CN211623318U - 一种可伸缩式钻杆和多功能可伸缩式高压旋喷钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可伸缩式钻杆和多功能可伸缩式高压旋喷钻机，所述可伸缩式钻杆包括从内向外依次套设的多层钻杆节，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的上端连接有回转接口龙头(16)和提引连接件(17)，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)内套设有注液管道(24)和注气管道(25)，回转接口龙头(16)含有内外套设的龙头芯轴(161)和龙头外壳(162)，龙头芯轴(161)能够相对于龙头外壳(162)转动，回转接口龙头(16)上设有注液接口(163)和注气接口(164)。该多功能可伸缩式高压旋喷钻机采用了可伸缩式钻杆，可大幅增加施工深度，具有施工质量可靠，施工效率高，施工成本低等优点。

Description

一种可伸缩式钻杆和多功能可伸缩式高压旋喷钻机

技术领域

本实用新型涉及岩土工程施工机械领域，具体的是一种可伸缩式钻杆，还是一种多功能可伸缩式高压旋喷钻机。

背景技术

随着经济和社会的飞速发展，城市建设用地日趋紧张，地下空间开发深度越来越深，且建设用地场地条件越来越差。我国东部沿海则以抛石填海造地为主、西南山区则以开山造地为主，人工填土厚度最深可达几十米，该类地层的特点为：

1、在该类抛石填海造地、开山造地地层施工基础桩时，须穿透巨厚填土层进入原状土层一定深度，在基岩起伏较大区域还需桩端嵌入基岩层，因此桩长可达到约60m-80m，甚至更长；

2、在东部沿海人工填海抛石层下普遍存在深厚的淤泥层，该淤泥层呈流塑状态，最大深度超过50余米。

常规旋喷桩工艺有二重管法和三重管法，二重管一般采用小型钻机，采用接杆方式钻进，钻杆单节长度＜2.0m，下钻时逐节接杆钻进，提升阶段逐节拆杆提升喷浆；三重管一般采用较大型机架，机架高度25m左右，钻杆可预先连接好；但两种工艺其动力系统均为顶驱系统，即动力头位于钻杆顶部的旋转动力，由于钻杆直径较细，当钻进深度＞25m时，垂直度偏差较大，钻头易出现“吃软现象”，严重影响旋喷桩垂直度，尤其对于止水帷幕工程，垂直度偏差较大则造成止水体系不闭合，止水体系失败。再有以上两种常规工艺由于其仅依靠钻杆顶部旋转动力，一般只适用于粘性土、粉土、稍密至中密砂土等地层，不适用于密实、坚硬的砂卵砾石层、风化基岩、杂填土、块石填土等地层。三重管在以上坚硬地层中可通过预先引孔，再下旋喷管旋喷的方法，但引孔后孔内易出现坍孔，造成旋喷管无法下放到位，则造成旋喷桩不完整，影响成桩质量。

实用新型内容

为了解决现有钻机有效钻进深度较小的问题，本实用新型提供了一种可伸缩式钻杆和多功能可伸缩式高压旋喷钻机，多功能可伸缩式高压旋喷钻机可大幅增加施工深度，具有施工质量可靠，施工效率高，施工成本低，对周边环境影响小，绿色环保等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可伸缩式钻杆，包括从内向外依次套设的多层钻杆节，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的上端连接有回转接口龙头和提引连接件，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节内套设有注液管道和注气管道，回转接口龙头含有内外套设的龙头芯轴和龙头外壳，龙头芯轴能够相对于龙头外壳转动，回转接口龙头上设有注液接口和注气接口，回转接口龙头内设有注液内流道和注气内流道，注液接口通过注液内流道与注液管道连通，注气接口通过注气内流道与注气管道连通。

回转接口龙头还含有龙头上端盖，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的上端固定有钻杆上端盖，龙头上端盖与龙头外壳的上端连接固定，龙头芯轴的下端与钻杆上端盖连接固定，龙头芯轴的轴线与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的轴线重合，注气接口位于龙头上端盖上，注液接口位于龙头外壳上。

