CN107939299A - 一种具有注浆功能的钻具护架 - Google Patents
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Abstract
一种具有注浆功能的钻具护架，包括第一钻杆、第二钻杆、第一切削翼、第二切削翼、第一搅拌翼、第二搅拌翼、第一注浆管、第二注浆管、第一回转接头、第二回转接头、第一阀门、第二阀门、第一钻头、第二钻头、保持架和注浆管路，第一和第二注浆管分别布置在第一和第二钻杆内腔中央，其上端分别连接第一和第二回转接头，其下端分别固装第一和第二阀门；保持架通过二个对称的架体对接而成；注浆管路设置于保持架上，其上端固装浆管接头后外接注浆管路，其二端分别连接在第一和第二回转接头的注浆进口处；本发明不需要通过钻杆输送浆液，防止在接长和拆卸钻具的过程中泥浆泄漏引起的水质污染，增加钻具的实用性，大大节约能源，有效保证作业安全。
Description
技术领域
本发明属于建筑基础施工和地基改良的一种钻具，具体涉及一种具有注浆功能的钻具护架。
背景技术
在城市高层建筑、地铁车站、地下空间的地基施工、堤坝加固和软土基改良建设过程中，一般采用搅拌钻孔机施工。钻具是搅拌钻孔机钻孔必不可少的部件，钻具主要由主动钻杆、切削翼、钻头组成，有的还有注浆管、搅拌翼，根据工程需要设计配置。钻具主要是在钻探岩土层过程给予钻头压力和回转扭矩，有的还有向钻孔中输送泥浆等液体，通过搅拌翼搅拌均匀以后成桩，可配套用于桩工机械类的回转钻机、植桩工法钻机等设备上，广泛运用于陆地、海洋地基改良等大型工程项目。
市场上使用的注浆钻具使用过程中通过钻杆向钻头输送浆液，这种钻具结构复杂、操作不便，在接长和拆卸钻具时，一是容易使杂质灰尘进入注浆口，影响最终设备性能及成桩效果，二是会使残余浆液流出污染水质，不能满足环保的要求。因此，需要设计一种能防止水质污染的钻具，使作业过程中泥浆不泄漏，保证设备性能和最终成桩效果，来满足对环境要求高的施工工艺。目前，国内还未出现类似功能的钻具。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种具有注浆功能的钻具护架，能解决钻具在工作中接长和拆卸时容易侵入灰尘杂质而影响设备性能和成桩效果的问题，解决钻杆因接长和拆卸而造成的水质污染的问题，以及解决钻具只能通过直接衔接的钻杆输送浆液，对钻具接头密封性要求高的问题。此种钻具可安装于任何对钻杆接头工艺要求不高的钻机，操作简单，能保障钻具的正常工作，延长钻具的使用寿命，保证作业安全，有效防止地基改良中对水质和环境的污染。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种具有注浆功能的钻具护架，包括含第一注浆环槽的第一钻杆、含第二注浆环槽的第二钻杆、第一切削翼、第二切削翼、第一搅拌翼、第二搅拌翼、含第一横向管道的注浆管、含第二横向管道的第二注浆管、第一回转接头、第二回转接头、第一阀门、第二阀门、第一钻头、第二钻头、保持架和三通注浆管，其中：
第一切削翼包括第一翼片和第一刀体；
第二切削翼包括第二翼片和第二刀体；
第一回转接头包括第一接头密封圈、第一接头注浆孔；
第二回转接头包括第二接头密封圈、第二接头注浆孔；
保持架包括二个具有半圆形筒体的对称架体；
其特征在于：
所述第一钻杆和第二钻杆均为中空型管体，所述第一钻头和第二钻头分别焊接在第一钻杆和第二钻杆的下部；
所述保持架通过二个对称的架体对接而成并形成二个由半圆形筒体构成的圆孔；所述第一回转接头和第二回转接头分别置于所述二个半圆形筒体形成的圆孔中；
