CN217001677U - 一种溶洞穿越用筒钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种溶洞穿越用筒钻，包括钻筒，钻筒顶部设有连接座，钻筒底部设有底环筒，底环筒底部圆周设有若干个牙轮钻头，钻筒外筒壁上设有若干平行的外壁螺旋体，钻筒外壁上从上到下焊接有若干隔断板，每个隔断板穿过1‑2条外壁螺旋体且与外壁螺旋体倾斜设置，隔断板对应外壁螺旋体的部分设有凹槽并通过凹槽卡装焊接在外壁螺旋体上，钻筒内筒壁上设有若干个平行的内壁螺旋体，内壁螺旋体的板宽从筒底部向筒顶部逐渐增大，内壁螺旋体的板体上均匀开设有若干预留孔。本实用新型外壁螺旋体上的隔断板能够增强外壁螺旋体刚度，及时打断连续钻渣，防止连续钻渣发生“锁死”现象；内壁螺旋体可以起到打捞钻具、大块钻渣及其他大件不明物体的作用。

Description

一种溶洞穿越用筒钻

技术领域

本实用新型涉及土层或岩石钻进装置的技术领域，尤其涉及一种溶洞穿越用筒钻。

背景技术

在溶洞发育的基岩区域进行钻孔灌注桩施工是工程界一大难题，一般在基岩地质条件下钻孔遇到溶洞时，由于钢护筒难以下放到基岩地层，多采用填充溶洞后继续采用常规钻头钻进的方法，这种方法对于较小尺寸溶洞尚可有效。如遇到超深溶洞、贯通溶洞及上下多层溶洞时，填充溶洞法难以奏效，此时采用常规桩头钻进存在以下问题：问题一，常规钻头遇到大型溶洞后将发生晃动，钻孔垂直度难以保证；问题二，溶洞受钻头钻进扰动后，容易引起洞内原有填充物塌落、孔深上涨及钻头卡钻等情况。目前，在基岩地质中且上下存在多层溶洞成孔问题，尚无较好的钻孔机具能够胜任。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种溶洞穿越用筒钻。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种溶洞穿越用筒钻，包括钻筒，钻筒顶部封闭且底部开口，钻筒顶部设有与外部钻机连接用的连接座，钻筒底部设有底环筒，底环筒底部圆周设有若干个牙轮钻头，钻筒外筒壁上设有若干平行的外壁螺旋体，钻筒外壁上从上到下焊接有若干隔断板，每个隔断板穿过1-2条外壁螺旋体且与外壁螺旋体倾斜设置，隔断板对应外壁螺旋体的部分设有凹槽并通过凹槽卡装焊接在外壁螺旋体上，钻筒内筒壁上设有若干个平行的内壁螺旋体，内壁螺旋体的板宽从筒底部向筒顶部逐渐增大，内壁螺旋体的板体上均匀开设有若干个预留孔。

隔断板的两侧面对应焊接有若干组拨板，每组拨板分布在相邻的两个外壁螺旋体之间。

隔断板与外壁螺旋体之间呈30-60°夹角。

内壁螺旋体板宽的最大值为钻筒内径的1/4-1/3。

相邻两条外壁螺旋体之间的距离为15-30cm，外壁螺旋体的板宽为1-2cm。

内壁螺旋体共有两条且之间的间距为60-100cm。

钻筒顶部的封闭端为封闭环筒，连接座设置在封闭环筒顶部。

钻筒长度能够贯穿一层或多层溶洞，优选地长度不短于8m。

本实用新型的有益效果是：本实用新型外壁螺旋体能够起到携带钻渣作用，提高钻进功效；隔断板类似加强肋板，能够增强外壁螺旋体刚度，隔断板、拨板可以及时打断连续钻渣，防止连续钻渣发生“锁死”现象，进一步提高了钻进效率；内壁螺旋体能增大钻筒的刚度，起到加固钻筒的作用；通过旋转钻机的转动，可以起到打捞钻具、大块钻渣及其他大件不明物体的作用；内壁螺旋体设置的预留孔能够起到泥浆回流，减小钻具吊重的作用；钻筒长度能够贯穿一层或多层溶洞，能够有效避免坍孔、埋钻等问题，在溶洞发育地区适用性较好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型底部的示意图；

图中：1-钻筒；2-连接座；3-底环筒；4-牙轮钻头；5-外壁螺旋体；6-隔断板；7-内壁螺旋体；8-预留孔；9-拨板；10-封闭环筒；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1至图2所示，一种溶洞穿越用筒钻，包括钻筒1，钻筒1顶部封闭且底部开口，钻筒1顶部设有与外部钻机连接用的连接座2，钻筒1底部设有底环筒3，底环筒3底部圆周设有若干个牙轮钻头4，钻筒1外筒壁上设有若干平行的外壁螺旋体5，钻筒1外壁上从上到下焊接有若干隔断板6，每个隔断板6穿过1-2条外壁螺旋体5且与外壁螺旋体5倾斜设置，隔断板6对应外壁螺旋体5的部分设有凹槽并通过凹槽卡装焊接在外壁螺旋体5上，钻筒1内筒壁上设有若干个平行的内壁螺旋体7，内壁螺旋体7的板宽从筒底部向筒顶部逐渐增大，内壁螺旋体7的板体上均匀开设有若干个预留孔8。

