CN214886848U - 高压喷射钻具的喷浆组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压喷射钻具的喷浆组件，包括浆喷嘴座、喷嘴组件，所述浆喷嘴座上开设有送浆通道及送气通道；所述浆喷嘴座上开设有安装孔，所述喷嘴组件插装在所述安装孔内，所述安装孔内插装有耐磨件，耐磨件上开设贯通的送浆孔道，所述送浆孔道连通所述喷嘴组件与所述送浆通道；所述喷嘴组件通过孔道连通所述送气通道。本实用新型由耐磨件来承受高压浆的冲击，避免高压浆直接冲击浆喷嘴座而损坏浆喷嘴座；相对于浆喷嘴座，耐磨件具有更好的耐冲击性能，在相同的冲击力下，具有更长的有效工作时间，延长了零部件的更换周期，进而延长了钻具的使用寿命。

Description

高压喷射钻具的喷浆组件

技术领域

本实用新型涉及钻机的钻具技术领域，尤其是一种高压喷射钻具的喷浆组件。

背景技术

MJS（Metro Jet System）工法又称为全方位高压喷射工法，是在传统高压喷射注浆工艺的基础上，采用了独特的多孔道钻具和前端强制吸泥装置，实现孔内强制排浆和地内压力监测，并通过调整强制排浆量来控制地内压力，降低地表变形的可能性，减小施工对周边环境的影响，保证了成桩直径。

现有技术中，应用于MJS工法的高压喷射钻具通常仅设置单喷嘴用于喷射高压浆，喷嘴插装在喷嘴座的径向孔道内，径向孔道连通轴向的浆通道；这种高压喷射钻具存在如下缺点：钻具内浆通道与喷嘴座内的径向孔道正交布置，高压浆从浆通道输送至喷嘴座的径向孔道后，在径向孔道内发生转向，从竖直方向转为水平方向后从喷嘴喷出；由于高压浆的浆压通常在40MPa以上，因此高压浆在转弯时对喷嘴座的冲击较大，容易磨损喷嘴座，喷嘴座的实用寿命较低，损坏后需要整体更换，零部件更换成本较高。

实用新型内容

本申请人针对现有高压喷射钻具存在的缺点，提供一种结构合理的高压喷射钻具的喷浆组件，喷嘴座内插装耐磨件，避免高压浆直接冲击喷嘴座，降低零部件更换成本。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种高压喷射钻具的喷浆组件，包括浆喷嘴座、喷嘴组件，所述浆喷嘴座上开设有送浆通道及送气通道；所述浆喷嘴座上开设有安装孔，所述喷嘴组件插装在所述安装孔内，所述安装孔内插装有耐磨件，耐磨件上开设贯通的送浆孔道，所述送浆孔道连通所述喷嘴组件与所述送浆通道；所述喷嘴组件通过孔道连通所述送气通道。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述浆喷嘴座包括第一浆喷嘴座与第二浆喷嘴座，第二浆喷嘴座上端部通过紧固件与第一浆喷嘴座固定连接；第一浆喷嘴座的第一喷嘴组件与第二浆喷嘴座的第二喷嘴组件分布在相对的两侧。

第一喷嘴组件与第二喷嘴组件相距180度。

所述浆喷嘴座顶部开设有盲孔，所述盲孔的底部插装有压力传感器。

所述盲孔沿轴向开设在所述浆喷嘴座顶部中央。

所述送浆通道及送气通道沿轴向开设，所述安装孔沿径向开设。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的第一喷嘴组件、第二浆喷嘴座分别通过耐磨件的送浆孔道传输高压浆，由耐磨件来承受高压浆的冲击，避免高压浆直接冲击浆喷嘴座而损坏浆喷嘴座；相对于浆喷嘴座，耐磨件具有更好的耐冲击性能，在相同的冲击力下，具有更长的有效工作时间，延长了零部件的更换周期，进而延长了钻具的使用寿命；而且耐磨件的造价更便宜、加工难度更低、拆装难度更低，更换的成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的前视图。

图2为图1的A-A截面剖视图。

图3为图1的B-B截面剖视图。

图4为本实用新型的俯视图。

图5为图4的C-C截面剖视图。

图6为图4的D-D截面剖视图。

图7为图4的E-E截面剖视图。

图8为图4的F-F截面剖视图。

图9为图4的G-G截面剖视图。

图10为图4的H-H截面剖视图。

图中：1、第一连接件；2、喷水组件；21、水喷嘴座；22、水喷嘴；23、径向孔道；3、第二连接件；4、返浆组件；41、返浆座体；42、返浆口；43、倒吸水阀门组件；44、倒吸水孔道；5、监测组件；51、监测座体；52、放置腔；53、倾角传感器；54、压力传感器；6、上喷浆组件；61、第一浆喷嘴座；62、第一喷嘴组件；63、第一耐磨件；64、第一送浆孔道；65、第一安装孔；7、下喷浆组件；71、第二浆喷嘴座；72、第二喷嘴组件；73、第二耐磨件；74、第二送浆孔道；75、第二安装孔；8、钻头组件；9、套筒；11、密封圈；12、倒吸气孔道；

