CN203488115U - 长螺旋钻机及其钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种长螺旋钻机及其钻头，包括钻杆、钻尖和设置在该钻杆上的螺旋叶片，该钻杆内设置有输送高压液体的高压管，且该高压管的开口设置在该钻杆的顶端；该螺旋叶片的上表面设置有与该高压管连通的多个喷嘴。在本实用新型实施例中，通过在钻杆内设置高压管，并在螺旋叶片的上表面设置与该高压管连接的喷嘴，从而可以通过该喷嘴从螺旋叶片上表面喷出高压液体，进而冲碎附着在该螺旋叶片上表面的土体，防止抱钻。

Description

长螺旋钻机及其钻头

技术领域

本实用新型涉及钻机领域，并且更具体地，涉及一种长螺旋钻机及其钻头。

背景技术

长螺旋钻机广泛应用于地基的基础施工项目中，其钻头在粘土地层钻进时，粘性土体常会附着在钻杆表面的螺旋叶片上，称为抱钻，导致钻头不易进尺，甚至形成塌孔。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种长螺旋钻机的钻头，以防止抱钻。

第一方面，提供一种长螺旋钻机的钻头，包括钻杆、钻尖和设置在所述钻杆上的螺旋叶片，所述钻杆内设置有输送高压液体的高压管，且所述高压管的开口设置在所述钻杆的顶端；所述螺旋叶片的上表面设置有与所述高压管连通的多个喷嘴。

结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴在所述钻杆的轴向投影中沿所述钻杆的径向间隔排布。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴沿所述螺旋叶片的螺旋方向间隔排布。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴分为多组喷嘴，其中所述多组喷嘴中的每组喷嘴在所述钻杆的轴向投影中沿所述钻杆的径向间隔排布，且所述每组喷嘴之间沿所述螺旋叶片的螺旋方向间隔排布。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述螺旋叶片的下表面设置有与所述高压管连通的多个喷嘴。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述螺旋叶片下表面的多个喷嘴与所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴相对所述螺旋叶片的表面对称布置。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述螺旋叶片的侧面设置有与所述高压管连通的多个喷嘴，且所述螺旋叶片侧面的多个喷嘴沿所述螺旋叶片的侧面间隔排布。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述钻尖的外表面设置有与所述高压管连通的至少一个喷嘴。

结合第一方面或其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述钻杆内还设置有用于输送混凝土的中心管，其中所述高压管位于所述中心管内，且与所述中心管相互隔离。

第二方面，提供一种长螺旋钻机，包括上述实现方式中的钻头。

在本实用新型实施例中，通过在钻杆内设置高压管，并在螺旋叶片的上表面设置与该高压管连接的喷嘴，从而可以通过该喷嘴从螺旋叶片上表面喷出高压液体，进而冲碎附着在该螺旋叶片上表面的土体，防止抱钻。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的钻头的侧视图。

图2是本实用新型一个实施例的钻头的俯视图。

图3是本实用新型另一个实施例的钻头的侧视图。

图4是与图3所示的喷嘴排布方式对应的钻头的俯视图。

图5是本实用新型另一个实施例的钻头的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型一个实施例的钻头的侧视图。图1的钻头10包括钻杆11、设置在钻杆上的螺旋叶片12和钻尖13，钻杆11内设置有输送高压液体的高压管14，且高压管14的开口设置在钻杆11的顶端；螺旋叶片12的上表面设置有与高压管14连通的多个喷嘴15。

在本实用新型实施例中，通过在钻杆内设置高压管，并在螺旋叶片的上表面设置与该高压管连接的喷嘴，从而可以通过该喷嘴从螺旋叶片上表面喷出高压液体，进而冲碎附着在该螺旋叶片上表面的土体，防止抱钻。

进一步地，该钻头可在钻进到粘土地层、砂卵石和坚硬地层中能够喷水或喷射泥浆，起到润滑钻头降低地层土体摩擦对钻头的握裹力，并利用从喷嘴喷出的高压液流冲击、切割、破碎上钻头土体，同时以水或泥浆降低钻头钻进时摩擦产生的高温，减少钻头损耗和提高钻进效率。

进一步地，可在地面架设大流量泥浆泵或高压喷射泵，再在长螺旋钻机钻杆顶部设置高压水龙头，将在造浆桶或泥浆池中的水或泥浆利用长螺旋钻具的中心管中布设的高压输水或输浆管路，通过钻头设置的喷嘴外喷，喷射出的水或泥浆从孔底再沿钻孔孔壁逐渐上升，自然溢出孔口流入造浆桶或泥浆池中（或排入附近泥浆坑中），钻进直至钻头穿过粘土地层和坚硬地层根据需要可以停泵停止喷水或喷泥浆。采用这样的正循环工艺，使得长螺旋钻机由干成孔变成泥浆护壁的“湿法”成孔，对钻孔具有护壁效果，可以提高砂卵石地层等不易成孔地层的成孔率。

应注意，上述高压液体可以是水，也可以是泥浆。

在本实用新型实施例中，高压液体的压强可根据粘土粘性等因素设定，本实用新型实施例对此不作具体限定，一般可选取5-20Mpa；该高压液体可通过外界的高压喷射泵产生，并通过外界高压喷射管传输至图1的高压管14中。

