CN109667548A - 一种道路施工用的注浆管钻头 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程建筑技术领域，具体公开了一种道路施工用的注浆管钻头，包括钻头本体，钻头本体内具有第一空腔，钻头本体上开有与第一空腔连通的高压流道，高压流道内设有高压喷嘴，钻头本体的下部设有钻尖，钻尖内具有第二空腔，第一空腔与第二空腔连通，钻尖上设有与第二空腔连通的辅助注浆孔，第二空腔内还设有液控截止单元和浆液回流单元。具有上述结构的注浆管钻头，能够解决高低压转换过程中，通道内残留的浆液不流动发生凝固最终导致通道堵塞的问题。

Description

一种道路施工用的注浆管钻头

技术领域

本发明属于工程建筑技术领域，尤其涉及一种道路施工用的注浆管钻头。

背景技术

在道路施工过程中，道路钻孔和道路注浆是道路施工、维修过程中的重要环节。在施工过程中，有的采用钻孔设备和旋喷设备分别实施钻孔和高压喷射注浆工序，这种方法虽然施工的效果好，但是采用的施工设备对，工期长，成本高。

公开号为CN101250983B的中国专利公开了可液控启闭辅助注浆孔的单管全方位钻进喷射注浆钻头，该注浆钻头能够在钻孔过程中通过钻尖前端的辅助注浆孔喷射低压清水或浆液，对钻头进行润滑、冷却，帮助钻头排渣，提高钻进速度；还能够在竖向、倾斜、水平和上仰钻进施工完成后安全地进行低压到高压的切换，或者在竖向、倾斜、水平和上仰旋喷施工完成后安全地进行高压到低压的切换，开启或关闭辅助注浆孔，注浆量可以根据需要进行自我调节，确保在旋喷过程中高压喷嘴发挥最大高压喷射压力，安全、高质量地完成高压旋喷施工。

上述专利虽然能够通过外界喷射低压或高压的浆液，来打开高压喷嘴或辅助注浆孔，但是在低压转高压的过程中，由于辅助注浆孔被堵住，浆液通道内的浆液不流动会发生凝固，导致浆液通道堵塞，最终导致辅助注浆孔不能正常的流出浆液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路施工用的注浆管钻头，以解决高低压转换过程中，通道内残留的浆液不流动发生凝固最终导致通道堵塞的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种道路施工用的注浆管钻头，包括钻头本体，钻头本体内具有第一空腔，钻头本体上开有与第一空腔连通的高压流道，高压流道内设有高压喷嘴，钻头本体的下部设有钻尖，钻尖内具有第二空腔，第一空腔与第二空腔连通，钻尖上设有与第二空腔连通的辅助注浆孔，第二空腔内还设有液控截止单元，液控截止单元包括阀座和阀芯，阀座的中部沿轴向开有过液孔，阀芯穿过过液孔，阀芯的上部设有能够封闭过液孔和第一空腔的封闭阀头，第二空腔的下部设有导向孔，导向孔内固定有用于支撑阀芯的第一弹性件；第二空腔内还设有浆液回流单元，浆液回流单元包括第一回流流道、第二回流流道和进液管道，进液管道的两端分别与第一空腔和位于阀座下部的第二空腔连通，进液管道内设有第一压力阀；第一回流流道和第二回流流道均与高压流道连通，第二回流流道还与位于阀座下部的第二空腔连通，第二回流流道内设有第二压力阀；阀座滑动连接在第二空腔内，阀座的底部连接有第二弹性件和用于封堵辅助注浆孔的第一挡块，第二弹性件固定设置；第二空腔内还固定有限位块，限位块位于阀座的下方；阀座上开有L形的第一通孔，第一回流流道能与第一通孔的水平侧连通，未施加压力的情况下，第一通孔的水平端与第二空腔的内壁相抵，第一回流流道与阀座相抵，第一回流流道与第一通孔的竖直距离、阀座与限位块的竖直距离以及第一挡块与辅助注浆孔的竖直距离相等。

