本實(shí)用新型涉及鉆鑿工程領(lǐng)域,尤其是一種潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
巖土鉆鑿工程在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中已占有愈來(lái)愈重要的地位,其應(yīng)用領(lǐng)域已不僅涉及礦產(chǎn)的勘探與開(kāi)發(fā),而愈來(lái)愈多地涉及建筑、供水、市政、交通、環(huán)境等方面。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)一步改革開(kāi)放和建設(shè)步伐的加快,這類工程的國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)越來(lái)越大,要求也越來(lái)越高。因此,巖土鉆掘技術(shù)及工藝水平的發(fā)展對(duì)我國(guó)的各類工程建設(shè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著愈來(lái)愈重要的影響,空氣潛孔錘鉆進(jìn)以其能夠大幅度提高鉆進(jìn)效率,保證工程質(zhì)量,降低施工成本,具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益而視為現(xiàn)代鉆探技術(shù)與衡量鉆探技術(shù)的標(biāo)志之一,受到國(guó)內(nèi)外鉆探行業(yè)的重視。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)工藝的誕生及發(fā)展是世界鉆探技術(shù)的一次重大革命,它改變了傳統(tǒng)的切削和研磨碎巖方式,使巖石成體積破碎,大大提高了鉆進(jìn)效率和對(duì)堅(jiān)硬及復(fù)雜地層的適應(yīng)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在提供一種通過(guò)偏心跟管鉆具鉆進(jìn)時(shí)鉆出大于套管外徑的孔,并當(dāng)鉆進(jìn)至預(yù)定地層,可將跟管鉆具收斂,使跟管鉆具的最大外徑小于管靴、套管的內(nèi)徑,從而取出跟管鉆具,套管則留在地層內(nèi)保護(hù)孔壁,效率高,值得大力推廣的潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng),包括偏心跟管鉆具、管靴和套管,所述偏心跟管鉆具由中心鉆頭、偏心鉆頭和導(dǎo)正器組成,偏心鉆頭設(shè)于導(dǎo)正器與中心鉆頭之間,導(dǎo)正器頭通過(guò)偏心軸連接偏心鉆頭,導(dǎo)正器設(shè)于管靴內(nèi),管靴頂端連接套管。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述管靴的下部?jī)?nèi)周設(shè)有向內(nèi)凸出的內(nèi)凸肩,導(dǎo)正器的上部外周設(shè)有與向外凸出的外凸肩,內(nèi)凸肩與外凸肩相互配合。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述導(dǎo)正器底部設(shè)有與偏心鉆頭配合的限位裝置。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述導(dǎo)正器直接與中心鉆頭連接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述偏心跟管鉆具為單偏心擴(kuò)孔式跟管鉆具或雙偏心擴(kuò)孔式跟管鉆具或三偏心擴(kuò)孔式跟管鉆具。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述導(dǎo)正器表面開(kāi)有吹巖屑的氣孔。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述中心鉆頭和導(dǎo)正器上設(shè)有排粉槽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:該潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng),通過(guò)偏心跟管鉆具鉆進(jìn)時(shí)鉆出大于套管外徑的孔,并當(dāng)鉆進(jìn)至預(yù)定地層,可將跟管鉆具收斂,使跟管鉆具的最大外徑小于管靴、套管的內(nèi)徑,從而取出跟管鉆具,套管則留在地層內(nèi)保護(hù)孔壁,效率高,值得大力推廣。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的偏心跟管鉆具的收攏狀態(tài)圖;
