CN201141282Y - 近水平旋喷钻喷一体施工钻具 - Google Patents

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CN201141282Y CNU200720032957XU CN200720032957U CN201141282Y CN 201141282 Y CN201141282 Y CN 201141282Y CN U200720032957X U CNU200720032957X U CN U200720032957XU CN 200720032957 U CN200720032957 U CN 200720032957U CN 201141282 Y CN201141282 Y CN 201141282Y
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朱明诚
王晓明
王维
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XI'AN RESEARCH INSTITUTE OF CHINA COAL RESEARCH INSTITUTE
Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
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Abstract

本实用新型涉及近水平旋喷钻喷一体施工钻具。目前的旋喷是在钻进至孔底后利用重力投入钢球阻断钻进供水，使工作状态转换为旋喷状态，因此目前近水平旋喷还无法利用这一方法实现钻喷一体施工，因而造成工作效率低下、材料成本大幅增加。本实用新型的目的是提供一种近水平旋喷钻喷一体施工钻具。结构是由钻头、阀芯、阀体相连接组成，两位三通式滑阀阀芯采用花键连接滑阀阀体，辅向采用轴肩进行行程控制的滑阀阀体侧面固定旋喷硬质合金喷头。用途是主要应用于采用近水平旋喷施钻工艺进行铁路、公路、水利、矿山松散软弱地层隧道、巷道掘进的预加固。减少材料成本，减少人力浪费，提高了钻井质量和工作效率。

Description

近水平旋喷钻喷一体施工钻具
一、技术领域
本实用新型涉及近水平旋喷钻喷一体施工钻具，主要应用于采用近水平旋喷工艺、施钻工艺进行铁路、公路、水利、矿山松散软弱地层隧道、巷道掘进的预加固。
二、背景技术
目前的普通旋喷基本全是下垂施工，下垂多采用投钢球方法实现钻进成孔与旋喷施工一次完成(以下称钻喷一体施工)。而随着技术的不断更新，近水平旋喷作为一项新技术得到了迅速的发展，其主要应用于软弱、破碎地层中隧道、巷道的拱顶固结，堵水、堵泥、堵砂等，解决了许多掘进的支护难题。而由于原旋喷工艺是在钻进至孔底后利用重力投入钢球阻断钻进供水，使工作状态由钻进成孔状态转换为旋喷状态。因此目前近水平旋喷还无法利用这一方法实现钻喷一体施工。近水平旋喷目前需要先进行成孔并采用特殊材料护孔，然后提出钻进钻具、更换旋喷钻具后二次下入孔底进行旋喷。造成材料成本大幅增加、工作效率低下。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种近水平旋喷钻喷一体施工钻具，在非下垂方向进行旋喷时，能够实现钻喷一体施工的钻具，简称近水平旋喷钻喷一体施工钻具，以解决现有技术中存在的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：根据近水平旋喷施工中钻进成孔状态需要给进压力克服钻进阻力，而旋喷状态无需给进压力的特点，采用一种上下可滑动的阀门结构的钻具将两种工作状态进行区分。
近水平旋喷钻喷一体施工钻具，由钻头1、阀芯2、阀体4依次相连接组成，其特征在于：两位三通式滑阀阀芯2采用花键连接滑阀阀体4，轴向采用轴肩进行行程控制的滑阀阀体4侧面固定旋喷硬质合金喷头7。
本实用新型所采用的技术方案还包括：
所述的近水平旋喷钻喷一体施工钻具，其特征在于：旋喷硬质合金喷头7用喷头座6固定在滑阀阀体4上。
所述的近水平旋喷钻喷一体施工钻具，其特征在于：Y形聚氨酯高压密封圈5固定在滑阀阀芯2外周上，位于滑阀阀芯2轴向侧孔之间。
所述的近水平旋喷钻喷一体施工钻具，其特征在于：钻头1和阀体4接合面处外有防止泥硝进入滑阀行程区域的保护套3。
本实用新型的有益效果是可实现近水平旋喷钻喷一体施工，从而大幅减少材料成本，减少人力浪费，提高了钻井质量和工作效率。
四、附图说明
图1是钻具钻进状态结构示意图。
图2是钻具旋喷状态结构示意图。
图3是图2、图3中A-A剖视结构示意图。
图中标号说明：1.钻头，2阀芯.，3.护套，4.阀体，5.密封圈，6.喷头座，7.合金喷头，8.转接头。
五、具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如附图1所示，本组合钻具由8种零部件组成。其中带有硬质合金的三翼成孔钻头1采用螺纹连接两位三通式滑阀阀芯2，滑阀阀体4在旋转方向采用花键连接滑阀阀芯2，轴向采用轴肩进行行程控制。钻头1和阀体4接合面处外固定的是保护套3，防止泥硝进入滑阀行程区域。Y形聚氨酯高压密封圈5固定在滑阀阀芯2外周上，位于滑阀阀芯2周向侧孔之间。旋喷硬质合金喷头的喷头座6与采用螺纹连接在滑阀阀体4上，旋喷硬质合金喷头7采用紧配合压入喷头座6上。转接头8与采用螺纹连接滑阀阀体4，转接头8后接钻杆。
工作原理：在钻进成孔时，由于受到钻进阻力，组合钻具被轴向压缩成图1状态，这时旋喷硬质合金喷头7基本封闭，钻进液由钻杆中心通过阀芯2上的侧面后组合孔，进入阀体4的连通腔，再通过阀芯2上的侧面前组合孔进入钻头1中心孔，达到钻进的排硝、冷却、润滑的目的。当钻进停止后在提升钻具需要旋喷时，由于钻进阻力解除，受高压阻尼影响，组合钻具被向右轴向推展成图2状态，这时钻杆经过转接头8提升阀体4，密封圈5堵住封闭原来冲洗液下水通道，冲洗液在压力的作用下，旋喷硬质合金喷头7打开，旋喷浆液由旋喷喷头7高压喷出，实现旋喷成桩的目的。

Claims (4)

1、近水平旋喷钻喷一体施工钻具，由钻头(1)、阀芯(2)、阀体(4)依次相连接组成，其特征在于：两位三通式滑阀阀芯(2)采用花键连接滑阀阀体(4)，轴向采用轴肩进行行程控制的滑阀阀体(4)侧面固定旋喷硬质合金喷头(7)。
2、根据权利要求1所述的近水平旋喷钻喷一体施工钻具，其特征在于：旋喷硬质合金喷头(7)用喷头座(6)固定在滑阀阀体(4)上。
3、根据权利要求1所述的近水平旋喷钻喷一体施工钻具，其特征在于：滑阀阀芯(2)外周上设置Y形聚氨酯高压密封圈(5)，Y形聚氨酯高压密封圈(5)位于滑阀阀芯(2)轴向侧孔之间。
4、根据权利要求1所述的近水平旋喷钻喷一体施工钻具，其特征在于：钻头(1)和阀体(4)接合面处外有防止泥硝进入滑阀行程区域的保护套(3)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106836185A (zh) * 2016-12-08 2017-06-13 上海隧道工程有限公司 一种小断面多孔管旋喷钻具
CN110258545A (zh) * 2019-07-26 2019-09-20 北京中岩大地科技股份有限公司 一种在旋喷施工过程进行实时监测的钻头

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