状钻头或筒状钻头加接光钻杆,依靠钻机旋转驱动,水或泥浆返渣的方式,置换出泥土砂石,二是采用带刃口的圆钻头连接钻杆,通过钻机卷扬功能吊起钻具,上下往复冲击,挤压或切土的方式,逐步成井。上述两种方式,均存在一定的泥浆外溢污染和土壤的抛洒污染,对监测点的地表破坏明显,容易造成检测井塌陷,从而导致取样水的二次污染影响取样水的代表性,并且效率低,作业方式粗放,有一定的安全风险。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,能够提高建井效率,防止钻孔塌陷,降低地表破坏。
根据本发明提供的技术方案,一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,包括依次相连的驱动头、钻杆和钻头,所述驱动头与钻机动力头连接,所述钻杆中空且其外壁上形成有螺旋片,所述螺旋片从钻杆的底部螺旋式延伸至钻杆的顶部,所述钻头底端的外壁上周向间隔设有多个截齿,截齿的轴向与水平方向之间形成一个夹角a。
进一步地,所述驱动头包括连为一体的驱动套和连接套,所述驱动套能够与钻机动力头连接,连接套能够与钻杆连接。
进一步地,所述连接套的内径与钻杆顶部的外径相同。
进一步地,所述连接套的内壁上设有驱动头卡键,钻杆顶端外壁上设有与所述驱动头卡键对应的驱动头卡槽。
进一步地,所述钻头中空,钻头底端的通口处塞有锥形木塞。
进一步地,所述钻头顶部的外径与钻杆底部的内径相同。
进一步地,所述钻头顶端的外壁上设有钻头卡键,钻杆底端的内壁上设有与所述钻头卡键对应的钻头卡槽。
进一步地,截齿的轴向与水平方向之间夹角a的角度为20~40°。
进一步地,所述钻杆顶部的外径与钻杆底部的内径相同。
进一步地,所述钻杆有多根,多根钻杆依次相连。
从以上所述可以看出,本发明提供的用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,与现有技术相比,具备以下优点:其一,采用中空螺旋片式的钻杆,能够有效地防止钻孔塌陷,防止污染水样,保证取出水样的代表性,同时能够避免泥浆外溢土壤抛洒,从而降低地表破坏。其二,插接式的驱动头,能够方便驱动头的快速拆装。其三,所述锥形木塞能够防止被切削的土壤进入钻杆内部。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明驱动头的结构示意图。
图3为本发明钻头的结构示意图。
图4为图3的仰视图。
1.驱动头,101.驱动套,102.连接套,103.驱动头卡键,2.钻杆,201.驱动头卡槽,202.钻头卡槽,203.第一安装孔,204.第二安装孔,3.钻头,301.钻头卡键,4.螺旋片,5.截齿,6.锥形木塞。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1~图4所示,一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,包括依次相连的驱动头1、钻杆2和钻头3,所述驱动头1用于与钻机动力头连接,所述钻杆2中空且其外壁上形成有螺旋片4,所述螺旋片4从钻杆2的底部螺旋式延伸至钻杆2的顶部,所述钻头3底端的外壁上周向间隔设有多个截齿5,截齿5的轴向与水平方向之间形成一个夹角a,截齿5的轴向与水平方向之间夹角a的角度为20~40°,当钻机动力头将扭矩通过其六方结构传递给驱动头1时,驱动头1驱动钻杆2、钻头3进行入土切削,切削的过程是一个挤压加排渣的过程,被切削出的土壤通过钻杆2上的螺旋片提升输送至水样监测井顶端。
所述钻杆2顶部的外径与钻杆2底部的内径相同,钻杆2的顶部设有第一安装孔203,钻杆2的底端设有与所述第一安装孔203对应的第二安装孔204,使得多根所述钻杆2之间能够依次相连。钻杆2的长度可根据需开建的水样监测井进行搭接,建井完成后无须提出钻杆2,此时可直接在中空的钻杆2中放入滤水管,直至井底,最后再将钻杆2提出,能够有效地防止钻孔塌陷。
所述驱动头1包括连为一体的驱动套101和连接套102,所述驱动套101能够与钻机动力头连接,连接套102能够与钻杆2连接。所述连接套102的内径与钻杆2顶部的外径相同。所述连接套102的内壁上设有驱动头卡键103,钻杆2顶端外壁上设有与所述驱动头卡键103对应的驱动头卡槽201。插接式的驱动头1,能够方便驱动头1的快速拆装。
所述钻头3中空,钻头3底端的通口处塞有锥形木塞6。所述锥形木塞6能够防止被切削的土壤进入钻杆2内部。所述钻头3顶部的外径与钻杆2底部的内径相同。所述钻头3顶端的外壁上设有钻头卡键301,钻杆2底端的内壁上设有与所述钻头卡键301对应的钻头卡槽202。插接式的钻头3,能够方便钻头3的快速拆装。
本发明的实用过程为:
根据需开建的水样监测井进行将多根钻杆2连接在一起,驱动头1卡接在连接在一起的多根钻杆2的顶端,带截齿5的钻头3卡接在连接在一起的多根钻杆2的底端,将驱动头1与钻机动力头连接,当钻机动力头将扭矩通过其六方结构传递给驱动头1时,驱动头1驱动钻杆2、钻头3进行入土切削,切削的过程是一个挤压加排渣的过程,被切削出的土壤通过钻杆2上的螺旋片提升输送至水样监测井顶端。建井完成后无须提出钻杆2,此时可直接在中空的钻杆2中放入滤水管,直至井底,最后再将钻杆2提出,能够有效地防止钻孔塌陷。
本发明的优点在于:其一,采用中空螺旋片4式的钻杆2,能够有效地防止钻孔塌陷,防止污染水样,保证取出水样的代表性。其二,插接式的驱动头1,能够方便驱动头1的快速拆装。其三,所述锥形木塞6能够防止被切削的土壤进入钻杆2内部。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的主旨之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,包括依次相连的驱动头(1)、钻杆(2)和钻头(3),所述驱动头(1)与钻机动力头连接,所述钻杆(2)中空且其外壁上形成有螺旋片(4),所述螺旋片(4)从钻杆(2)的底部螺旋式延伸至钻杆(2)的顶部,所述钻头(3)底端的外壁上周向间隔设有多个截齿(5),截齿(5)的轴向与水平方向之间形成一个夹角a。
2.如权利要求1所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述驱动头(1)包括连为一体的驱动套(101)和连接套(102),所述驱动套(101)能够与钻机动力头连接,连接套(102)能够与钻杆(2)连接。
3.如权利要求2所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述连接套(102)的内径与钻杆(2)顶部的外径相同。
4.如权利要求3所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述连接套(102)的内壁上设有驱动头卡键(103),钻杆(2)顶端外壁上设有与所述驱动头卡键(103)对应的驱动头卡槽(201)。
5.如权利要求1所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述钻头(3)中空,钻头(3)底端的通口处塞有锥形木塞(6)。
6.如权利要求5所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述钻头(3)顶部的外径与钻杆(2)底部的内径相同。
7.如权利要求6所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述钻头(3)顶端的外壁上设有钻头卡键(301),钻杆(2)底端的内壁上设有与所述钻头卡键(301)对应的钻头卡槽(202)。
8.如权利要求1所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,截齿(5)的轴向与水平方向之间夹角a的角度为20~40°。
9.如权利要求1所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述钻杆(2)顶部的外径与钻杆(2)底部的内径相同。
10.如权利要求1所述用于开建水样监测井的螺旋钻具组件,其特征在于,所述钻杆(2)有多根,多根钻杆(2)依次相连。
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