所述第一注浆管和第二注浆管分别布置在第一钻杆和第二钻杆内腔中央，它们的上端分别通过呈垂直交叉布置的第一横向管道和第二横向管道与所述第一钻杆管体外壁和第一回转接头内壁之间形成的第一注浆环槽和第二钻杆管体外壁和第二回转接头之间形成的第二注浆环槽连通，并且它们的下端分别固装第一阀门和第二阀门；；
所述第一回转接头和第二回转接头的内孔的上下端面凹槽处分别设有所述的第一接头密封圈和第二接头密封圈；所述第一接头注浆孔和第二接头注浆孔分别沿第一回转接头和第二回转接头的径向方向设置，当第一回转接头和第二回转接头分别套装于第一钻杆和第二钻杆时，第一接头注浆孔和第二接头注浆孔分别与第一钻杆外壁的第一注浆环槽和第二钻杆的第二注浆环槽贯通；
所述注浆管路设置于所述保持架的其中一个架体上，其上端固装浆管接头后外接注浆管路，其下端穿过所述架体后分别与所述第一回转接头的第一接头注浆孔和第二回转接头的第二接头注浆孔接通；
所述第一搅拌翼和第一切削翼分别在第一钻杆的管体外周面上上下布置，所述第二搅拌翼和第二切削翼分别在第二钻杆的管体外周面上上下布置；
所述第一切削翼的第一刀体固装于第一翼片的下边，所述第二切削翼的第二刀体固装于第二翼片的下边；所述第一翼片与第二翼片螺旋方向相反；
本发明可以是，所述第一切削翼的第一翼片和第二切削翼的第二翼片在第一钻杆和第二钻杆的管体外周面间隔交叉布置，避免它们旋转时互相干涉。
本发明还可以是，所述第一回转接头和第二回转接头的内孔上分别设有第一内衬套和第二内衬套，它们的外壁分别设有第一回转接头的第一接头注浆孔和第二回转接头的第二接头注浆孔相连通的通孔，它们的内壁与第一钻杆和第二钻杆的外圆保持一定的径向间隙。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明具有注浆功能的钻具护架作进一步描述：
图1为本发明具有注浆功能的钻具护架的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明中保持架的结构示意图；
图4为图3中A-A向剖视图；
图5为图3中B-B向剖视图；
图6为图3中C-C向剖视图。
具体实施方式
如图1-6所示，一种具有注浆功能的钻具护架，包括含第一注浆环槽19的第一钻杆1、含第二注浆环槽29的第二钻杆2、第一切削翼12、第二切削翼22、第一搅拌翼13、第二搅拌翼23、含第一横向管道141的第一注浆管14、含第二横向管道241的第二注浆管24、第一回转接头15、第二回转接头25、第一阀门17、第二阀门27、第一钻头18、第二钻头28、保持架3和注浆管路4，第一回转接头15包括第一接头密封圈151、第一接头注浆孔152；第二回转接头25包括第二接头密封圈251、第二接头注浆孔252；第一切削翼12包括第一翼片121和第一刀体122；第二切削翼22包括第二翼片221和第二刀体222；保持架3包括二个具有半圆形筒体32，32’的对称架体31,31’；其中：
所述第一钻杆1和第二钻杆2均为中空型管体，所述第一钻头18和第二钻头28分别焊接在第一钻杆1和第二钻杆2的下部。
所述保持架3通过二个对称的架体31,31’对接而成并形成二个由半圆形筒体32，32’构成的圆孔；所述第一回转接头15和第二回转接头25分别置于所述二个半圆形筒体32，32’形成的圆孔中。
所述第一注浆管14和第二注浆管24分别布置在第一钻杆1和第二钻杆2内腔中央，它们的上端分别通过呈垂直交叉布置的第一横向管道141和第二横向管道241与所述第一钻杆1管体外壁和第一回转接头15内壁之间形成的第一注浆环槽19和第二钻杆2管体外壁和第二回转接头25之间形成的第二注浆环槽29连通，并且它们的下端分别固装第一阀门17和第二阀门27，有效阻止钻具下钻到地层时地下水的回流，而在注浆时会在泥浆压力作用下打开，在钻具进行搅拌时进行地层注浆作业。