龙头上端盖与龙头芯轴密封连接，龙头外壳与龙头芯轴密封连接，龙头外壳的内表面设有环形进液凹槽，环形进液凹槽与注液接口连通，注液内流道和注气内流道均位于龙头芯轴内，注气内流道的上端与注气接口连通，注气内流道的下端与注气管道连通，注液内流道的上端与环形进液凹槽连通，注液内流道的下端与注液管道连通。

提引连接件含有从上向下依次连接的提引柱、回转接头和连接外壳体，提引连接件的最大外径小于可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的外径，回转接头和连接外壳体能够相对于提引柱转动，提引柱内设有高压供液管通道和高压供气管通道，回转接口龙头套设于连接外壳体内，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的上端固定有钻杆上端盖，连接外壳体与钻杆上端盖连接固定。

提引柱的上端连接有吊挂接头，提引柱的中部设有外凸台，提引柱的下部套设于回转接头内，回转接头的上端设有压盖，提引柱的下部外设有外凸环，外凸环与压盖之间设有压力轴承，该压力轴承套设于提引柱和回转接头之间，高压供液管通道的入口端和高压供气管通道的入口端均位于外凸台上，高压供液管通道的出口端和高压供气管通道的出口端均位于提引柱的下端。

可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的下端依次连接有钻杆下端盖和下接头，所述可伸缩式钻杆能够依次通过钻杆下端盖和下接头传递扭矩，注液管道和注气管道均与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的轴线平行，下接头的内部设有下注液通孔和下注气通孔，注液管道的下端与下接头的下注液通孔连接，注气管道的下端与下接头的下注气通孔连接。

一种多功能可伸缩式高压旋喷钻机，包括：

机架；

可伸缩式旋喷钻具，含有上下设置的可伸缩式钻杆和钻头，可伸缩式钻杆为上述的可伸缩式钻杆；

高压供气管，与回转接口龙头的注气接口连接；

高压供液管，与回转接口龙头的注液接口连接；

提引机构，能够通过提引连接件上提可伸缩式钻杆；

中空动力装置，能够驱动可伸缩式旋喷钻具钻进，中空动力装置设置于机架上。

所述提引机构包括钢丝绳、滑轮组和滑轮，钢丝绳含有第一钢丝绳和第二钢丝绳，滑轮组和滑轮均位于机架的上端，第一钢丝绳的一端与中空动力装置连接，中空动力装置套设于可伸缩式钻杆外，第一钢丝绳绕过滑轮组，第一钢丝绳的另一端与第一钢丝绳卷扬机连接，第二钢丝绳的一端与提引连接件连接，第二钢丝绳绕过滑轮，第二钢丝绳的另一端与第二钢丝绳卷扬机连接。

所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机还包括两个导向滚轮和两个绞盘，两个导向滚轮均位于机架的上端，两个绞盘均位于机架的中部或下部，高压供气管绕过第一个导向滚轮，高压供气管盘绕于第一个绞盘外，高压供液管绕过第二个导向滚轮，高压供液管盘绕于第二个绞盘外。

可伸缩式旋喷钻具还含有固定钻杆，固定钻杆内含有供液管道和供气管道，固定钻杆的上端与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节的下端连接，固定钻杆的下端与钻头的尾端连接，供液管道的上端与注液管道连通，供气管道的上端与注气管道连通，供液管道的下端与钻头的注液接口对应连接，供气管道的下端与钻头的注气接口对应连接。

本实用新型的有益效果是：该可伸缩式钻杆和多功能可伸缩式高压旋喷钻机可大幅增加施工深度，具有施工质量可靠，施工效率高，施工成本低，对周边环境影响小，绿色环保等优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述可伸缩式钻杆的上部立体示意图。

