CN203050525U - 一种带强制回浆功能的旋喷喷头 - Google Patents

Abstract

一种带强制回浆功能的旋喷喷头，包括有导向钻头体，导向钻头体的尾部连接有通道转换部件，通道转换部件包括一个与导向钻头体的尾部连接的通道体、一个安装在通道体中心孔内部的芯体、一个连接在芯体头部与导向钻头体尾部之间的堵头、一个连接在芯体尾部的回喷喷嘴体、以及一个安装在芯体内部的活塞，通道体中后部设有将通道体的外侧与内侧连通的泥浆口，尾部还设有排泥通道；堵头上设有水泥浆出浆通道，并且水泥浆出浆通道与导向钻头体上的高压出浆通道连通。本旋喷喷头利用了三条通道，真正做到打钻、喷浆和强制排泥功能的一体化，可大幅度提高旋喷施工的质量和施工效率，同时消除了地基压力过高造成的地面隆起而破坏地面建（构）筑物问题。

Description

一种带强制回浆功能的旋喷喷头

技术领域

 本实用新型涉及一种用于高压旋喷施工的旋喷喷头。

背景技术

目前，高压旋喷施工时，废泥由钻杆与原状土之间的间隙排出，但是，随着施工深度的增加，排泥效果会越来越弱，另外，当间隙堵塞的时候，地基压力会增加，高压喷嘴的喷射效率会下降，会造成地面隆起等负作用。如果地面有建（构）筑物，地面隆起会对其构成严重影响或损坏。如果施工过程中能实现强制顺畅排泥，就不会形成过高地压，造成地面隆起。

总而言之，就是目前高压旋喷施工的钻（喷）头只能实现打钻、喷浆一体化施工，无法实现打钻、喷浆和强制排泥一体化施工，也就是说，现有的高压旋喷钻（喷）头没有强制排泥功能。在钻（喷）头高压旋喷的过程中，由于没有强制排泥功能，钻具不能及时的进行排泥，导致地基压力增加，影响旋喷施工的质量、效率、以及旋喷桩的桩径，造成人工成本上升，因此需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带强制回浆功能的旋喷喷头，与相应的钻杆配合，要解决现有的旋喷钻（喷）头无法实现打钻、喷浆和强制排泥一体化的技术问题，消除地基压力过高造成的地面隆起问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种带强制回浆功能的旋喷喷头，包括有导向钻头体，并且导向钻头体上设有导向钻头体出水通道和高压出浆通道。

导向钻头体的尾部连接有通道转换部件，通道转换部件包括一个与导向钻头体的尾部连接的通道体、一个安装在通道体中心孔内部的芯体、一个连接在芯体头部与导向钻头体尾部之间的堵头、一个连接在芯体尾部的回喷喷嘴体、以及一个安装在芯体内部的活塞。

所述通道体中后部设有将通道体的外侧与内侧连通的泥浆口，尾部还设有排泥通道。

所述堵头上设有水泥浆出浆通道，并且水泥浆出浆通道与导向钻头体上的高压出浆通道连通。

所述芯体上设有活塞腔，活塞将活塞腔分隔成前部腔室、中间腔室和后部腔室三个腔室。

所述通道体和芯体上设有一个进浆口位于通道体尾部、第一出浆口与活塞腔中的后部腔室连通、第二出浆口与堵头上的水泥浆出浆通道连通的水泥浆进浆通道。

所述通道体和芯体上还设有一个进水口位于通道体尾部、出水口与活塞腔中的前部腔室和中间腔室切换连通的通道转换部件进水通道。

所述通道体和芯体上还设有一个进水口与活塞腔中的前部腔室连通、出水口与导向钻头体上的导向钻头体出水通道连通的通道转换部件出水通道。

所述通道体和芯体上还设有一个进水口与活塞腔中的后部腔室连通、出水口与回喷喷嘴体连通的强制排泥回水通道。

所述通道体和芯体上还设有一个进水口位于通道体外侧壁上、出水口与活塞腔中的后部腔室连通的清洗通道。

所述通道体和芯体上还设有一个进水口位于通道体外侧壁上、出水口与通道转换部件出水通道连通的活塞复位通道。

所述导向钻头体内可设置有与导向仪配合使用的导向探棒。 

所述导向探棒可为有线导向探棒或无线导向探棒。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：本实用新型与配套钻具连接，是一种带有强制排泥功能的高压旋喷钻（喷）头。在不更换钻具的情况下，本实用新型利用了水通道（通道转换部件进水通道、通道转换部件出水通道和导向钻头体出水通道）、浆通道（水泥浆进浆通道、水泥浆出浆通道和高压出浆通道）、强制排泥回水通道三条通道，真正做到打钻、喷浆和强制排泥功能的一体化，提高了施工效率。

