CN208587110U - 钻杆和钻头之间的内六方连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请公开了一种钻杆和钻头之间的内六方连接装置，包括用于与钻杆连接的公接头和用于与钻头连接的母接头，公接头包括圆管段和六方段，六方段相对的两个侧面设有两个半圆槽；母接头内部设有一个开口向上的内六方腔室，母接头贯穿有与半圆槽一一对应的两个销孔；公接头的六方段插在母接头的内六方腔室内，每个销孔及对应的半圆槽内设有一个插销；公接头内设有用于与钻杆外腔连通的上通气孔道，母接头内设有与上通气孔道连通的下通气孔道，下通气孔道的下端连通有一个对钻头喷气的喷气管。上述内六方连接装置能够解决钻头钻进粘土层时的糊钻问题。

Description

钻杆和钻头之间的内六方连接装置

技术领域

本实用新型涉及桩基施工技术领域，具体讲是一种钻杆和钻头之间的内六方连接装置。

背景技术

现有技术的桩机，如长螺旋钻孔压灌桩机、三轴水泥搅拌桩机等，钻杆和钻头的连接处一般采用法兰盘式或者内六方接头式的连接结构，由于内六方接头的抗扭承载力比法兰盘要大，所以目前多采用内六方接头，也称内六方连接装置。

传统的内六方连接装置包括用于与钻杆连接的公接头和用于与钻头连接的母接头，公接头包括上方的圆管段和下方与圆管段同轴的六方段，六方段相对的(即不相邻)两个侧面设有两个水平向相互平行的半圆槽；母接头内部设有一个开口向上的内六方腔室，母接头贯穿有两个水平向相互平行的销孔，且两个销孔与公接头的两个半圆槽一一对应；公接头的六方段插在母接头的内六方腔室内，以实现公接头和母接头的周向限位；公接头的每个半圆槽和母接头对应的一个销孔内插有一个插销，以实现公接头和母接头高度方向的限位。实际施工中，成孔后还需要经钻杆和钻头向孔内灌浆，这就需要一个注浆管道，注浆管道的结构如下：钻杆内设有中心管，公接头内贯穿有上中心孔，母接头内贯穿有下中心孔，钻头内设有芯管，芯管底部设有喷嘴，上述中心管、上中心孔、下中心孔、芯管和喷嘴相互连通共同构成注浆管道。中心管的管腔构成钻杆的内腔，中心管与钻杆外壁之间的腔室为钻杆的外腔。

但是上述内六方连接装置存在以下缺陷：1、当钻头在下钻过程中遇到粘土时，粘土容易糊在钻头上，即糊钻，降低钻进效率，使其无法正常工作；2、由于钻杆带动钻头在不停转动，所以旋转过程中公接头和母接头之间会有晃动，长期不停的晃动，插销与销孔、半圆槽的插接会越来越松，甚至使插销从销孔和半圆槽内脱离，这样无法正常工作；3、由于公接头的六方段和母接头的内六方腔室密封性不好，存在缝隙，所以在地下水丰富的土层或者地下水压力大的地方，地下水会沿着缝隙进入注浆管道，把浆液稀释，降低了注浆的质量，进而会降低成桩的施工质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种解决糊钻问题的钻杆和钻头之间的内六方连接装置。

本实用新型的技术解决方案如下：一种钻杆和钻头之间的内六方连接装置，包括用于与钻杆连接的公接头和用于与钻头连接的母接头，公接头包括圆管段和六方段，六方段相对的两个侧面设有两个半圆槽；母接头内部设有一个开口向上的内六方腔室，母接头贯穿有与半圆槽一一对应的两个销孔；公接头的六方段插在母接头的内六方腔室内，每个销孔及对应的半圆槽内设有一个插销；公接头内设有用于与钻杆外腔连通的上通气孔道，母接头内设有与上通气孔道连通的下通气孔道，下通气孔道的下端连通有一个对钻头喷气的喷气管。

本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：

钻杆的外腔、公接头的上通气孔道、母接头的下通气孔道以及朝向钻头的喷气管四者相互连通，共同构成了一条连通的通气管道。当钻头下钻过程中遇到粘土时，利用空压机产生压缩空气，经过通气管道向钻头喷出，从而将糊裹在钻头尖的粘土及时吹掉，这就解决了钻头钻进粘土层时的糊钻问题，提高了钻进效率，保证钻头正常工作。

优选地，每个插销的两端套有弹性的马蹄形垫片，且每个插销的两端旋有螺母，马蹄形垫片的开口侧向内而凸起侧向外，螺母将马蹄形垫片压紧在母接头上。通过螺母将马蹄形垫片压紧在母接头上，这样在钻杆带动钻头旋转的过程中，公接头和母接头之间不会有太大幅度的晃动或者长时间的晃动，插销与销孔和半圆槽的插接保持紧固，使得公接头和母接头的连接更紧固，有利于成孔钻井，提高工作效率和施工质量。