所述第一回转接头15和第二回转接头25的内孔的上下端面凹槽处分别设有所述的第一接头密封圈151和第二接头密封圈251；所述第一接头注浆孔152和第二接头注浆孔252分别沿第一回转接头15和第二回转接头25的径向方向设置，当第一回转接头15和第二回转接头25分别套装于第一钻杆1和第二钻杆2时，第一接头注浆孔152和第二接头注浆孔252分别与第一钻杆1的第一注浆环槽19和第二钻杆2的第二注浆环槽29贯通；由注浆管路4输入的注浆液分别通过所述的第一接头注浆孔152和第二接头注浆孔252、第一钻杆1外壁的第一注浆环槽19和第二钻杆2外壁的第二注浆环槽29以及第一钻杆1内的第一注浆管14和第二钻杆2的第二注浆管24向地层喷射；所述第一回转接头15和第二回转接头25的内孔上分别设有第一内衬套153和第二内衬套253，它们的外壁分别设有第一回转接头15的第一接头注浆孔152和第二回转接头25的第二接头注浆孔252相连通的通孔，它们的内壁与第一钻杆1和第二钻杆2的外圆保持一定的径向间隙；该通孔一般在第一内衬套153和第二内衬套253分别置于所述第一回转接头15和第二回转接头25的内孔上时贯通；当第一内衬套153和第二内衬套253磨损到超过技术规定的间隙时，可以方便拆下进行更换，有效降低使用成本。
所述注浆管路4设置于所述保持架3的其中一个架体31上，其上端固装浆管接头41后外接注浆管路，其下端穿过所述架体31后分别与所述第一回转接头15的第一接头注浆孔152和第二回转接头25的第二接头注浆孔252接通，一般由钻孔机配备的后台供浆站系统向注浆管路4供浆。
所述第一搅拌翼13和第一切削翼12分别在第一钻杆1的管体外周面上上下布置，所述第二搅拌翼23和第二切削翼22分别在第二钻杆2的管体外周面上上下布置；所述第一切削翼12的第一刀体122固装于第一翼片121的下边，所述第二切削翼22的第二刀体222固装于第二翼片221的下边；所述第一翼片121与第二翼片221螺旋方向相反；所述第一切削翼12的第一翼片121和第二切削翼22的第二翼片221在第一钻杆1和第二钻杆2的管体外周面间隔交叉布置，避免它们旋转时互相干涉。
本发明具有注浆功能的钻具护架在安装时，第一回转接头15和第二回转接头25的孔内分别安装好第一接头密封圈151和第一内衬套153及第二接头密封圈251和第二内衬套253，接着钻通第一接头注浆孔152和第二接头注浆孔252，将第一回转接头15和第二回转接头25分别套装于第一钻杆1和第二钻杆2，并在它们之间分别形成上述各个注浆孔连通的第一注浆环槽19和第二注浆环槽29，随后组装保持架3，将二个对称的架体31,31’的二个半圆形筒体32，32’分别套装于第一回转接头15和第二回转接头25外圆后用螺栓螺母紧固牢靠，注意注浆管路4连接畅通，最后在浆管接头41后外接注浆管路完成整个钻具护架和注浆管路的安装。
本发明具有注浆功能的钻具护架，由于不需要通过钻杆输送浆液，因此对与之衔接的钻杆接头工艺要求低，避免钻杆内置注浆管而造成加工成本增加，同时，避免在钻杆接长和拆卸钻具过程中因泥浆泄漏造成水质污染，增加钻具的实用性，大大节约能源，有效防止地基改良中对水质和环境的污染。
Claims (3)
1.一种具有注浆功能的钻具护架，包括含第一注浆环槽（19）的第一钻杆（1）、含第二注浆环槽（29）的第二钻杆（2）、第一切削翼（12）、第二切削翼（22）、第一搅拌翼（13）、第二搅拌翼（23）、含第一横向管道（141）的第一注浆管（14）、含第二横向管道（241）的第二注浆管（24）、第一回转接头（15）、第二回转接头（25）、第一阀门（17）、第二阀门（27）、第一钻头（18）、第二钻头（28）、保持架（3）和注浆管路（4），其中：