本实用新型由于实现了强制排泥，消除了地基压力过高造成的地面隆起而破坏地面建（构）筑物问题。

本实用新型的芯体内设置有活塞腔，当活塞腔中的活塞位于活塞腔的尾部时，通道转换部件进水通道、通道转换部件出水通道和和导向钻头体出水通道连通，此时可以进行打钻施工；当活塞腔中的活塞位于活塞腔的头部时，通道转换部件进水通道和强制排泥回水通道连通，此时可以进行喷浆施工，同时进行强制排泥，所以可以大幅度提高旋喷施工的质量和施工效率，保证旋喷桩的桩径不受影响，同时节约人工成本。

本实用新型还可以内置有线或无线导向探棒，导向旋喷施工时，导向探棒与导向仪配合，可监控钻进的方向，并方便在必要的时候改变钻进方向，有利于保证长距离旋喷施工的精度。

本实用新型中还设置有清洗通道，清洗通道与活塞腔连通，可清除窜到了后部腔室里的残留水泥浆，有效防止了因浆液清洗不及时不彻底而造成的沉淀结块，降低了喷头堵塞的可能性，减少了对下一孔施工的影响。

本实用新型可广泛应用于适用于软弱地层，如淤泥、土、沙、全风化、回填、破碎带、塌方堆积体等，也适用于对旋喷施工地基压力有要求的场合，如地表建（构）筑物较多的地铁及市政工程。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是通道转换部件的原理示意图。

图3是本实用新型的施工步骤三的示意图。

图4是本实用新型的施工步骤五的示意图。

图5是本实用新型的施工步骤六的示意图。

图6是本实用新型的施工步骤七的示意图。

附图标记：1－通道体、2－芯体、3－回喷喷嘴体、4－活塞、5－堵头、6－导向钻头体、7－导向探棒、8－导向钻头体出水通道、9－高压出浆通道、10－活塞腔、11－通道转换部件进水通道、12－通道转换部件出水通道、13－水泥浆进浆通道、14－水泥浆出浆通道、15－强制排泥回水通道、16－强制排泥回水出口、17－泥浆口、18－活塞复位通道、19－清洗通道、20－排泥通道、21－高压浆出口、22－打钻水出口。

具体实施方式

实施例参见图1、图2所示，这种带强制回浆功能的旋喷喷头，由通道转换部件和导向钻头体6组成，其中导向钻头体6上设有导向钻头体出水通道8和高压出浆通道9，导向钻头体6内设置有与导向仪配合使用的导向探棒7，导向探棒7为有线导向探棒或无线导向探棒，可使导向钻头体6进行导向旋喷施工。

所述通道转换部件包括一个与导向钻头体6的尾部连接的通道体1、一个安装在通道体1中心孔内部的芯体2、一个连接在芯体2头部与导向钻头体6尾部之间的堵头5、一个连接在芯体2尾部的回喷喷嘴体3、以及一个安装在芯体2内部的活塞4；

所述芯体2上设有活塞腔10，活塞4将活塞腔10分隔成前部腔室10.1、中间腔室10.2和后部腔室10.3三个腔室。

所述通道体1中后部设有将通道体的外侧与内侧连通的泥浆口17，尾部还设有排泥通道20。

所述堵头5上设有水泥浆出浆通道14，并且水泥浆出浆通道14与导向钻头体6上的高压出浆通道9连通。

所述通道体1和芯体2上设有一个进浆口位于通道体尾部、第一出浆口与活塞腔中的后部腔室10.3连通、第二出浆口与堵头上的水泥浆出浆通道14连通的水泥浆进浆通道13。

所述通道体1和芯体2上还设有一个进水口位于通道体尾部、出水口与活塞腔中的前部腔室10.1和中间腔室10.2切换连通的通道转换部件进水通道11。

所述通道体1和芯体2上还设有一个进水口与活塞腔中的前部腔室10.1连通、出水口与导向钻头体6上的导向钻头体出水通道8连通的通道转换部件出水通道12。

所述通道体1和芯体2上还设有一个进水口与活塞腔中的后部腔室10.3连通、出水口与回喷喷嘴体3连通的强制排泥回水通道15。

所述通道体1和芯体2上还设有一个进水口位于通道体外侧壁上、出水口与活塞腔中的后部腔室10.3连通的清洗通道19。清洗通道19用来清洗旋喷过程中窜到后部腔室10.3中的残留水泥浆。

所述通道体1和芯体2上还设有一个进水口位于通道体外侧壁上、出水口与通道转换部件出水通道12连通的活塞复位通道18。活塞复位通道18，用于把活塞推到活塞腔的尾部去，可在每次旋喷结束后将活塞复位。

泥浆在回喷喷嘴体3的作用下由泥浆口17进入排泥通道20，再在回喷喷嘴体3的作用下由排泥通道20排出。

参见图1、图3-6所示，本实用新型的施工步骤如下。

步骤一：桩位开孔。

步骤二：旋喷钻机、高压泵等设备就位，进行钻具安装，将本实用新型固定安装好。

步骤三：用堵头堵塞导向钻头体上的打钻水出口，拧开活塞复位通道18的丝堵，外接高压水管，高压水经通道转换部件出水通道12进入活塞腔的前部腔室，将活塞推到活塞腔的尾部，此时本实用新型内的通道转换部件进水通道11和通道转换部件出水通道12连通，通道转换部件进水通道11和强制排泥回水通道15的连通截止。如图3所示。