本基础方案的工作原理在于：将钻头本体与浆液泵连通，调节浆液泵的压力，当压力小于一定值时，封闭阀头和阀芯会在压力的作用下向下移动，从而挤压第一弹性件，第一空腔与第二空腔也连通。第一空腔内的浆液流向第二空腔并从辅助注浆孔流出。当压力大于或等于一定值时，高压喷嘴打开，第一空腔内的浆液会通过高压流道流出。同时高压浆液会推动封闭阀头继续向下移动，将过液孔堵住，并继续带动阀座向下移动，当阀座的底部与限位件接触时，阀座不能再移动，阀芯与封闭阀头也不能继续移动。此时第一回流流道与第一通孔连通，第一挡块将辅助注浆孔封堵，第一空腔内的浆液会通过第一回流流道流向高压流道。由于过液孔和辅助注浆孔均被封堵，阀座下部的第二空腔处于密封状态，第一空腔内的压力增大，会使进液管道上的第一压力阀打开，第一空腔内的浆液流向阀座下部的第二空腔，由于辅助下部的第二空腔体积不再发生变化，浆液的流入会使阀座下部的第二空腔的压力增加，第二压力阀打开，浆液会通过第二回流流道流向高压流道。

本基础方案的有益效果在于：①高压流道与辅助注浆孔配合，实现了不同压力下的浆液从不同的地方喷出，通过高压流道可以实现高压注浆，辅助注浆孔流出的浆液可以对钻尖进行润滑、冷却，或着通过辅助注浆孔进行低压注浆。②低压转高压后，若第二空腔内的浆液不继续流动，浆液会发生凝固，导致第二空腔发生堵塞。本方案中的浆液回流单元能够使第二空腔内的浆液一直处于流通状态，浆液不会发生凝固，有效避免了堵塞的问题。

进一步，所述阀座上还开有第二通孔，第二通孔和第一通孔的水平端连通，第一通孔和第二通孔形成T形通孔，第二空腔内固定有用于封堵第二通孔的第二挡块，第二挡块位于过液孔内，第二挡块与第二通孔的竖直距离等于第一回流流道与第一通孔的竖直距离。第一空腔流出的浆液会通过T形通孔和过液孔流出，当封闭阀头向下移动将过液孔堵住时，浆液还可以通过T型通孔流出。本方案中T形通孔一直处于流通状态，T形通孔内的浆液或流向阀座下部的第二空腔，或流向第一回流流道，从而避免T形通孔发生堵塞。

进一步，所述导向孔的外部滑动连接有密封盖，密封盖分别与阀芯和第一弹性件固定，密封盖与第二空腔的内壁密封滑动连接，未受压力的情况下，辅助注浆孔与密封盖平齐。密封盖的设置，①能够避免浆液进入到导向孔内，避免第一弹性件与浆液接触导致第一弹性件的弹性减弱的问题。②当关闭浆液泵时，封闭阀头受到的压力减小，阀芯、阀座、封闭阀头、阀盖以及第一挡块会在第一弹性件的弹力作用下向上移动，阀盖向上移动的过程中会将第二空腔内的浆液向上推动，从而使位于辅助注浆孔下方的浆液运送至辅助注浆孔处排出。

进一步，所述密封盖上设有密封垫。密封垫对密封盖与第二空腔的内壁之间进行密封，减少浆液进入到密封盖的下方。

进一步，钻头本体上还开有排液孔，排液孔与第二空腔底部连通。排液孔能将第二空腔底部的浆液排出。

附图说明

图1为本发明一种道路施工用的注浆管钻头实施例的主视方向的剖视图；

图2为图1中A处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：钻头本体1、第一空腔2、高压流道3、第一回流流道4、第二回流流道5、导向孔6、密封盖7、辅助注浆孔8、封闭阀头9、阀座10、T形通孔11、进液管道12、第二连杆13、限位块14、第二挡块15、第一弹簧17、第一压力阀18、第二压力阀19、第一连杆20、高压喷嘴21、第二弹簧22、排液孔23、钻尖24、第一挡块25、第二空腔26、阀芯27、过液孔28。