图2是本实用新型所述可伸缩式钻杆的主视图。

图3是图2中沿A-A方向的剖视图。

图4是本实用新型所述可伸缩式钻杆的右视图。

图5是本实用新型所述可伸缩式钻杆的俯视图。

图6是图5中沿B-B方向的剖视图。

图7是图6中的上部放大示意图。

图8是回转接口龙头的俯视立体示意图。

图9是回转接口龙头的仰视立体示意图。

图10是提引柱和回转接头的俯视立体示意图。

图11是提引柱和回转接头的仰视立体示意图。

图12是本实用新型所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机的主视图。

图13是本实用新型所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机的右视图。

图14是本实用新型所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机的上部示意图。

图15是固定钻杆与钻头的连接示意图。

1、机架；2、可伸缩式旋喷钻具；3、提引机构；4、中空动力装置；5、绞盘；6、可伸缩式钻杆；7、固定钻杆；8、钻头；9、喷射器；10、高压供气管；11、高压供液管；12、滑架；13、导向滚轮；15、钢丝绳；16、回转接口龙头；17、提引连接件；

22、可伸缩式钻杆的最内层钻杆节；23、可伸缩式钻杆的最外层钻杆节；24、注液管道；25、注气管道；26、钻杆上端盖；27、钻杆下端盖；28、下接头；29、注液接口；30、注气接口；31、供液管道；32、供气管道；34、滑轮组；35、滑轮；

151、第一钢丝绳；152、第二钢丝绳。

161、龙头芯轴；162、龙头外壳；163、注液接口；164、注气接口；165、注液内流道；166、注气内流道；167、龙头上端盖；168、环形进液凹槽；

171、提引柱；172、回转接头；173、连接外壳体；174、吊挂接头；175、高压供液管通道；176、高压供气管通道；177、外凸台；178、压盖；179、外凸环；1710、锁紧螺母；

261、上注液通孔；262、上注气通孔；

281、下注液通孔；282、下注气通孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种可伸缩式钻杆，包括从内向外依次套设的多层钻杆节，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的上端连接有回转接口龙头16和提引连接件17，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22内套设有注液管道24和注气管道25，回转接口龙头16含有内外套设的龙头芯轴161和龙头外壳162，龙头芯轴161能够相对于龙头外壳162转动，回转接口龙头16上设有注液接口163和注气接口164，回转接口龙头16内设有注液内流道165和注气内流道166，注液接口163通过注液内流道165与注液管道24连通，注气接口164通过注气内流道166与注气管道25连通，如图1至图9所示。

本实用新型所述可伸缩式钻杆为天线式结构，该可伸缩式钻杆含有从内向外依次套设的多层钻杆节，所述多层钻杆节均为直立的金属筒，各层钻杆节的轴线重合，各层钻杆节之间采用现有的机锁式结构连接。该机锁式结构包括设置可伸缩式钻杆6的每层钻杆节上的驱动键，在外部驱动键之间设置加压锁台，即本实用新型所述各层钻杆节之间的连接结构与现有的伸缩式钻杆的各层钻杆节之间的连接结构相同。下述的中空动力装置4能够将作用力直接作用在可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23上，可伸缩式钻杆6可逐节伸出，增加钻杆长度，大幅增加钻进施工的深度。

在本实施例中，回转接口龙头16还含有龙头上端盖167，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的上端固定有钻杆上端盖26，龙头上端盖167与龙头外壳162的上端通过螺栓连接固定，龙头芯轴161的下端通过法兰与钻杆上端盖26连接固定，龙头上端盖167的轴线、龙头外壳162的轴线、龙头芯轴161的轴线和可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的轴线重合，注气接口164位于龙头上端盖167上，注液接口163位于龙头外壳162上。

在本实施例中，龙头上端盖167与龙头芯轴161密封连接，龙头外壳162与龙头芯轴161密封连接，龙头外壳162的内表面设有环形进液凹槽168，环形进液凹槽168与注液接口163连通，注液内流道165和注气内流道166均位于龙头芯轴161内，注气内流道166的上端与注气接口164连通，注气内流道166的下端与注气管道25连通，注液内流道165的上端与环形进液凹槽168连通，注液内流道165的下端与注液管道24连通。

