CN108505952A - 用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆 - Google Patents
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Abstract
一种用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，它包括钻杆，所述的钻杆顶部通过旋转接头与钻机钻臂上的动力输出端相连，所述钻杆的底部安装有钻头，所述的钻杆轴心设置有通浆孔，所述的旋转接头上设置有与通浆孔上端相通的注浆口，所述的钻头上设置有与通浆孔底部相通的排浆口。所述的旋转接头包括外套以及旋转内芯，所述的旋转内芯上端与钻机钻臂上的动力输出端对接，且径向固定，旋转内芯的下端与钻杆对接，所述的外套侧壁设置有注浆口，所述的旋转内芯底部设置有与通浆孔相通的盲孔，旋转内芯的侧壁开设有连通盲孔和注浆口的注入孔。本发明具有钻孔、注浆、高压旋喷三大功能，适用于在地连墙的堵漏以及地连墙漏水引发的地面塌陷后的填充作业，具有结构简单，使用方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于地下施工应急抢险的钻机，具体的说是一种应急抢险钻机上的钻杆。
背景技术
随着我国经济的发展和综合国力的提高，大中城市地下空间开发的高潮已经来到，地下工程的发展速度加快，盾构法作为一种成熟的施工技术，应用越来越为广泛。盾构车站在开挖过程中、盾构机进出洞过程中由于地连墙制做和端头加固不牢靠，造成车站开挖、进出洞涌沙涌水。为避免出现上述问题，在容易出现的部位进行端头加固、接头加固。
在应急抢险需要注浆时，使用钻机作为引孔设备出现，引孔完成后又其他设备进行后续工作，在工序转换过程中浪费了宝贵的时间，且遇到软土地层，在拔钻杆时极易造成塌孔，需重新钻孔，容易错过抢险最好时机。
中国专利局于2017年2月7日公开的，专利号为201620863057 .9的一种钻注一体后退式注浆钻杆，其包括钻头、外管、芯管、接头、紧固帽、外管接头、尾帽、钢箍、钢垫圈、轴承、橡胶密封圈、内管腹腔、外管腹腔、内外管紧固件，接头与外管连接，芯管位于外管内部，外管接头连接外管，尾帽连接芯管，内管腹腔与外管腹腔通过内外管紧固件连接，钢垫圈与接头内壁紧贴，接头位于外管的中间，轴承、钢箍、外管接头都通过紧固帽固定在外管上，芯管的两端都连接着橡胶密封圈，芯管的底部与橡胶密封圈的顶部通过尾帽固定。这种结构的缺点在于钻杆在旋转过程中，由于钻杆过长，会产生偏心旋转，对接头密封造成异常磨损；钻机在钻孔时会有很大的冲击力，也对旋转接头密封造成异常磨损，致使接头处溢浆，系统压力无法长时间保持。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种具有钻孔、注浆、高压旋喷的钻杆，用于应急抢险钻机。
为实现上述目的本发明所采取的技术方案是：该用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，它包括钻杆，所述的钻杆顶部通过旋转接头与钻机钻臂上的动力输出端相连，所述钻杆的底部安装有钻头，所述的钻杆轴心设置有通浆孔，所述的旋转接头上设置有与通浆孔上端相通的注浆口，所述的钻头上设置有与通浆孔底部相通的排浆口。
所述的旋转接头包括外套以及旋转内芯，所述的旋转内芯上端与钻机钻臂上的动力输出端对接，且径向固定，旋转内芯的下端与钻杆对接，所述的外套侧壁设置有注浆口，所述的旋转内芯底部设置有与通浆孔相通的盲孔，旋转内芯的侧壁开设有连通盲孔和注浆口的注入孔。
所述的旋转内芯上设置有内凹的分配环，该分配环与注浆口相通，所述的注入孔开设在分配环的内凹处。
所述的外套包括上轴承座和下轴承座，所述上轴承座和下轴承座螺纹连接。
所述的上轴承座和下轴承座内均安装有推力轴承和深沟球轴承，在推力轴承和深沟球轴承之间设置有铜套密封和唇形密封。
所述的上轴承座和下轴承座上设置有端盖。
