CN214787228U - 一种具有监测功能的多通道钻杆 - Google Patents

Abstract

一种具有监测功能的多通道钻杆，包括具有公接头、母接头和上喷浆口的钻杆体、内置管路和测斜装置；内置管路的第一浆管、第二浆管、气管以其截面为等边三角形、轴向方向互为平行的方式设置在钻杆体内腔，第一浆管连接上喷浆口；测斜装置固装于上喷浆口下方的钻杆体外壁上；传感器固装于板支座上，外部控制线缆插入气管后在钻杆体内腔与传感器连接。本实用新型实时监测钻杆旋转偏斜度并提示操作者采取措施，保证搅拌桩桩身强度上下一致和垂直精度，提高施工效率和工程质量。

Description

一种具有监测功能的多通道钻杆

技术领域

本实用新型涉及一种具有监测功能的多通道钻杆，特别涉及一种地下止水幕墙建造、基坑开挖围护、堤坝防渗处理及地基加固改良的水泥土搅拌桩钻机。

背景技术

目前，工业建设和城市建设基础施工中广泛采用水泥搅拌桩施工工艺，通过专用多轴式搅拌土钻机，在钻杆钻进和提升的过程中，从钻头前端喷射出水泥浆固化剂，与松散的泥土、砂石和固化剂强制搅拌，构筑成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌加固地基。大量施工案例表明，桩身形成过程中其内部均质性上下差异很大，水泥土搅拌桩的上部桩身质量状况好于下部。

现有技术的水泥土搅拌桩钻机一般采用钻头底部喷浆和喷气方式，随着钻进深度的不断加大，由于钻头收到土体围压较大，浆液喷射阻力大，造成周围土中水泥浆液不足，较难保证水泥浆液和土体的搅拌均匀，从而影响桩体的均质性能。为提高水泥土搅拌桩钻孔搅拌后桩身上下的均质性能、保证桩身上下质量一致性和改善成桩后墙体的垂直精度要求，需要对钻杆及钻头结构进行必要的技术改进，在钻杆及其钻头内腔设置多通道管路，保证搅拌过程中同时向周围土体喷浆和喷气，并在钻杆及其钻具下钻和上提时的不同阶段实现向周围土体进行喷浆以促进周围土体与水泥浆的成分搅拌。通过设置钻杆测斜装置对钻杆旋转钻进时偏斜度监测，提示操纵者采取纠偏措施保证搅拌桩成桩后墙体的上下垂直精度，从而提高搅拌桩钻机的施工质量和施工效率，大幅降低搅拌桩的施工费用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有搅拌钻机存在的缺点，提供一种内置浆管、气管的具有监测功能的多通道钻杆，在钻杆及其钻具下钻和上提时的不同阶段实现向周围土体进行喷浆以促进周围土体与水泥浆的充分搅拌，达到成桩后桩身强度上下一致；通过测斜装置对钻杆旋转钻进时偏斜度监测，提示操纵者采取纠偏措施，极大地缩短施工周期和节约施工成本。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种具有监测功能的多通道钻杆，包括：具有公接头、母接头和上喷浆口的钻杆体、具有第一浆管、第二浆管、气管和多个管路架的内置管路和测斜装置，其中：

公接头包括位于其上端面、具有公板通孔的公固定板；

母接头包括位于其内槽底部、具有母板通孔的母固定板；

测斜装置包括弧形板、板支座和传感器；

其特征在于：

所述钻杆体的公接头的公固定板的公板通孔设有三个，该公板通孔在公固定板径向方向以等边三角形对称方式布置；所述母接头的母固定板的母板通孔设有三个，该母板通孔在母固定板径向方向以等边三角形对称方式布置；所述钻杆体的上喷浆口设置于钻杆体外壁；

所述内置管路通过多个管路架设置于钻杆体的内腔；所述内置管路的第一浆管、第二浆管、气管以其截面方向为等边三角形对称、互为平行的方式设置在钻杆体的内腔；所述第一浆管在钻杆体的内壁通过短弯管连接上喷浆口；所述管路架设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的管架通孔；