还应理解，在本实用新型实施例中，螺旋叶片可以是扇叶型，也可以是其它任意形状，螺旋叶片可以是单螺旋叶片，也可以是双螺旋叶片，本实用新型实施例对此均不作具体限定。

需要说明的是，根据本实用新型实施例的钻头可以运用在一般成孔工艺中，也可以运用在后插钢筋笼工艺中。具体地，在一般成孔工艺中，可以沿钻杆11的中心轴设置上述高压管14；在后插钢筋笼工艺中，由于钻杆已经设置有输送混凝土的中心管，该高压管14可以设置在该中心管内部，并通过其外壁与中心管隔开，使得混凝土的输送与高压液体的输送互不干扰。

应理解，本实用新型实施例对螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15的排布方式不作具体限定，可以根据螺旋叶片12的具体形状以及粘土的附着特性进行布置，如在螺旋叶片容易堆积粘土的位置或粘土附着密度大的位置设置更多的喷嘴。

可选地，作为一个实施例，螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15在钻杆11的轴向投影中沿所述钻杆11的径向间隔排布。图2是本实用新型一个实施例的钻头的俯视图，图2示出了螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15沿钻杆11径向的一种排布方式。沿径向排列的多个喷嘴可以更彻底地冲碎附着在钻身的土体，防止抱钻。

可选地，作为另一个实施例，螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15沿螺旋叶片12的螺旋方向间隔排布。图3是本实用新型另一个实施例的钻头的侧视图，图3示出了螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15沿螺旋方向的一种排布方式。图4是与图3所示的喷嘴排布方式对应的钻头的俯视图。

可选地，作为另一个实施例，螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15分为多组喷嘴，其中该多组喷嘴中的每组喷嘴在钻杆11的轴向投影中沿钻杆11的径向间隔排布，且每组喷嘴之间沿螺旋叶片12的螺旋方向间隔排布。图5是本实用新型另一个实施例的钻头的俯视图，在图5中，多个喷嘴15被分成151至154共4组喷嘴，4组喷嘴中每组喷嘴沿径向间隔排布，组与组之间沿周向（在立体图中为沿螺旋方向）间隔排布。

可选地，作为另一个实施例，螺旋叶片12的下表面设置有与高压管14连通的多个喷嘴16。当然，螺旋叶片12的上下表面的喷嘴可以采用相同或不同的布置方式，具体可根据上下表面粘土附着的实际情况以及成本等因素进行布置，例如当上表面相对于下表面更易附着粘土时，上表面相对于下表面设置更多的喷嘴。

可选地，作为另一个实施例，螺旋叶片12下表面的多个喷嘴16与螺旋叶片12上表面的多个喷嘴15相对螺旋叶片的表面对称布置，例如，多个喷嘴16与多个喷嘴15位于同一螺旋叶片的正对面。

可选地，作为另一个实施例，螺旋叶片12的侧面设置有与高压管14连通的多个喷嘴17，且螺旋叶片12侧面的多个喷嘴17沿螺旋叶片12的侧面间隔排布。

可选地，作为另一个实施例，钻尖13的外表面设置有与所述高压管14连通的至少一个喷嘴18。钻尖13上喷出的液体一方面可以降低钻头的温度，另一方面，可以利用液体的高压强冲击待钻地层，减少钻进的阻力。

需要说明的是，本实用新型实施例对喷嘴的结构以及喷嘴与空心管的连接方式不作具体限定，可选地，喷嘴可以采用采用14mm（直径）×1.5mm（螺距）×15mm（长度）空心钢螺丝镶嵌喷嘴（喷嘴直径在1.6mm-25mm），另在钻头扇叶送水或送浆钢管上开设14mm（直径）×1.5mm（螺距）内螺纹后，将喷嘴按螺扣上紧，这样的喷嘴具有拆装灵活的特点，当喷嘴损坏可以直接将其扭下，更换新的喷嘴即可；当然，可选地，喷嘴也可以与钻杆和钻头一体成型。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种长螺旋钻机的钻头，包括钻杆、钻尖和设置在所述钻杆上的螺旋叶片，其特征在于，

所述钻杆内设置有输送高压液体的高压管，且所述高压管的开口设置在所述钻杆的顶端；

所述螺旋叶片的上表面设置有与所述高压管连通的多个喷嘴。

2.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴在所述钻杆的轴向投影中沿所述钻杆的径向间隔排布。

3.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴沿所述螺旋叶片的螺旋方向间隔排布。

4.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴分为多组喷嘴，其中所述多组喷嘴中的每组喷嘴在所述钻杆的轴向投影中沿所述钻杆的径向间隔排布，且所述每组喷嘴之间沿所述螺旋叶片的螺旋方向间隔排布。

5.如权利要求1-4中任一项所述的钻头，其特征在于，所述螺旋叶片的下表面设置有与所述高压管连通的多个喷嘴。

6.如权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述螺旋叶片下表面的多个喷嘴与所述螺旋叶片上表面的多个喷嘴相对所述螺旋叶片的表面对称布置。

7.如权利要求1-4中任一项所述的钻头，其特征在于，所述螺旋叶片的侧面设置有与所述高压管连通的多个喷嘴，且所述螺旋叶片侧面的多个喷嘴沿所述螺旋叶片的侧面间隔排布。

8.如权利要求1-4中任一项所述的钻头，其特征在于，所述钻尖的外表面设置有与所述高压管连通的至少一个喷嘴。

9.如权利要求1-4中任一项所述的钻头，其特征在于，所述钻杆内还设置有用于输送混凝土的中心管，其中所述高压管位于所述中心管内，且与所述中心管相互隔离。

10.一种长螺旋钻机，其特征在于，包括如权利要求1-9所述的钻头。

Images