圖2為本實(shí)用新型的的偏心跟管鉆具工作狀態(tài)圖;
圖3為本實(shí)用新型的排渣路線示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1-3,本實(shí)用新型實(shí)施例中,潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng),包括偏心跟管鉆具、管靴4和套管5,所述偏心跟管鉆具由中心鉆頭1、偏心鉆頭2和導(dǎo)正器3組成,偏心鉆頭2設(shè)于導(dǎo)正器3與中心鉆頭1之間,導(dǎo)正器3頭通過(guò)偏心軸連接偏心鉆頭2,導(dǎo)正器3設(shè)于管靴4內(nèi),管靴4頂端連接套管5。
上述,管靴4的下部?jī)?nèi)周設(shè)有向內(nèi)凸出的內(nèi)凸肩,導(dǎo)正器3的上部外周設(shè)有與向外凸出的外凸肩,內(nèi)凸肩與外凸肩相互配合。
上述,導(dǎo)正器3底部設(shè)有與偏心鉆頭2配合的限位裝置。
上述,導(dǎo)正器3直接與中心鉆頭1連接。
上述,偏心跟管鉆具為單偏心擴(kuò)孔式跟管鉆具或雙偏心擴(kuò)孔式跟管鉆具或三偏心擴(kuò)孔式跟管鉆具。
上述,所述導(dǎo)正器3表面開(kāi)有吹巖屑的氣孔。
上述,所述中心鉆頭1和導(dǎo)正器3上設(shè)有排粉槽。
本實(shí)用新型工作時(shí)由鉆機(jī)提供回轉(zhuǎn)扭矩及推進(jìn)動(dòng)力。正常鉆進(jìn)時(shí),由空氣壓縮機(jī)提供的壓氣,經(jīng)鉆機(jī)、鉆桿進(jìn)入潛孔沖擊器21使其工作,沖擊器21的活塞沖擊跟管鉆具的導(dǎo)正器3,導(dǎo)正器3將沖擊波和鉆壓傳遞給偏心鉆頭2和中心鉆頭1,破碎孔底巖石。同時(shí),鉆機(jī)帶動(dòng)鉆桿回轉(zhuǎn),鉆桿將回轉(zhuǎn)扭矩傳遞給沖擊器21并由沖擊器21通過(guò)花鍵帶動(dòng)跟管鉆具的導(dǎo)正器3轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)正器3上有偏心軸,導(dǎo)正器3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)偏心鉆頭2張開(kāi),并在開(kāi)啟到設(shè)計(jì)位置后被限位,使中心鉆頭1、偏心鉆頭2同時(shí)隨導(dǎo)正器3旋轉(zhuǎn)。偏心鉆頭2鉆出的孔徑大于套管5的最大外徑,使套管5不受孔底巖石的阻礙而跟進(jìn)。套管5的重力大于地層對(duì)套管5外壁的摩擦阻力時(shí),套管5以自重跟進(jìn);當(dāng)套管5外壁的摩擦阻力超過(guò)套管5的重力時(shí),內(nèi)層跟管鉆具繼續(xù)向前破碎巖石,直到導(dǎo)正器3上的凸肩與管靴4上的凸肩接觸,此時(shí),導(dǎo)正器3將鉆壓和沖擊波部分傳給管靴4,迫使管靴4帶動(dòng)套管5與鉆具同步跟進(jìn),保護(hù)已鉆孔段的孔壁。導(dǎo)正器3表面開(kāi)有吹巖屑的氣孔,也有使孔底巖屑能夠排出的氣槽。大部分壓縮空氣經(jīng)沖擊器21作功后通過(guò)導(dǎo)正器3中心孔、偏心鉆頭2和中心鉆頭1達(dá)到孔底,沖刷已被破碎或松散的孔底巖石、冷卻鉆頭,并攜帶巖粉經(jīng)中心鉆頭1、導(dǎo)正器3的排粉槽進(jìn)入套管5與沖擊器21、鉆桿的環(huán)狀空間被高速上返的氣流或泡沫排出孔外。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其原理:正常鉆進(jìn)時(shí),導(dǎo)正器3表面的氣孔被管靴4內(nèi)壁封閉,使絕大部分空氣進(jìn)入鉆頭工作區(qū),對(duì)鉆頭進(jìn)行冷卻和清洗孔底。提鉆吹孔時(shí),只要導(dǎo)正器3表面的孔露出管靴4,解除封閉狀態(tài),大量空氣將通過(guò)此二孔進(jìn)入套管5,對(duì)套管5內(nèi)巖屑進(jìn)行強(qiáng)吹。當(dāng)鉆進(jìn)工作告一段落,需將鉆具提出時(shí),可慢速反轉(zhuǎn)鉆具,偏心鉆頭2又依靠慣性力和摩擦力收回,整套鉆具的外徑小于管靴4、套管5的內(nèi)徑,即可將鉆具提出到配接鉆桿和套管5的位置或?qū)@具提出孔外,套管5留在孔內(nèi)護(hù)壁。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。