钻筒1的长度能够贯穿一层或多层溶洞，对于上下层溶洞距离较远且两层溶洞之间具有较强稳定性的，钻筒1的长度能够贯穿单层溶洞即可，其他条件下，钻筒1长度应贯穿上下多层溶洞；

隔断板6的两侧面对应焊接有若干组拨板9，每组拨板9分布在相邻的两个外壁螺旋体5之间。

隔断板6、拨板9都采用钢板加工制作。

隔断板6与外壁螺旋体5之间呈30-60°夹角。

内壁螺旋体7板宽的最大值为钻筒1内径的1/4-1/3。

相邻两条外壁螺旋体5之间的距离为15-30cm，外壁螺旋体5的板宽为1-2cm。

内壁螺旋体7共有两条且之间的间距为60-100cm。

每个外壁螺旋体5、内壁螺旋体7均是从钻筒1底部盘旋至顶部的一个通长体结构。

钻筒1顶部的封闭端为封闭环筒10，连接座2设置在封闭环筒10顶部。

底环筒3、牙轮钻头4、封闭环筒10均采用合金材料制备，材料更加质地坚硬，而且易与普通钢材焊接。

钻筒1的长度能够贯穿一层或多层溶洞，优选地长度不短于8m。

本实用新型的安装及施工方法，包括以下步骤：

探明桩基位置地质及溶洞情况；根据溶洞规模大小、个数以及相邻溶洞距离等情况，确定钻筒1的长度；加工制作筒钻结构，并运至现场；

将连接座2与旋转钻机的钻杆固定连接，启动旋转钻机，钻筒1在扭矩作用下切削岩体；至钻筒1钻至第一层溶洞顶部上方，抬吊钻杆和钻筒1移出外部；继续插打钢护筒至第一层溶洞顶部上方；

继续抬吊钻杆和钻筒1进孔钻进，钻筒1钻进溶洞后继续钻进，将钻筒1穿过一个或多个溶洞，直至钻进溶洞下方的稳定岩体中，抬吊钻杆和钻筒1移出外部，继续插打钢管桩穿越一个或多个溶洞，至钻筒1钻进位置；完成对多层溶洞的穿越。

本实用新型在旋转转机大功率扭矩作用下，钻筒1底部的牙轮钻头4切割岩体形成圆形凹槽，内壁螺旋体7进一步切割凹槽内圆形岩体，并随着不断旋转将切割破碎的岩体卷入钻筒1内部，实现了硬质岩体作业同时切割、同时取渣，提高了钻孔效率。

本实用新型的钻筒1长度设计为贯穿多层溶洞，能够有效避免坍孔、埋钻等问题，足够长的钻筒1长度还能保证钻孔垂直度。

本实用新型的外壁螺旋体5能够起到携带钻渣作用，提高钻进功效；隔断板6类似加强肋板，能够增强外壁螺旋体刚度，隔断板6、拨板9可以及时打断连续钻渣，防止连续钻渣发生“锁死”现象，进一步提高了钻进效率。

本实用新型的内壁螺旋体7具有多重功能：增大钻筒1的刚度，起到加固钻筒1的作用；通过旋转钻机的转动，可以起到打捞钻具、大块钻渣及其他大件不明物体作用；内壁螺旋体7设置的预留孔8能够起到泥浆回流，减小钻具吊重的作用。

本实用新型的硬质底环筒3能够承受硬质岩石的冲击作用，并将巨大冲击力均匀传递到普通材质的钻筒1上，起到保护钻筒1的作用。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种溶洞穿越用筒钻，包括钻筒（1），钻筒（1）顶部封闭且底部开口，钻筒（1）顶部设有与外部钻机连接用的连接座（2），钻筒（1）底部设有底环筒（3），底环筒（3）底部圆周设有若干个牙轮钻头（4），其特征在于，钻筒（1）外筒壁上设有若干平行的外壁螺旋体（5），钻筒（1）外壁上从上到下焊接有若干隔断板（6），每个隔断板（6）穿过1-2条外壁螺旋体（5）且与外壁螺旋体（5）倾斜设置，隔断板（6）对应外壁螺旋体（5）的部分设有凹槽并通过凹槽卡装焊接在外壁螺旋体（5）上，钻筒（1）内筒壁上设有若干个平行的内壁螺旋体（7），内壁螺旋体（7）的板宽从筒底部向筒顶部逐渐增大，内壁螺旋体（7）的板体上均匀开设有若干个预留孔（8）。

2.根据权利要求1所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，隔断板（6）的两侧面对应焊接有若干组拨板（9），每组拨板（9）分布在相邻的两个外壁螺旋体（5）之间。

3.根据权利要求2所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，隔断板（6）与外壁螺旋体（5）之间呈30-60°夹角。

4.根据权利要求3所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，内壁螺旋体（7）板宽的最大值为钻筒（1）内径的1/4-1/3。

5.根据权利要求4所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，相邻两条外壁螺旋体（5）之间的距离为15-30cm，外壁螺旋体（5）的板宽为1-2cm。

6.根据权利要求5所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，内壁螺旋体（7）共有两条且之间的间距为60-100cm。

7.根据权利要求6所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，钻筒（1）顶部的封闭端为封闭环筒（10），连接座（2）设置在封闭环筒（10）顶部。

8.根据权利要求7所述的一种溶洞穿越用筒钻，其特征在于，钻筒（1）的长度不小于8m。

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