CN201096646Y - 双管螺旋钻 - Google Patents

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李同录
蔺晓燕
李萍
赵成
张常亮
龙建辉
潘春雷
章健
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Abstract

本实用新型公开了一种双管螺旋钻,包括外管和与外管连接的外管接头,内管和与内管连接的内管接头,调节弹簧,轴承和滑动阀,内管一端设有内管管靴,所述外管外壁中部到底部设置有螺旋叶片;在螺旋叶片的外侧设有竖肋;在外管的底部设置有多个斜向钻头刀片,钻头刀片的内端与内管的内壁平齐。本实用新型由于其内管不转动,可以避免因钻具转动造成对土芯的机械破坏作用,可使土芯采取率、完整性有很大的提高和改善,能理想地完成对黄土滑坡的土体的钻探取样。

Description

双管螺旋钻
技术领域
本实用新型涉及一种钻具,具体涉及一种双管螺旋钻。
背景技术
当前我国在黄土滑坡钻探中,主要采用的还是常规的地基勘察中的钻探工具,即螺旋钻、冲击钻和岩芯钻。螺旋钻通过回转,使螺旋头旋入土中,为全断面钻进,土样被粘在螺旋叶片上带出,钻头带出的土样完全扰动。但该钻头对孔底扰动很小,在地基勘察中,用该钻头钻至预定的深度,然后换为取土器取原状样;但是滑坡勘察中,滑动带的位置很难预先估计到,用取土器连续取土也不易实施,因此螺旋钻在滑坡钻探中不宜应用;冲击钻是采用管状钻头,靠其上部的重锤冲击贯入土中,中间的土芯被挤入管内提出。由于非饱和黄土强度高,该方法钻探时,黄土与管壁有很大的摩擦力,导致管内土芯不仅侧向受挤压,而且垂直方向也受压,往复冲击使土芯变成上凸的饼状层层相叠,土样完全扰动,该钻探方法在地基勘察中也只用于鉴别土层,由于冲击力对孔底土的扰动也很大,无法采取原状土样。岩芯钻类型多,主要有单管单动、双管单动、双管双动以及伸缩取芯等,这些钻探方法主要用于岩石钻探,钻探时必须加循环液用来冷却和润滑钻头。但是对非饱和和黄土钻探时,加循环液会导致土体被浸湿软化,甚至被搅成泥浆,更易扰动;如果不加循环液,一方面钻进困难,在不加液压的情况下几乎没有进尺;另一方面,土样与钻头之间有摩擦,显著扰动,试验表明,干钻对土样的扰动远远超过了滑坡本身的扰动,因此该种方法用于黄土滑坡钻探是不可取的。由上可见,目前国内工程钻探中的钻具,无论用何种钻探工艺,在黄土滑坡钻探中都不能达到预期的取样效果,本发明基于此现状对钻具作改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种双管螺旋钻,以解决用于黄土滑坡钻探完整取样的技术问题。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是这样的:一种双管螺旋钻,包括外管和与外管连接的外管接头,内管和与内管连接的内管接头,调节弹簧,轴承和滑动阀,内管一端设有内管管靴,外管外壁中部到底部设置有螺旋叶片;在螺旋叶片的外侧设有竖肋;在外管的底部设置有多个斜向刀片,斜向刀片的内端与内管的内壁平齐。
所述内管为两半结构,所述内管接头和内管管靴为圆管,内管接头和内管管靴将两半结构的内管连为一体;所述斜向刀片的宽度为内管内壁至螺旋叶片外侧的距离。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:本实用新型结构简单,双管螺旋钻钻进取心质量高,对环境污染小,孔壁稳定等优点;这种钻具由于其内管不转动,可以避免因钻具转动造成对土芯的机械破坏作用,可使土芯采取率、完整性有很大的提高和改善,能理想地完成对黄土滑坡的土体的钻探取样。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的外部结构示意图。
图2为本实用新型剖面图。
附图标记说明:
1-外管接头;      2-外管;         3-轴承;
4-轴承座;        5-内管接头;     6-内管;
7-透气孔;        8-活塞;         9-调节弹簧;
10-滑动阀;       11-螺旋叶片;    12-竖肋;
13-内管管靴;     14-钻头刀片。
具体实施方式
如图1、2所示,本实用新型包括外管接头1,外管2,内管接头5,内管6,调节弹簧9,轴承3,轴承座4,透气孔7,活塞8和滑动阀10。
本实用新型在外管2中部到底部加宽30mm的螺旋叶片11,用于带出外管以外被钻头切削并旋出的土体;在螺旋叶片11的外侧上、下错开各加两道竖肋12,用于扩孔并刨光孔壁,并有导向作用,使钻孔保持垂直,减小阻力。
本实用新型在外管2的底部加多个陡倾的斜向钻头刀片14,所述钻头刀片14的宽度为内管6内壁至螺旋叶片11外侧的距离,其高度超出外管30mm,其作用是切削土体。
本实用新型所述内管6为两半结构,所述内管接头5和内管管靴13为圆管,内管接头5和内管管靴13将两半结构的内管6连为一体,便于将土样从内管6中取出。
如图2所示,首先由钻杆带动外管接头旋转,外管接头1和外管2之间为螺纹连接,因此外管2转动;外管2与内管6之间为轴承3连接,轴承3外壁与外管接头1连接,轴承3内壁与滑动阀10连接,外管2转动时,内管6不转动,并使内外管之间保持一定间隙;  内管6上部装调节弹簧9,可按取土层的软硬程度自动调节内管6的超前度,除此之外还具有很好的避震作用。
与传统钻具所不同的是,本钻头在外管2底部设置了钻头刀片14,并在外部设置了螺旋叶片11,对土体钻探不需要加循环液。当钻杆带动外管2回转时,钻头底部的钻头刀片14先将孔底的环状土体部分切下,破碎下来的土屑随着钻头转动上涌到螺旋叶片11上,并卡在螺旋叶片11之间;中间部分则留下一个未扰动的土芯,进入到不转动的内管6,内管6下部有一个卡环,保证提钻时,土芯不会掉出。钻具提出后,清掉外壁螺旋上的土体,卸下外管2,再卸下内管接头5和内管管靴13,掰开取土管,取出里面的土样,即可用于鉴定和取样试验。该钻具采用低速回转钻进,钻速不超过60r/min。

Claims (3)

1、一种双管螺旋钻,包括外管(2)和与外管(2)连接的外管接头(1),内管(6)和与内管(6)连接的内管接头(5),调节弹簧(9),轴承(3)和滑动阀(10),内管(6)一端设有内管管靴(13),其特征在于:所述外管(2)外壁中部到底部设置有螺旋叶片(11);在螺旋叶片(11)的外侧设有竖肋(12);在外管(2)的底部设置有多个斜向钻头刀片(14),钻头刀片(14)的内端与内管(6)的内壁平齐。
2、根据权利要求1所述的双管螺旋钻,其特征在于:所述内管(6)为两半结构,所述内管接头(5)和内管管靴(13)为圆管,内管接头(5)和内管管靴(13)将两半结构的内管(6)连为一体。
3、根据权利要求1所述的双管螺旋钻,其特征在于:所述钻头刀片(14)的宽度为内管(6)内壁至螺旋叶片(11)外侧的距离。
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