步骤四：拆除第四通道18的外接高压水管，用丝堵堵住活塞复位通道18的道口、清洗通道19的道口，拆除打钻水出口处的堵头。

步骤五：高压泵A通过钻杆向通道转换部件进水通道11给水，高压水经通道转换部件进水通道11、前部腔室、通道转换部件出水通道12和导向钻头体出水通道8后，从打钻水出口出水，开始旋喷桩预导孔钻孔施工，此时导向钻喷头内部状态为打钻状态，如图4所示。

步骤六：利用导向仪和旋喷喷头内的导向探棒进行导向，旋喷桩钻孔施工到规定进尺，高压泵A停止打钻水供给，高压泵B先向水泥浆进浆通道13给清水，清水经水泥浆进浆通道13进入活塞腔的后部腔室，将活塞推到活塞腔的头部，此时本实用新型内的通道转换部件进水通道11和强制排泥回水通道15连通，通道转换部件进水通道11和通道转换部件出水通道12的连通截止，如图5所示。

步骤七：高压泵A向通道转换部件进水通道11给水，高压水经通道转换部件进水通道11、中间腔室、强制排泥回水通道15和回喷喷嘴体上的强制排泥回水出口16出水，泥浆口进行射吸排泥；高压泵B同时开启，向水泥浆进浆通道13给高压浆，高压浆经水泥浆进浆通道13、水泥浆出浆通道14、高压出浆通道9后，从高压浆出口21出浆，实施过程是边后退边旋喷，此时钻喷头内部状态为旋喷状态，如图6所示。

步骤八：旋喷完成，高压泵A停止供水，高压泵B停止供浆，本实用新型退出孔外。

步骤九：拧开清洗通道19的丝堵，外接高压清水，清洗旋喷过程中窜到活塞腔的后部腔室中的残留水泥浆，清洗完毕后拧上丝堵。

步骤十：钻机挪位，开始下一孔位的施工，重复步骤三至步骤十。

以上所述实施方式，仅为本实用新型较有代表性的具体实施方式，但本实用新型所保护技术方案并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可从本实用新型公开的内容直接导出或轻易想到的所有变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种带强制回浆功能的旋喷喷头，包括有导向钻头体（6），并且导向钻头体（6）上设有导向钻头体出水通道（8）和高压出浆通道（9），其特征在于：

导向钻头体（6）的尾部连接有通道转换部件，通道转换部件包括一个与导向钻头体（6）的尾部连接的通道体（1）、一个安装在通道体（1）中心孔内部的芯体（2）、一个连接在芯体（2）头部与导向钻头体（6）尾部之间的堵头（5）、一个连接在芯体（2）尾部的回喷喷嘴体（3）、以及一个安装在芯体（2）内部的活塞（4）；

所述通道体（1）中后部设有将通道体的外侧与内侧连通的泥浆口（17），尾部还设有排泥通道（20）；

所述堵头（5）上设有水泥浆出浆通道（14），并且水泥浆出浆通道（14）与导向钻头体（6）上的高压出浆通道（9）连通；

所述芯体（2）上设有活塞腔（10），活塞（4）将活塞腔（10）分隔成前部腔室（10.1）、中间腔室（10.2）和后部腔室（10.3）三个腔室；

所述通道体（1）和芯体（2）上设有一个进浆口位于通道体尾部、第一出浆口与活塞腔中的后部腔室（10.3）连通、第二出浆口与堵头上的水泥浆出浆通道（14）连通的水泥浆进浆通道（13）；

所述通道体（1）和芯体（2）上还设有一个进水口位于通道体尾部、出水口与活塞腔中的前部腔室（10.1）和中间腔室（10.2）切换连通的通道转换部件进水通道（11）；

所述通道体（1）和芯体（2）上还设有一个进水口与活塞腔中的前部腔室（10.1）连通、出水口与导向钻头体（6）上的导向钻头体出水通道（8）连通的通道转换部件出水通道（12）；

所述通道体（1）和芯体（2）上还设有一个进水口与活塞腔中的后部腔室（10.3）连通、出水口与回喷喷嘴体（3）连通的强制排泥回水通道（15）；

所述通道体（1）和芯体（2）上还设有一个进水口位于通道体外侧壁上、出水口与活塞腔中的后部腔室（10.3）连通的清洗通道（19）；

所述通道体（1）和芯体（2）上还设有一个进水口位于通道体外侧壁上、出水口与通道转换部件出水通道（12）连通的活塞复位通道（18）。

2.根据权利要求1所述的带强制回浆功能的旋喷喷头，其特征在于：所述导向钻头体（6）内设置有与导向仪配合使用的导向探棒（7）。

3.根据权利要求2所述的带强制回浆功能的旋喷喷头，其特征在于：所述导向探棒（7）为有线导向探棒或无线导向探棒。

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