所述第一浆管、第二浆管、气管分别穿过多个管路架的三个管架通孔后固定在钻杆体的内腔；所述第一浆管、第二浆管、气管的上端分别置于公固定板的三个公板通孔后焊接固定，该公固定板焊接固定在公接头的端面处沉坑；所述第二浆管、气管的下端置于母固定板的二个母板通孔后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头的内槽底部；

所述测斜装置通过弧形板固装于上喷浆口下方的钻杆体外壁上；所述板支座位于弧形板的内侧；所述传感器固装于板支座，外部控制线缆从气管上端插入后在钻杆体内腔靠近板支座处的气管穿出后连接该传感器；

本实用新型可以是，所述钻杆体的公接头的公固定板外端面、母接头的母固定板外端面与钻杆体轴向中心线的垂直度偏差均小于等于0.08-0.10mm。

附图说明

图1是本实用新型具有监测功能的多通道钻杆结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的仰视图；

图4是图2中A-A向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型具有监测功能的多通道钻杆作进一步的说明。

一种具有监测功能的多通道钻杆，包括：具有公接头101、母接头102和上喷浆口103的钻杆体10、具有第一浆管201、第二浆管202、气管203和多个管路架204的内置管路20和测斜装置40，公接头101包括位于其上端面、公板通孔1012具有的公固定板1011；母接头102包括位于其内槽底部、具有母板通孔1022的母固定板1021；测斜装置40包括弧形板401、板支座402和传感器403；其中：

所述钻杆体10的公接头101的公固定板1011的公板通孔1012设有三个，该公板通孔在公固定板1011的径向方向以等边三角形对称方式布置；所述母接头102的母固定板1021的母板通孔1022设有三个，该母板通孔在母固定板1021的径向方向以等边三角形对称方式布置；所述钻杆体10的上喷浆口103设置于钻杆体10外壁。

所述内置管路20通过多个管路架204设置于钻杆体10的内腔；所述内置管路20的第一浆管201、第二浆管202、气管203以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在钻杆体10的内腔；所述第一浆管201在钻杆体10的内壁通过短弯管2011连接上喷浆口103；所述管路架204设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的管架通孔2041。在钻杆体及其下部连接的外部钻头下钻钻掘和上提搅拌时，操作者可通过施工控制系统控制该喷浆口及其下部连接的外部钻头处的喷浆口二个位置进行上下同时喷浆，并通过外部钻头处喷气口进行压缩空气的喷射，保证钻杆及钻头周围土体与水泥浆液的充分搅拌均匀，达到桩身均质性和强度上下一致，大幅提高搅拌桩施工质量。

所述第一浆管201、第二浆管202、气管203分别穿过多个管路架204的三个管架通孔2041后固定在钻杆体10的内腔；所述第一浆管201、第二浆管202、气管203的上端分别置于公固定板1011的三个公圈通孔1012后焊接固定，该公固定板焊接固定在公接头101的端面沉坑；所述第二浆管202、气管203的下端置于母固定板1021的二个母板通孔1022后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头102的内槽底部。所述钻杆体10的公接头101的公固定板1011外端面、母接头102的母固定板1021外端面与钻杆体10轴向中心线的垂直度偏差均小于等于0.08-0.10mm。这样，在该钻杆体的上方和下方分别连接外部钻杆和钻具时便于密封垫安装就位，保证其在压缩状态下受力分布均匀，有效提高钻杆接头处的密封性能，防止出现串浆、漏液和漏气情况，大大提高钻掘施工的安全性能。