优选地，公接头的六方段下侧设有圆柱凸台，母接头的内六方腔室底部设有圆形凹坑，圆柱凸台与圆形凹坑插接配合，圆柱凸台与圆形凹坑之间设有一圈密封圈，圆柱凸台、圆形凹坑与密封圈紧配合。圆柱凸台的侧面设有一圈环形槽，密封圈卡在环形槽里，这样堵住了公接头的六方段和母接头的内六方腔室之间的缝隙，提高了该位置的密封性能和防水效果，即使在地下水丰富的土层或者地下水压力大的地方，地下水也不会进入注浆管道，浆液浓度保持不变，保证了注浆的质量，从而保证了成桩的施工质量。

优选地，两个插销的同一端设有弧形连接部，两个插销与弧形连接部一体成型，两个插销的另一端经螺母和马蹄形垫片固定。两个插销与弧形连接部一体成型，这三者共同构成U形锁扣件，这样将两个插销同时插入两个销孔后，只需要在U形锁扣件的两个开口端用两组带有马蹄形垫片的螺母固定，即可实现公接头和母接头高度方向的限位，弧形连接部则无需用马蹄形垫片和螺母固定，所以节省了两组马蹄形垫片和螺母，降低成本，操作方便、施工简单且更牢固。

优选地，母接头内还设有水平向的过渡管、水平向的弧度为240度的弧形管、竖向的第一附属通气管和竖向的第二附属通气管，下通气孔道的中段与过渡管的入口连通，过渡管的出口与弧形管的入口连通，第一附属通气管的入口与弧形管的中段连通，第二附属通气管的入口与弧形管的末段连通；下通气孔道下段、第一附属通气管和第二附属通气管上都设有通气阀，第一附属通气管和第二附属通气管的下方均连接有对钻头喷气的喷气管。由于下通气孔道下段、第一附属通气管和第二附属通气管上都设有通气阀，这样就形成了三个能够控制开关的通气孔道，进而实现向钻头的三个角度进行喷气，所以注浆时能够根据糊粘的实际情况来灵活地调整喷气方向。如果整个钻头都被粘土糊住，那么可以同时开三个通气阀，实现全方位的环喷，及时吹掉糊粘的粘土；如果某处的粘土没有吹干净，把对应角度的通气阀打开，就可以从对应通气孔道放入喷气管对钻头喷气，集中将该处的粘土吹掉。

附图说明

图1为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置的公接头的主视图。

图2为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置的公接头的仰视图。

图3为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置母接头未添加通气阀的主视图。

图4为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置母接头未添加通气阀的俯视图。

图5为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置沿图4中A-A面的剖视图。

图6为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置沿图4中B-B面的剖视图。

图7为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置中插销与公接头、母接头的连接方式的一种实施例的截面示意图。

图8为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置的插销示意图。

图9为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置中插销与公接头、母接头的连接方式的另一种实施例的截面示意图。

图10为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置母接头添加通气阀的主视图。

图11为本实用新型钻杆和钻头之间的内六方连接装置母接头添加通气阀的俯视图。

图中所示1、圆管段，2、六方段，3、半圆槽，4、上通气孔道，5、插销，6、内腔，7、内六方腔室，8、销孔，9、下通气孔道，10、外腔，11、喷气管，12、马蹄形垫片，13、螺母，14、圆柱凸台，15、圆形凹坑，16、密封圈，17、弧形连接部，18、通气阀，19、芯管，20、过渡管，21、弧形管，22、第一附属通气管，23、第二附属通气管，24、中心管，25、上中心孔，26、下中心孔。

具体实施方式

下面用具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不仅局限于以下具体实施例。

以下所提供的实施例并非用以限制本实用新型所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本实用新型做显而易见的改进，亦落入本实用新型要求的保护范围之内。

如图1～图11所示，一种钻杆和钻头之间的内六方连接装置，包括用于与钻杆连接的公接头和用于与钻头连接的母接头，即公接头的上端与钻杆的下端焊接，母接头的下端与钻头的上端焊接。

公接头包括圆管段1和位于圆管段1下侧且与圆管段1同轴的六方段2，六方段2相对的(也就是不相邻)两个侧面在水平方向设有用于插入两个插销5的两个半圆槽3；母接头内部设有一个开口向上的内六方腔室7，母接头贯穿有两条相互平行的销孔8，且每个销孔8与公接头的半圆槽3一一对应；公接头的六方段2插在母接头的内六方腔室7内，每个销孔8及对应的半圆槽3内设有一个插销5。六方段2也就是六棱柱，内六方腔室7也就是横截面为六边形的腔室。两个销孔8也可以不平行，延长线交叉甚至相互垂直都可以。

钻杆包括内腔6和外腔10，公接头内设有用于与钻杆外腔10连通的上通气孔道4，母接头内设有与上通气孔道4连通的下通气孔道9，下通气孔道9的下端连通有一个对钻头喷气的喷气管11。