所述的钻头为合金钻头，在合金钻头的底部设置有多个研磨头，在合金钻头的底面开设有多个与通浆孔底部相通的排浆口。
所述的钻头为长钻头，在长钻头的底部侧壁设置有多个刃口，所述的排浆口设置于长钻头的侧壁，在排浆口上安装有可拆卸的喷嘴。
所述的钻杆通过螺纹头与钻头相连，在螺纹头的上方和下方安装有密封圈。
所述的钻杆为一段或多段，钻杆与旋转内芯之间及相邻两段钻杆之间设置有连接头，连接头的轴心设置有排浆通道，在连接头的上、下均设置有能与每段钻杆固定的螺纹头，在螺纹头的上方和下方安装有密封圈。
本发明在安装合金钻头时，能实现钻孔与注浆的操作、在安装长钻头时，能实现钻孔与旋喷的操作，适用于在地连墙的堵漏以及地连墙漏水引发的地面塌陷后的填充作业，具有结构简单，使用方便的优点。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸图。
图2为本发明铜套密封和唇形密封的结构示意图。
图3为本发明合金钻头的结构示意图。
图4为本发明长钻头的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明为一种用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，在地连墙的堵漏以及地连墙漏水引发的地面塌陷后的填充作业。它包括钻杆11，所述的钻杆11顶部通过旋转接头与钻机钻臂上的动力输出端相连，所述钻杆11的底部安装有钻头，所述的钻杆11轴心设置有通浆孔11.1，所述的旋转接头上设置有与通浆孔11.1上端相通的注浆口6.3，所述的钻头上设置有与通浆孔11.1底部相通的排浆口13。只要将注浆口6.3与混凝土搅拌机相连，就能在钻孔后向上拔出钻杆11时同步注入混凝土浆或旋喷，从而快速补漏修复。
所述的旋转接头包括外套6以及旋转内芯7，所述的旋转内芯7上端与钻机钻臂上的动力输出端对接，且径向固定，本发明主要采用花键7.1连接，使旋转内芯7能被动力输出端驱动旋转。旋转内芯7的下端与钻杆11对接，所述的外套6侧壁设置有注浆口6.3，所述的旋转内芯7底部设置有与通浆孔11.1相通的盲孔7.4，旋转内芯7的侧壁开设有连通盲孔7.4和注浆口6.3的注入孔7.2。所述的旋转内芯7上设置有内凹的分配环7.3，该分配环7.3与注浆口6.3相通，所述的注入孔7.2开设在分配环7.3的内凹处。混凝土浆从注浆口6.3进入分配环7.3，可以在旋转内芯7旋转的同时，通过注入孔7.2进入盲孔7.4。
如图2所示，所述的外套6包括上轴承座6.1和下轴承座6.2，所述上轴承座6.1和下轴承座6.2螺纹连接。所述的上轴承座6.1和下轴承座6.2内均安装有推力轴承5和深沟球轴承2，在推力轴承5和深沟球轴承2之间设置有铜套密封3和唇形密封4。两个深沟球轴承2分别安装于上轴承座6.1的上端和下轴承座6.2的下端，具有很大的间距，解决了由于钻杆11过长，会产生偏心旋转的问题。所述的推力轴承5能有效降低钻孔时对旋转接头的冲击力。所述的铜套密封3设置于深沟球轴承2和推力轴承5之间，有上、下两个，中间夹持着若干个唇形密封4，保证推力轴承5安装后的密封可靠性。所述的上轴承座6.1和下轴承座6.2上设置有端盖1，用于固定深沟球轴承2和推力轴承5。
所述的钻杆11通过螺纹头8与钻头相连，在螺纹头8的上方和下方安装有密封圈9，确保密封性。所述的钻杆11为一段或多段，使钻杆11可以跟据不同工况进行加长。钻杆11与旋转内芯7之间及相邻两段钻杆11之间设置有连接头10，连接头10的轴心设置有排浆通道10.1，在连接头10的上、下均设置有能与每段钻杆11固定的螺纹头8，在螺纹头8的上方和下方安装有密封圈9，以确保密封性。
如图3、图4所示，所述的钻头可以选用合金钻头12或长钻头14，在合金钻头12的底部设置有多个研磨头12.1，主要适用于岩石层等较硬的场合，钻孔速度较慢，在合金钻头12的底面开设有多个与通浆孔11.1底部相通的排浆口13，在钻孔后可以直接注入混凝土浆。在长钻头14的底部为锥形，侧壁设置有多个刃口，所述的排浆口13设置于长钻头14的侧壁，在钻孔后可以实现混凝土浆的高压旋喷。在排浆口13上安装有可拆卸的喷嘴15，以提高排浆口13的耐磨性，并且磨损后可更换。