龙头芯轴161能够相对于龙头外壳162以可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的轴线为轴360度转动，龙头芯轴161的外径等于龙头外壳162的内径，龙头芯轴161、钻杆上端盖26和可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22之间不会发生相对的移动或转动，钻杆上端盖26设有上注液通孔261和上注气通孔262，注液内流道165的下端和注液管道24的上端均与该上注液通孔261对应连接，注气内流道166的下端和注气管道25的上端均与该上注气通孔262对应连接。

具体的，龙头芯轴161内设有两条注液内流道165和一条注气内流道166，相应的，龙头上端盖167上设有一个注气接口164，龙头外壳162上设有两个注液接口163，两个注液接口163对称的设置在龙头外壳162的左右两侧，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22内设有两条注液管道24和一条注气管道25。注液内流道165的内径小于注气内流道166的内径，注液内流道165为直立状态，注气内流道166为倾斜状态。注液内流道165的上端为入口端，注液内流道165的下端为出口端，注气内流道166的上端为入口端，注气内流道166的下端为出口端。

在本实施例中，通过提引连接件17能够上提本实用新型所述可伸缩式钻杆，提引连接件17含有从上向下依次连接的提引柱171、回转接头172和连接外壳体173，提引连接件17的最大外径小于可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的外径，回转接头172和连接外壳体173能够相对于提引柱171以转动，提引柱171内设有高压供液管通道175和高压供气管通道176，回转接口龙头16套设于连接外壳体173内，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的上端固定有钻杆上端盖26，连接外壳体173的下端与钻杆上端盖26连接固定，如图10和图11所示。

在本实施例中，提引柱171的上端连接有吊挂接头174，提引柱171的中部设有外凸台177，回转接头172为两端开放的圆筒形结构，提引柱171的下部套设于回转接头172内，回转接头172的上端设有压盖178，提引柱171的下部外设有外凸环179，外凸环179与压盖178之间设有压力轴承，外凸环179位于提引柱171和回转接头172之间，该压力轴承套设于提引柱171和回转接头172之间，高压供液管通道175的入口端和高压供气管通道176的入口端均位于外凸台177上，高压供液管通道175的出口端和高压供气管通道176的出口端均位于提引柱171的下端面上，下述高压供气管10的出口端将穿过高压供气管通道176与回转接口龙头16上的注气接口164对应密封连接，下述高压供液管11的出口端将穿过高压供液管通道175与回转接口龙头16上的注液接口163对应密封连接，如图3所示。

提引柱171的轴线、回转接头172的轴线、连接外壳体173的轴线和可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的轴线重合。回转接头172和连接外壳体173能够相对于提引柱171以可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的轴线为轴360度转动，回转接头172、连接外壳体173、钻杆上端盖26和可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22之间不会发生相对的移动或转动。压盖178与回转接头172的上端通过螺栓连接，压盖178的内径小于回转接头172的内径，提引柱171外还套设有锁紧螺母1710，外凸环179与锁紧螺母1710上下层叠设置，锁紧螺母1710与提引柱171螺纹连接，外凸环179通过锁紧螺母1710固定于提引柱171外，提引柱171通过外凸环179和锁紧螺母1710将向上的牵引力依次传递给压力轴承、压盖178、回转接头172、连接外壳体173、钻杆上端盖26和可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22。

具体的，提引柱171内设有两条高压供液管通道175和一条高压供气管通道176，连接外壳体173为圆筒形结构，连接外壳体173的内径大于龙头外壳162的外径，连接外壳体173的上端固定有上盖，回转接头172的下端通过该上盖与连接外壳体173的上端连接固定。连接外壳体173的侧壁上设有长圆形的开窗通孔，连接外壳体173的侧壁外还设有加强肋。

在本实施例中，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的下端依次连接有钻杆下端盖27和下接头28，所述可伸缩式钻杆能够依次通过钻杆下端盖27和下接头28传递扭矩，注液管道24和注气管道25均与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的轴线平行，下接头28的上端设有两个下注液通孔281和一个下注气通孔282，注液管道24的下端与下接头28的下注液通孔281对应密封连接，注气管道25的下端与下接头28的下注气通孔282对应密封连接。