插销5与公接头、母接头的连接方式有两种，其中一种实施例如图7所示：每个插销5的两端套有弹性的马蹄形垫片12，且每个插销5的两端旋有螺母13，马蹄形垫片12的开口侧向内而凸起侧向外，螺母13将马蹄形垫片12压紧在母接头上。另一种实施例如图9所示：两个插销5的同一端设有弧形连接部17，两个插销5与弧形连接部17一体成型，两个插销5的另一端经螺母13和马蹄形垫片12固定。

钻杆的内腔6设有中心管24，公接头内贯穿有上中心孔25，母接头内贯穿有下中心孔26，钻头内设有芯管19，芯管19底部设有喷嘴，中心管24、上中心孔25、下中心孔26、芯管19和喷嘴相互连通共同构成注浆管道；其中的下中心孔26是从内六方腔室7底面一直贯通到母接头的底面。公接头的六方段2下侧设有圆柱凸台14，母接头的内六方腔室7底部设有圆形凹坑15，圆柱凸台14与圆形凹坑15插接配合，圆柱凸台14与圆形凹坑15之间设有一圈密封圈16，圆柱凸台14、圆形凹坑15与密封圈16紧配合。圆柱凸台14的侧面设有环形槽，密封圈16卡在环形槽里。

如图10、图11所示，母接头内还设有水平向的过渡管20、水平向的弧度为240度的弧形管21、竖向的第一附属通气管22和竖向的第二附属通气管23，下通气孔道9的中段与过渡管20的入口连通，过渡管20的出口与弧形管21的入口连通，第一附属通气管22的入口与弧形管21的中段连通，第二附属通气管23的入口与弧形管21的末段连通；下通气孔道9下段、第一附属通气管22和第二附属通气管23上都设有通气阀18，具体地说，下通气孔道9的通气阀18位于下通气孔道9与过渡管20连接口的下方，第一附属通气管22和第二附属通气管23的下方均连接有对钻头喷气的喷气管11。

上述的喷气管11，就是一个尾端正对钻头尖部的管道，而附图中仅示出了喷气管11上段部分。而钻头下方与芯管19连通的喷嘴，也是与现有技术完全相同的喷嘴，故不在附图中示出。

上述的母接头可以分两个部件制造，而上方部件底面可设有一个半圆弧槽和一个过渡槽，下方部件顶面可以设另一半的半圆弧槽和过渡槽，上下两个部件对准焊接后，就构成了完整的弧形管21和过渡管20，当然，上下两个部件之间还可以设有密封环，确保焊接后形成的弧形管21和过渡管20的密封性。

Claims (5)

1.一种钻杆和钻头之间的内六方连接装置，包括用于与钻杆连接的公接头和用于与钻头连接的母接头，公接头包括圆管段(1)和六方段(2)，六方段(2)相对的两个侧面设有两个半圆槽(3)；母接头内部设有一个开口向上的内六方腔室(7)，母接头贯穿有与半圆槽(3)一一对应的两个销孔(8)；公接头的六方段(2)插在母接头的内六方腔室(7)内，每个销孔(8)及对应的半圆槽(3)内设有一个插销(5)；

其特征在于，公接头内设有用于与钻杆外腔(10)连通的上通气孔道(4)，母接头内设有与上通气孔道(4)连通的下通气孔道(9)，下通气孔道(9)的下端连通有一个对钻头喷气的喷气管(11)。

2.根据权利要求1所述的钻杆和钻头之间的内六方连接装置，其特征在于，每个插销(5)的两端套有弹性的马蹄形垫片(12)，且每个插销(5)的两端旋有螺母(13)，马蹄形垫片(12)的开口侧向内而凸起侧向外，螺母(13)将马蹄形垫片(12)压紧在母接头上。

3.根据权利要求1所述的钻杆和钻头之间的内六方连接装置，其特征在于，公接头的六方段(2)下侧设有圆柱凸台(14)，母接头的内六方腔室(7)底部设有圆形凹坑(15)，圆柱凸台(14)与圆形凹坑(15)插接配合，圆柱凸台(14)与圆形凹坑(15)之间设有一圈密封圈(16)，圆柱凸台(14)、圆形凹坑(15)与密封圈(16)紧配合。

4.根据权利要求2所述的钻杆和钻头之间的内六方连接装置，其特征在于，两个插销(5)的同一端设有弧形连接部(17)，两个插销(5)与弧形连接部(17)一体成型，两个插销(5)的另一端经螺母(13)和马蹄形垫片(12)固定。

5.根据权利要求1所述的钻杆和钻头之间的内六方连接装置，其特征在于，母接头内还设有水平向的过渡管(20)、水平向的弧度为240度的弧形管(21)、竖向的第一附属通气管(22)和竖向的第二附属通气管(23)，下通气孔道(9)的中段与过渡管(20)的入口连通，过渡管(20)的出口与弧形管(21)的入口连通，第一附属通气管(22)的入口与弧形管(21)的中段连通，第二附属通气管(23)的入口与弧形管(21)的末段连通；下通气孔道(9)下段、第一附属通气管(22)和第二附属通气管(23)上都设有通气阀(18)，第一附属通气管(22)和第二附属通气管(23)的下方均连接有对钻头喷气的喷气管(11)。