10、第一送浆通道；20、第二送浆通道；30、返浆通道；40、送水通道；50、送气通道；60、倒吸水通道；70、倒吸气通道；80、信号线通道。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图10所示，本实用新型包括从上至下依次连接的第一连接件1、喷水组件2、第二连接件3、返浆组件4、监测组件5、上喷浆组件6、下喷浆组件7及钻头组件8；各部件依次连接构成喷射钻具，喷射钻具内部沿轴向开设顶部开放的第一送浆通道10、第二送浆通道20、返浆通道30、送水通道40、送气通道50、倒吸水通道60、倒吸气通道70及信号线通道80；返浆通道30开设在钻具中央，第一送浆通道10、第二送浆通道20、送水通道40、送气通道50、倒吸水通道60、倒吸气通道70及信号线通道80位于返浆通道30的外侧。返浆通道30底部延伸至返浆组件4中部；第一送浆通道10底部延伸至上喷浆组件6；第二送浆通道20位于第一送浆通道10相对的另一侧，其底部延伸至下喷浆组件7；送水通道40底部延伸至下喷浆组件7中部；送气通道50的底部延伸至下喷浆组件7上部；倒吸水通道60底部延伸至返浆组件4中部；倒吸气通道70底部延伸至返浆组件4上部；信号线通道80底部延伸至返浆组件4底部。每个通道在相邻两个部件的对接部位处分别插装有套筒9，套筒9外周面与对应相接部件内周面之间设置有若干O型密封圈11进行密封，O型密封圈11为柱面密封，密封严密，不容易渗漏，密封可靠性高；O型密封圈11嵌设在套筒9外圆柱面的凹槽内，对套筒9及相接部件配合面的精度要求低，加工工艺难度低；本实施例中套筒9与对应相接部件之间设置至少两道O型密封圈11，套筒9与相接部件之间至少具有两重密封保障，进一步加强了密封的严密度，密封可靠性更高。

如图1、图10所示，第一连接件1的壁面上开设有若干倾斜的倒吸气孔道12，如图10所示，其中一部分倒吸气孔道12向上倾斜，另一部分倒吸气孔道12向下倾斜；倒吸气孔道12导通返浆通道30与倒吸气通道70，倒吸气通道70通过倒吸气孔道12将返浆通道30内的空气吸出，使返浆通道30成为负压通道，在负压作用下，将桩孔内的泥浆顺利吸入返浆通道30内、并向上输送排出。

如图1、图7所示，喷水组件2包括水喷嘴座21、水喷嘴22，水喷嘴座21的上下端部分别通过紧固件与第一连接件1、第二连接件3固定连接，水喷嘴座21的圆周壁面上开设有贯通的径向孔道23，径向孔道23连通送水通道40；径向孔道23的两外端口处分别插装水喷嘴22，水喷嘴22通过径向孔道23连通送水通道40；如图7所示，两个水喷嘴22相距180度，对称分布在水喷嘴座21相对的两侧，喷射高压水预切割桩孔时，两水喷嘴22作用在钻具上的反作用力方向相反、相互抵消，避免了反作用力对钻具造成影响，防止钻具发生倾斜，保证桩孔的直线度。

如图1至图3、图5至图10所示，返浆组件4的返浆座体41的上端部通过紧固件与第二连接件3固定连接。返浆座体41上沿径向开设有连通返浆通道30的返浆口42，返浆座体41上、位于返浆通道30底部设置有倒吸水阀门组件43，返浆座体41上、位于返浆通道30下方沿径向开设有倒吸水孔道44，倒吸水孔道44连通倒吸水通道60与倒吸水阀门组件43，倒吸水阀门组件43打开后，倒吸水通道60可以通过倒吸水孔道44将返浆通道30内的水吸出，进一步提高返浆通道30的负压环境，进一步提升泥浆返浆的输送性能，更利于泥浆被顺利返出。返浆座体41底部中央沿轴向开设有盲孔，盲孔通过相应的孔道与信号线通道80连通。

如图1至图3、图5至图10所示，监测组件5的监测座体51上端部通过紧固件与返浆座体41固定连接。监测座体51中央沿轴向开设有贯通的放置腔52，放置腔52连通返浆座体41底部的盲孔；放置腔52内设置有倾角传感器53，倾角传感器53用于对钻具的施工角度进行实时监测，倾角传感器53的信号线依次经过放置腔52、返浆座体41的盲孔及孔道、信号线通道80引出。