实施例基本如附图1、2所示：一种道路施工用的注浆管钻头，包括钻头本体1，钻头本体1内具有第一空腔2，钻头本体1上开有与第一空腔2连通的高压流道3，高压流道3内设有高压喷嘴21，钻头本体1的下部设有钻尖24，钻尖24内具有第二空腔26，第一空腔2与第二空腔26连通，钻尖24上设有与第二空腔26连通的辅助注浆孔8。第二空腔26内还设有液控截止单元和浆液回流单元，液控截止单元包括阀座10和阀芯27，阀座10的中部沿轴向开有过液孔28，阀芯27穿过过液孔28，阀芯27的上部焊接有能够封闭过液孔28和第一空腔2的封闭阀头9。第二空腔26的下部设有导向孔6，导向孔6内固定有竖直的第一弹簧17，第一弹簧17的上端固定有密封盖7，密封盖7与导向孔6的开口方向正对，密封盖7滑动连接在导向孔6的外部，密封盖7的上端与阀芯27的底部焊接，密封盖7还与第二空腔26的内壁密封滑动连接，密封盖7上固定有密封垫。钻头本体1上还开有排液孔23，排液孔23与第二空腔26底部连通。

浆液回流单元包括第一回流流道4、第二回流流道5和进液管道12，进液管道12的两端分别与第一空腔2和位于阀座10下部的第二空腔26连通，进液管道12内设有第一压力阀18。第一回流流道4和第二回流流道5的上端均与高压流道3连通，第二回流流道5的下端与位于阀座10下部的第二空腔26连通，第二回流流道5内设有第二压力阀19。阀座10滑动连接在第二空腔26内，阀座10的底部焊接有第一连杆20，第一连杆20的下端焊接有用于封堵辅助注浆孔8的第一挡块25。第二空腔26的内壁还固定有限位块14，限位块14位于阀座10的下方。阀座10上开有T形通孔11,T形通孔11左侧能与第一回流流道4连通，T形通孔11右侧与过液孔28连通，T形通孔11的上端与第二空腔26连通。第二空腔26的内壁上还焊接有L形的第二连杆13，第二连杆13的上端焊接有用于封堵T形通孔11右侧的第二挡块15，第二挡块15位于过液孔28内。第二连杆13与阀座10的底部固定有用于支撑阀座10的第二弹簧22，第一回流流道4与T形通孔11水平侧的竖直距离、第二挡块15与T形通孔11水平侧的竖直距离、阀座10底部与限位块14的竖直距离以及第一挡块25与辅助注浆孔8的竖直距离相等。未施加压力的情况下，T形通孔11的左端与第二空腔26的内壁相抵，第一回流流道4的下端与阀座10相抵，辅助注浆孔8与密封盖7平齐。

具体实施过程如下：

将钻头本体1与浆液泵连通，调节浆液泵的压力，当压力小于一定值时，封闭阀头9和阀芯27会在压力的作用下向下移动，从而挤压第一弹簧17，第一空腔2与第二空腔26也连通。当压力比较小时，封闭阀头9还未将过液孔28封堵，第一空腔2内流出的浆液会通过过液孔28和T形通孔11流向阀座10下部的第二空腔26，并通过辅助注浆孔8流出。当压力较大时，封闭阀头9在向下移动的过程中会将过液孔28堵住，并带动阀座10向下移动一段距离(该距离小于第一回流流道4与T形通孔11水平侧的竖直距离)，此时第一空腔2内流出的浆液会通过T形通孔11流向阀座10下部的第二空腔26，并通过辅助注浆孔8流出。辅助注浆孔8流出的浆液可以对钻尖24进行润滑、冷却，或者通过辅助注浆孔8进行低压注浆。当需要高压注浆时，调节浆液泵的压力，使压力大于或等于一定值。高压喷嘴21打开，第一空腔2内的浆液会通过高压流道3流出。同时高压浆液会推动封闭阀头9继续向下移动，阀座10与限位块14相抵，阀座10不能再移动，阀芯27与封闭阀头9也不能继续移动。此时第一回流流道4与T形通孔11连通，第一挡块25将辅助注浆孔8封堵，第一空腔2内的浆液会通过第一回流流道4流向高压流道3。由于过液孔28和辅助注浆孔8均被封堵，阀座10下部的第二空腔26处于密封状态，第一空腔2内的压力增大，会使进液管道12上的第一压力阀18打开，第一空腔2内的浆液流向阀座10下部的第二空腔26，由于阀座10下部的第二空腔26体积不再发生变化，浆液的流入会使阀座10下部的第二空腔26的压力增加，第二压力阀19打开，浆液会通过第二回流流道5流向高压流道3，第二空腔26内的浆液一直处于流通状态，浆液不会发生凝固，有效避免了堵塞的问题。