本实用新型所述可伸缩式钻杆的总体长度能够伸出或缩短。工作时，提引柱171、龙头上端盖167和龙头外壳162可以保持静止(既不移动也不转动)，回转接头172、连接外壳体173、龙头芯轴161和该可伸缩式钻杆的全部钻杆节将同时同步的以该可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的轴线为轴360度转动。向上牵引提引柱171，本实用新型所述可伸缩式钻杆整体将被上提。

实用新型所述可伸缩式钻杆含有从内向外依次套设的多层钻杆节，该可伸缩式钻杆内的钻杆节按照从外向内的次序依次向下伸出。例如，可伸缩式钻杆内设有四层钻杆节，按照从内向外的次序，四层钻杆节分别为一号钻杆节、二号钻杆节、三号钻杆节和四号钻杆节，该一号钻杆节为可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22，四号钻杆节为可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23，一号钻杆节、二号钻杆节和三号钻杆节均为可伸缩式钻杆6的内层钻杆节。

当可伸缩式钻杆第一次需要伸长时，四号钻杆节向上移动一个钻杆节的长度，一号钻杆节、二号钻杆节和三号钻杆节均保持不动。当可伸缩式钻杆第二次需要伸长时，四号钻杆节向和三号钻杆节均上移动一个钻杆节的长度，一号钻杆节和二号钻杆节均保持不动。当可伸缩式钻杆第三次需要伸长时，四号钻杆节向、三号钻杆节和二号钻杆节均上移动一个钻杆节的长度，一号钻杆节保持不动，此时该可伸缩式钻杆处于最大伸长状态。当可伸缩式钻杆需要缩短时，可伸缩式钻杆6内的钻杆节按照从外向内的次序依次向下移动，直至可伸缩式钻杆处于最小缩短状态，也可以称为初始状态。

下面介绍一种多功能可伸缩式高压旋喷钻机，所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机包括：机架1、可伸缩式旋喷钻具2、高压供气管10、高压供液管11、提引机构3和中空动力装置4；可伸缩式旋喷钻具2含有上下设置的可伸缩式钻杆6和钻头8，可伸缩式钻杆6为上述的可伸缩式钻杆；高压供气管10与回转接口龙头16的注气接口164连接；高压供液管11与回转接口龙头16的注液接口163连接；提引机构3能够通过提引连接件17上提可伸缩式钻杆6；中空动力装置4能够驱动可伸缩式旋喷钻具2钻进，中空动力装置4设置于机架1上，如图12至图15所示。

在本实施例中，所述提引机构3包括钢丝绳15、滑轮组34、滑轮35、第一钢丝绳卷扬机和第二钢丝绳卷扬机；钢丝绳15含有第一钢丝绳151和第二钢丝绳152，滑轮组34和滑轮35均位于机架1的上端，第一钢丝绳151的一端与中空动力装置4连接，中空动力装置4套设于可伸缩式钻杆6外，第一钢丝绳151绕过滑轮组34，第一钢丝绳151的另一端与第一钢丝绳卷扬机连接，第二钢丝绳152的一端与提引连接件17连接，第二钢丝绳152绕过滑轮35，第二钢丝绳152的另一端与第二钢丝绳卷扬机连接。

第一钢丝绳151卷绕在第一钢丝绳卷扬机上，第二钢丝绳152卷绕在第二钢丝绳卷扬机上。第一钢丝绳151用于使中空动力装置4沿竖直方向移动，第一钢丝绳绕过安装在中空动力装置4上方的动滑轮和钻机顶部的静滑轮形成2倍钢丝绳绕绳。第二钢丝绳吊钻杆。所述第一钢丝绳卷扬机和第二钢丝绳卷扬机可以均位于机架1上，该第一钢丝绳卷扬机能够收放第一钢丝绳151从而使中空动力装置4沿竖直方向移动，该第二钢丝绳卷扬机能够收放第二钢丝绳152从而使可伸缩式旋喷钻具2沿竖直方向移动。