如图1、如图2、图5所示，上喷浆组件6包括第一浆喷嘴座61、第一喷嘴组件62；第一浆喷嘴座61上端部通过紧固件与监测座体51固定连接。第一浆喷嘴座61顶部中央沿轴向开设有连通监测座体51放置腔52的盲孔，该盲孔的底部插装有压力传感器54，压力传感器54用于对地内压力进行实时监测，压力传感器54的信号线依次经过放置腔52、返浆座体41的盲孔及孔道、信号线通道80引出。如图5所示，第一浆喷嘴座61中部沿径向开设有第一安装孔65，第一安装孔65端口插装第一喷嘴组件62，第一喷嘴组件62与水喷嘴22偏置一定角度；第一安装孔65内、位于第一喷嘴组件62的内侧部插装有第一耐磨件63，第一耐磨件63上开设有贯通的第一送浆孔道64，第一送浆孔道64导通第一送浆通道10与第一喷嘴组件62，从第一送浆通道10输送过来的高压浆通过第一耐磨件63的第一送浆孔道64转向后从第一喷嘴组件62喷出。第一浆喷嘴座61上还开设有导通第一喷嘴组件62与送气通道50的孔道，从送气通道50输送过来的高压气通过相应的孔道传输至第一喷嘴组件62、从第一喷嘴组件62喷出。

如图2、图6所示，下喷浆组件7包括第二浆喷嘴座71、第二喷嘴组件72；第二浆喷嘴座71上端部通过紧固件与第一浆喷嘴座61固定连接。如图6所示，第二浆喷嘴座71中部沿径向开设有第二安装孔75，第二安装孔75端口插装第二喷嘴组件72，第二喷嘴组件72与第一喷嘴组件62相距180度，分布在相对的两侧，第一喷嘴组件62与第二喷嘴组件72喷射高压浆时，二者作用在钻具上的反作用力方向相反、相互抵消，避免了反作用力对钻具造成影响，防止钻具发生倾斜，保证成桩的直线度，保证成桩质量。第二安装孔75内、位于第二喷嘴组件72的内侧部插装有第二耐磨件73，第二耐磨件73上开设有贯通的第二送浆孔道74，第二送浆孔道74导通第二送浆通道20与第二喷嘴组件72，从第二送浆通道20输送过来的高压浆通过第二耐磨件73的第二送浆孔道74转向后从第二喷嘴组件72喷出。第一喷嘴组件62、第二浆喷嘴座71分别通过耐磨件的送浆孔道传输高压浆，由耐磨件来承受高压浆的冲击，避免高压浆直接冲击浆喷嘴座而损坏浆喷嘴座；相对于浆喷嘴座，耐磨件具有更好的耐冲击性能，在相同的冲击力下，具有更长的有效工作时间，延长了零部件的更换周期，进而延长了钻具的使用寿命；而且耐磨件的造价更便宜、加工难度更低、拆装难度更低，更换的成本更低。第二浆喷嘴座71上还开设有导通第二喷嘴组件72与送气通道50的孔道，从送气通道50输送过来的高压气通过相应的孔道传输至第二喷嘴组件72、从第二喷嘴组件72喷出。第一喷嘴组件62、第二喷嘴组件72喷出的高压气进行进一步的桩孔切割，提高高压浆对泥土的切割作用，同时其从高压浆外围喷出，对高压浆的喷射方向具有约束作用，保证高压浆的喷射方向，提高高压浆的喷射效果。

实际使用时，高压水从送水通道40输入，经径向孔道23传输至水喷嘴22喷出，进行桩孔预切割；高压气从送气通道50传输至第一喷嘴组件62、第二喷嘴组件72，从第一喷嘴组件62、第二喷嘴组件72喷出，进行进一步的桩孔切割；高压浆分别从第一送浆通道10、第二送浆通道20传输至第一喷嘴组件62、第二喷嘴组件72，从第一喷嘴组件62、第二喷嘴组件72喷出，注入桩孔内加固成桩。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种高压喷射钻具的喷浆组件，包括浆喷嘴座、喷嘴组件，其特征在于：所述浆喷嘴座上开设有送浆通道及送气通道；所述浆喷嘴座上开设有安装孔，所述喷嘴组件插装在所述安装孔内，所述安装孔内插装有耐磨件，耐磨件上开设贯通的送浆孔道，所述送浆孔道连通所述喷嘴组件与所述送浆通道；所述喷嘴组件通过孔道连通所述送气通道。

2.按照权利要求1所述的高压喷射钻具的喷浆组件，其特征在于：所述浆喷嘴座包括第一浆喷嘴座（61）与第二浆喷嘴座（71），第二浆喷嘴座（71）上端部通过紧固件与第一浆喷嘴座（61）固定连接；第一浆喷嘴座（61）的第一喷嘴组件（62）与第二浆喷嘴座（71）的第二喷嘴组件（72）分布在相对的两侧。

3.按照权利要求2所述的高压喷射钻具的喷浆组件，其特征在于：第一喷嘴组件（62）与第二喷嘴组件（72）相距180度。

4.按照权利要求1所述的高压喷射钻具的喷浆组件，其特征在于：所述浆喷嘴座顶部开设有盲孔，所述盲孔的底部插装有压力传感器（54）。

5.按照权利要求4所述的高压喷射钻具的喷浆组件，其特征在于：所述盲孔沿轴向开设在所述浆喷嘴座顶部中央。

6.按照权利要求1所述的高压喷射钻具的喷浆组件，其特征在于：所述送浆通道及送气通道沿轴向开设，所述安装孔沿径向开设。

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