当关闭浆液泵时，封闭阀头9受到的压力减小，阀芯27、阀座10、封闭阀头9、密封盖7以及第一挡块25会在第一弹簧17的弹力作用下向上移动，密封盖7向上移动的过程中会将第二空腔26内的浆液向上推动，从而使位于辅助注浆孔8下方的浆液运送至辅助注浆孔8处排出。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种道路施工用的注浆管钻头，包括钻头本体，钻头本体内具有第一空腔，钻头本体上开有与第一空腔连通的高压流道，高压流道内设有高压喷嘴，钻头本体的下部设有钻尖，钻尖内具有第二空腔，第一空腔与第二空腔连通，钻尖上设有与第二空腔连通的辅助注浆孔，第二空腔内还设有液控截止单元，液控截止单元包括阀座和阀芯，阀座的中部沿轴向开有过液孔，阀芯穿过过液孔，阀芯的上部设有能够封闭过液孔和第一空腔的封闭阀头，第二空腔的下部设有导向孔，导向孔内固定有用于支撑阀芯的第一弹性件；其特征在于：第二空腔内还设有浆液回流单元，浆液回流单元包括第一回流流道、第二回流流道和进液管道，进液管道的两端分别与第一空腔和位于阀座下部的第二空腔连通，进液管道内设有第一压力阀；第一回流流道和第二回流流道均与高压流道连通，第二回流流道还与位于阀座下部的第二空腔连通，第二回流流道内设有第二压力阀；阀座滑动连接在第二空腔内，阀座的底部连接有第二弹性件和用于封堵辅助注浆孔的第一挡块，第二弹性件固定设置；第二空腔内还固定有限位块，限位块位于阀座的下方；阀座上开有L形的第一通孔，第一回流流道能与第一通孔的水平侧连通，未施加压力的情况下，第一通孔的水平端与第二空腔的内壁相抵，第一回流流道与阀座相抵，第一回流流道与第一通孔的竖直距离、阀座与限位块的竖直距离以及第一挡块与辅助注浆孔的竖直距离相等。

2.根据权利要求1所述的一种道路施工用的注浆管钻头，其特征在于：所述阀座上还开有第二通孔，第二通孔和第一通孔的水平端连通，第一通孔和第二通孔形成T形通孔，第二空腔内固定有用于封堵第二通孔的第二挡块，第二挡块位于过液孔内，第二挡块与第二通孔的竖直距离等于第一回流流道与第一通孔的竖直距离。

3.根据权利要求1所述的一种道路施工用的注浆管钻头，其特征在于：所述导向孔的外部滑动连接有密封盖，密封盖分别与阀芯和第一弹性件固定，密封盖与第二空腔的内壁密封滑动连接，未受压力的情况下，辅助注浆孔与密封盖平齐。

4.根据权利要求3所述的一种道路施工用的注浆管钻头，其特征在于：所述密封盖上设有密封垫。

5.根据权利要求4所述的一种道路施工用的注浆管钻头，钻头本体上还开有排液孔，排液孔与第二空腔底部连通。