该提引机构3和中空动力装置4均设置于机架1上，中空动力装置4通过滑架12与机架1连接，中空动力装置4和可伸缩式旋喷钻具2均能够沿竖直方向移动，中空动力装置4可以为现有钻机动力头，中空动力装置4与可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23接触，中空动力装置4能够将作用力直接作用在可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23上，中空动力装置4能够使可伸缩式钻杆6内的钻杆节按照从外向内的次序依次向上伸出。

在本实施例中，所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机还包括两个导向滚轮13和两个绞盘5，两个导向滚轮13均位于机架1的上端，两个绞盘5均位于机架1的中部或下部，高压供气管10绕过第一个导向滚轮13，高压供气管10盘绕于第一个绞盘5外，高压供液管11绕过第二个导向滚轮13，高压供液管11盘绕于第二个绞盘5外，高压供液管11可以为两根，高压供气管10用于向注气管道25内供应高压气体，高压供液管11用于向注液管道24内供应高压液体。

在本实施例中，可伸缩式旋喷钻具2还含有固定钻杆7，固定钻杆7内含有供液管道31和供气管道32，固定钻杆7的上端与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的下端连接，固定钻杆7的下端与钻头8的尾端连接，供液管道31的上端与注液管道24的下端对应密封连接，供液管道31的上端与注液管道24连通，供气管道32的上端与注气管道25的下端对应密封连接，供气管道32的上端与注气管道25连通，供液管道31的下端与钻头8的注液接口29对应密封连接，供气管道32的下端与钻头8的注气接口30对应密封连接，如图15所示。

在本实施例中，固定钻杆7的上端与可伸缩式钻杆6的下接头28连接固定，固定钻杆7为现有的螺纹钻杆、螺旋钻杆或外表面光滑的圆柱形钻杆，固定钻杆7是在现有的螺纹钻杆、螺旋钻杆或外表面光滑的圆柱形钻杆内增加了供液管道31和供气管道32，该螺纹钻杆外设有螺纹，该螺旋钻杆外设有螺旋片。钻头8可以为现有常规的旋喷钻头，钻头8也可以为潜孔冲击钻头，钻头8的上端(即尾端)设有注液接口29和注气接口30。高压供气管10最终向注气接口30内供应高压气体，高压供液管11最终向注液接口29内供应高压液体。

具体的，可伸缩式钻杆6含有从内向外依次套设的多层钻杆节，各层钻杆节之间采用现有的机锁式结构连接；可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的上端通过提引连接件17与提引机构3连接，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22的下端与固定钻杆7的上端连接；固定钻杆7的下端与钻头8的上端连接固定。可伸缩式钻杆6的每层钻杆节上设置有驱动键，在外部驱动键之间设置加压锁台，中空动力装置4作用在可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23上，产生向下的加压力，并传递至下部的固定钻杆7上，进而传递至钻头8上。

对于抛石填海、开山造地等块石填土地层采用螺纹钻杆，该螺纹钻杆可将部分岩土体排出，并将钻孔周围的土体挤密；对于粘性土、粉土、砂土等地层采用螺旋钻杆，该螺旋钻杆可将岩土体排出地面；对于风化岩层、砂卵石地层采用普通的外表面光滑的圆柱形钻杆，可减小地层与钻杆之间的摩阻力，减小旋转扭矩，避免卡钻。当处理的地层为抛石填海造地、开山造地等含有大量大颗粒的地层时，采用潜孔冲击钻头，如图12所示，该潜孔冲击钻头含有喷射器9(即喷嘴)，喷射器9可设置一个或多个，可容易钻进成孔；当处理地层为一般的粘性土、粉土、砂土等地层时，采用常规的旋喷钻头即可向下钻进。

下面介绍该可伸缩式钻杆和多功能可伸缩式高压旋喷钻机的工作过程，具体的包括以下步骤。

步骤1、该多功能可伸缩式高压旋喷钻机就位，将钻头8对准桩位，钻头8为潜孔冲击钻头，该潜孔冲击钻头含有上下设置的冲击器和锤头，冲击器上设有喷射器9；

步骤2、开动中空动力装置4，中空动力装置4作用在可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23上，并通过高压供气管10向钻头8提供高压空气，冲击器在高压空气的驱动下开始工作，钻头8破碎岩土体，中空动力装置4产生向下的加压力，可伸缩式旋喷钻具2顺时针旋转向下钻进；同时通过高压供液管11向喷射器9提供高压水，喷射器9喷射高压水流，切割软化土体。