本发明在安装合金钻头12时，能实现钻孔与注浆的操作、在安装长钻头14时，能实现钻孔与旋喷的操作，适用于在地连墙的堵漏以及地连墙漏水引发的地面塌陷后的填充作业，具有结构简单，使用方便的优点。
Claims (10)
1.一种用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，它包括钻杆（11），所述的钻杆（11）顶部通过旋转接头与钻机钻臂上的动力输出端相连，所述钻杆（11）的底部安装有钻头，其特征在于所述的钻杆（11）轴心设置有通浆孔（11.1），所述的旋转接头上设置有与通浆孔（11.1）上端相通的注浆口（6.3），所述的钻头上设置有与通浆孔（11.1）底部相通的排浆口（13）。
2.根据权利要求1所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的旋转接头包括外套（6）以及旋转内芯（7），所述的旋转内芯（7）上端与钻机钻臂上的动力输出端对接，且径向固定，旋转内芯（7）的下端与钻杆（11）对接，所述的外套（6）侧壁设置有注浆口（6.3），所述的旋转内芯（7）底部设置有与通浆孔（11.1）相通的盲孔（7.4），旋转内芯（7）的侧壁开设有连通盲孔（7.4）和注浆口（6.3）的注入孔（7.2）。
3.根据权利要求2所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的旋转内芯（7）上设置有内凹的分配环（7.3），该分配环（7.3）与注浆口（6.3）相通，所述的注入孔（7.2）开设在分配环（7.3）的内凹处。
4.根据权利要求2所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的外套（6）包括上轴承座（6.1）和下轴承座（6.2），所述上轴承座（6.1）和下轴承座（6.2）螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的上轴承座（6.1）和下轴承座（6.2）内均安装有推力轴承（5）和深沟球轴承（2），在推力轴承（5）和深沟球轴承（2）之间设置有铜套密封（3）和唇形密封（4）。
6.根据权利要求4所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的上轴承座（6.1）和下轴承座（6.2）上设置有端盖（1）。
7.根据权利要求1－6任一所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的钻头为合金钻头（12），在合金钻头（12）的底部设置有多个研磨头（12.1），在合金钻头（12）的底面开设有多个与通浆孔（11.1）底部相通的排浆口（13）。
8.根据权利要求1－6任一所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的钻头为长钻头（14），在长钻头（14）的底部侧壁设置有多个刃口，所述的排浆口（13）设置于长钻头（14）的侧壁，在排浆口（13）上安装有可拆卸的喷嘴（15）。
9.根据权利要求1－6任一所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的钻杆（11）通过螺纹头（8）与钻头相连，在螺纹头（8）的上方和下方安装有密封圈（9）。
10.根据权利要求1－6任一所述的用于应急抢险钻机的钻注一体式钻杆，其特征在于所述的钻杆（11）为一段或多段，钻杆（11）与旋转内芯（7）之间及相邻两段钻杆（11）之间设置有连接头（10），连接头（10）的轴心设置有排浆通道（10.1），在连接头（10）的上、下均设置有能与每段钻杆（11）固定的螺纹头（8），在螺纹头（8）的上方和下方安装有密封圈（9）。
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