第一切削翼（12）包括第一翼片（121）和第一刀体（122）；
第二切削翼（22）包括第二翼片（221）和第二刀体（222）；
第一回转接头（15）包括第一接头密封圈（151）、第一接头注浆孔（152）；
第二回转接头（25）包括第二接头密封圈（251）、第二接头注浆孔（252）；
保持架（3）包括二个具有半圆形筒体（32，32’）的对称架体（31,31’）；
其特征在于：
所述第一钻杆（1）和第二钻杆（2）均为中空型管体，所述第一钻头（18）和第二钻头（28）分别焊接在第一钻杆（1）和第二钻杆（2）的下部；
所述保持架（3）通过二个对称的架体（31,31’）对接而成并形成二个由半圆形筒体（32，32’）构成的圆孔；所述第一回转接头（15）和第二回转接头（25）分别置于所述二个半圆形筒体（32，32’）形成的圆孔中；
所述第一注浆管（14）和第二注浆管（24）分别布置在第一钻杆（1）和第二钻杆（2）内腔中央，它们的上端分别通过呈垂直交叉布置的第一横向管道（141）和第二横向管道（241）与所述第一钻杆（1）管体外壁和第一回转接头（15）内壁之间形成的第一注浆环槽（19）和第二钻杆（2）管体外壁和第二回转接头（25）之间形成的第二注浆环槽（29）连通，并且它们的下端分别固装第一阀门（17）和第二阀门（27）；
所述第一回转接头（15）和第二回转接头（25）的内孔的上下端面凹槽处分别设有所述的第一接头密封圈（151）和第二接头密封圈（251）；所述第一接头注浆孔（152）和第二接头注浆孔（252）分别沿第一回转接头（15）和第二回转接头（25）的径向方向设置，当第一回转接头（15）和第二回转接头（25）分别套装于第一钻杆（1）和第二钻杆（2）时，第一接头注浆孔（152）和第二接头注浆孔（252）分别与第一钻杆（1）的第一注浆环槽（19）和第二钻杆（2）的第二注浆环槽（29）贯通；
所述注浆管路（4）设置于所述保持架（3）的其中一个架体（31）上，其上端固装浆管接头（41）后外接注浆管路，其下端穿过所述架体（31）后分别与所述第一回转接头（15）的第一接头注浆孔（152）和第二回转接头（25）的第二接头注浆孔（252）接通；
所述第一搅拌翼（13）和第一切削翼（12）分别在第一钻杆（1）的管体外周面上上下布置，所述第二搅拌翼（23）和第二切削翼（22）分别在第二钻杆（2）的管体外周面上上下布置；
所述第一切削翼（12）的第一刀体（122）固装于第一翼片（121）的下边，所述第二切削翼（22）的第二刀体（222）固装于第二翼片（221）的下边；所述第一翼片（121）与第二翼片（221）螺旋方向相反。
2.根据权利要求1所述的具有注浆功能的钻具护架，其特征在于所述第一切削翼（12）的第一翼片（121）和第二切削翼（22）的第二翼片（221）在第一钻杆（1）和第二钻杆（2）的管体外周面间隔交叉布置，避免它们旋转时出现互相干涉的情况。
3.根据权利要求1所述的具有注浆功能的钻具护架，其特征在于所述第一回转接头（15）和第二回转接头（25）的内孔上分别设有第一内衬套（153）和第二内衬套（253），它们的外壁分别设有第一回转接头（15）的第一接头注浆孔（152）和第二回转接头（25）的第二接头注浆孔（252）相连通的通孔，它们的内壁与第一钻杆（1）和第二钻杆（2）的外圆保持一定的径向间隙。
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