步骤3、先将固定钻杆7和可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23钻入地面下，钻进过程中绞盘5随固定钻杆7和可伸缩式钻杆6向下钻进而转动，将高压供气管10和高压供液管11放出。

步骤4、当可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23达到最大钻进深度时，中空动力装置4带动可伸缩式钻杆6逆时针旋转解锁，上提中空动力装置4及可伸缩式钻杆的最外层钻杆节23，伸出可伸缩式钻杆6的次外层钻杆节(以及次外层钻杆节内的所有钻杆节)，然后中空动力装置4顺时针转动锁定钻杆节，加压向下钻进；

步骤5、重复上述步骤4，从外向内依次伸出可伸缩式钻杆6的各层钻杆节，并向下钻进。

步骤6、钻进至设计标高后，中空动力装置4带动多功能可伸缩式旋喷钻具2逆时针旋转解锁，该第二钢丝绳卷扬机能够收卷第二钢丝绳152，通过提引连接件17上提可伸缩式钻杆的最内层钻杆节22，同时通过高压供液管11向喷射器9提供高压浆，喷射器9开始喷浆。按照从内向外的次序上提可伸缩式钻杆6的各层钻杆节，从而使可伸缩式钻杆6的内层钻杆节依次沿竖直方向移动。边上提钻杆节边喷浆，同时绞盘5随钻杆节上提而转动，将高压供气管10和高压供液管11收卷，直至喷浆至设计标高，然后将可伸缩式旋喷钻具2提出孔外，形成水泥土桩。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种可伸缩式钻杆，其特征在于，所述可伸缩式钻杆包括从内向外依次套设的多层钻杆节，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的上端连接有回转接口龙头(16)和提引连接件(17)，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)内套设有注液管道(24)和注气管道(25)，回转接口龙头(16)含有内外套设的龙头芯轴(161)和龙头外壳(162)，龙头芯轴(161)能够相对于龙头外壳(162)转动，回转接口龙头(16)上设有注液接口(163)和注气接口(164)，回转接口龙头(16)内设有注液内流道(165)和注气内流道(166)，注液接口(163)通过注液内流道(165)与注液管道(24)连通，注气接口(164)通过注气内流道(166)与注气管道(25)连通。

2.根据权利要求1所述的可伸缩式钻杆，其特征在于，回转接口龙头(16)还含有龙头上端盖(167)，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的上端固定有钻杆上端盖(26)，龙头上端盖(167)与龙头外壳(162)的上端连接固定，龙头芯轴(161)的下端与钻杆上端盖(26)连接固定，龙头芯轴(161)的轴线与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的轴线重合，注气接口(164)位于龙头上端盖(167)上，注液接口(163)位于龙头外壳(162)上。

3.根据权利要求2所述的可伸缩式钻杆，其特征在于，龙头上端盖(167)与龙头芯轴(161)密封连接，龙头外壳(162)与龙头芯轴(161)密封连接，龙头外壳(162)的内表面设有环形进液凹槽(168)，环形进液凹槽(168)与注液接口(163)连通，注液内流道(165)和注气内流道(166)均位于龙头芯轴(161)内，注气内流道(166)的上端与注气接口(164)连通，注气内流道(166)的下端与注气管道(25)连通，注液内流道(165)的上端与环形进液凹槽(168)连通，注液内流道(165)的下端与注液管道(24)连通。

4.根据权利要求1所述的可伸缩式钻杆，其特征在于，提引连接件(17)含有从上向下依次连接的提引柱(171)、回转接头(172)和连接外壳体(173)，提引连接件(17)的最大外径小于可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的外径，回转接头(172)和连接外壳体(173)能够相对于提引柱(171)转动，提引柱(171)内设有高压供液管通道(175)和高压供气管通道(176)，回转接口龙头(16)套设于连接外壳体(173)内，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的上端固定有钻杆上端盖(26)，连接外壳体(173)与钻杆上端盖(26)连接固定。