所述测斜装置40通过弧形板401固装于上喷浆口103下方的钻杆体10外壁上；所述板支座402位于弧形板401的内侧；所述测斜装置40的传感器403固装于板支座402，外部控制线缆从气管203上端插入后在钻杆体10内腔靠近板支座402处的气管203穿出后连接该传感器。在钻杆体与下方连接的外部钻具进行下钻钻进、上提搅拌作业时，测斜装置40的传感器403及其安装于该钻杆体上部的外部减速器处的上传感器即时监测钻杆旋转时的中心偏斜度，通过线缆传输至运算控制系统，便于操作者采取相应的纠偏校正措施，从而满足搅拌桩钻机钻孔成桩的垂直精度要求。

当所述钻杆体10的公接头101的上方连接外部钻杆时，公接头101的公固定板1011的外端面和上方外部钻杆的母接头之间设置密封垫，通过外部销轴将下方的钻杆体10的公接头101和上方外部钻杆的母接头锁定，完成钻杆体10和外部钻杆之间的对接。

本实用新型具有监测功能的多通道钻杆，通过布置于钻杆外壁测斜装置有效监测和传递钻杆旋转过程中的偏斜度，便于操作者采取纠偏校正措施，确保搅拌钻机成墙后的垂直精度符合设计要求。钻杆体内腔布置多个浆管、气管及喷浆口，保证搅拌过程中同时向周围土体喷浆和喷气，并在钻杆体随外部钻杆和钻具下钻和上提时的不同阶段实现向周围土体进行喷浆，以促进周围土体与水泥浆的充分搅拌，使得钻掘搅拌成桩后桩身均质性和强度上下一致。从而提高搅拌桩施工质量和工程进度，提高施工效率和降低施工费用。

在不偏离本实用新型总体构思的情况下，还可以对本实用新型做各种变换和改进，但是只要与本实用新型构成相同或等同的话，同样属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种具有监测功能的多通道钻杆，包括：具有公接头（101）、母接头（102）和上喷浆口（103）的钻杆体（10）、具有第一浆管（201）、第二浆管（202）、气管（203）和多个管路架（204）的内置管路（20）和测斜装置（40），其中：

公接头（101）包括位于其上端面、具有公板通孔（1012）的公固定板（1011）；

母接头（102）包括位于其内槽底部、具有母板通孔（1022）的母固定板（1021）；

测斜装置（40）包括弧形板（401）、板支座（402）和传感器（403）；

其特征在于：

所述钻杆体（10）的公接头（101）的公固定板（1011）的公板通孔（1012）设有三个，该公板通孔在公固定板（1011）径向方向以等边三角形几何对称方式布置；所述母接头（102）的母板通孔（1022）设有三个，该母板通孔在母固定板（1021）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述钻杆体（10）的上喷浆口（103）设置于钻杆体（10）外壁；

所述内置管路（20）通过多个管路架（204）设置于钻杆体（10）的内腔；所述内置管路（20）的第一浆管（201）、第二浆管（202）、气管（203）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在钻杆体（10）的内腔；所述第一浆管（201）在钻杆体（10）的内壁通过短弯管（2011）连接上喷浆口（103）；所述管路架（204）设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的管架通孔（2041）；

所述第一浆管（201）、第二浆管（202）、气管（203）分别穿过多个管路架（204）的三个管架通孔（2041）后固定在钻杆体（10）的内腔；所述第一浆管（201）、第二浆管（202）、气管（203）的上端分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）后焊接固定，该公固定板焊接固定在公接头（101）的端面；所述第二浆管（202）、气管（203）的下端置于母固定板（1021）的二个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；

所述测斜装置（40）通过弧形板（401）固装于上喷浆口（103）下方的钻杆体（10）外壁上；所述板支座（402）位于弧形板（401）的内侧；所述传感器（403）固装于板支座（402），外部控制线缆从气管（203）上端插入后在钻杆体（10）内腔靠近板支座（402）处的气管（203）穿出后连接该传感器。

2.根据权利要求1所述的多通道钻杆，其特征在于所述钻杆体（10）的公接头（101）的公固定板（1011）外端面、母接头（102）的母固定板（1021）外端面与钻杆体（10）轴向中心线的垂直度偏差均小于等于0.08-0.10mm。

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