5.根据权利要求4所述的可伸缩式钻杆，其特征在于，提引柱(171)的上端连接有吊挂接头(174)，提引柱(171)的中部设有外凸台(177)，提引柱(171)的下部套设于回转接头(172)内，回转接头(172)的上端设有压盖(178)，提引柱(171)的下部外设有外凸环(179)，外凸环(179)与压盖(178)之间设有压力轴承，该压力轴承套设于提引柱(171)和回转接头(172)之间，高压供液管通道(175)的入口端和高压供气管通道(176)的入口端均位于外凸台(177)上，高压供液管通道(175)的出口端和高压供气管通道(176)的出口端均位于提引柱(171)的下端。

6.根据权利要求1所述的可伸缩式钻杆，其特征在于，可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的下端依次连接有钻杆下端盖(27)和下接头(28)，所述可伸缩式钻杆能够依次通过钻杆下端盖(27)和下接头(28)传递扭矩，注液管道(24)和注气管道(25)均与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的轴线平行，下接头(28)的内部设有下注液通孔(281)和下注气通孔(282)，注液管道(24)的下端与下接头(28)的下注液通孔(281)连接，注气管道(25)的下端与下接头(28)的下注气通孔(282)连接。

7.一种多功能可伸缩式高压旋喷钻机，其特征在于，所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机包括：

机架(1)；

可伸缩式旋喷钻具(2)，含有上下设置的可伸缩式钻杆(6)和钻头(8)，可伸缩式钻杆(6)为权利要求1所述的可伸缩式钻杆；

高压供气管(10)，与回转接口龙头(16)的注气接口(164)连接；

高压供液管(11)，与回转接口龙头(16)的注液接口(163)连接；

提引机构(3)，能够通过提引连接件(17)上提可伸缩式钻杆(6)；

中空动力装置(4)，能够驱动可伸缩式旋喷钻具(2)钻进，中空动力装置(4)设置于机架(1)上。

8.根据权利要求7所述的多功能可伸缩式高压旋喷钻机，其特征在于，所述提引机构(3)包括钢丝绳(15)、滑轮组(34)和滑轮(35)，钢丝绳(15)含有第一钢丝绳(151)和第二钢丝绳(152)，滑轮组(34)和滑轮(35)均位于机架(1)的上端，第一钢丝绳(151)的一端与中空动力装置(4)连接，中空动力装置(4)套设于可伸缩式钻杆(6)外，第一钢丝绳(151)绕过滑轮组(34)，第一钢丝绳(151)的另一端与第一钢丝绳卷扬机连接，第二钢丝绳(152)的一端与提引连接件(17)连接，第二钢丝绳(152)绕过滑轮(35)，第二钢丝绳(152)的另一端与第二钢丝绳卷扬机连接。

9.根据权利要求7所述的多功能可伸缩式高压旋喷钻机，其特征在于，所述多功能可伸缩式高压旋喷钻机还包括两个导向滚轮(13)和两个绞盘(5)，两个导向滚轮(13)均位于机架(1)的上端，两个绞盘(5)均位于机架(1)的中部或下部，高压供气管(10)绕过第一个导向滚轮(13)，高压供气管(10)盘绕于第一个绞盘(5)外，高压供液管(11)绕过第二个导向滚轮(13)，高压供液管(11)盘绕于第二个绞盘(5)外。

10.根据权利要求7所述的多功能可伸缩式高压旋喷钻机，其特征在于，可伸缩式旋喷钻具(2)还含有固定钻杆(7)，固定钻杆(7)内含有供液管道(31)和供气管道(32)，固定钻杆(7)的上端与可伸缩式钻杆的最内层钻杆节(22)的下端连接，固定钻杆(7)的下端与钻头(8)的尾端连接，供液管道(31)的上端与注液管道(24)连通，供气管道(32)的上端与注气管道(25)连通，供液管道(31)的下端与钻头(8)的注液接口(29)对应连接，供气管道(32)的下端与钻头(8)的注气接口(30)对应连接。

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