一種用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前在軟基處理施工領(lǐng)域，常見的地基加固的方法是水泥注漿法，是將水泥漿液注入到地基中，以加強(qiáng)地基的承載力。在水泥注漿過程中，常采用單通道鉆具進(jìn)行施工，采用干噴或濕噴攪拌工藝，但采用上述單通道鉆具設(shè)備施工則存在功能單一，適應(yīng)性差的缺點(diǎn)，在有暗流或濕度較大的軟土地質(zhì)環(huán)境下(如沿海、沿江等地區(qū))施工時(shí)，注入漿液易隨暗流流走，成粧效果差。且現(xiàn)有鉆具的鉆桿由多段鉆桿通過接頭相連接而成，在施工時(shí)需要重復(fù)拆裝鉆桿，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種成粧效果好，且在施工中不需要重復(fù)拆裝鉆桿的用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:一種用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具，它包括進(jìn)漿總成、與進(jìn)漿總成相連的鉆桿和與鉆桿下端相連接的鉆頭，其特征在于所述進(jìn)漿總成包括進(jìn)漿通道、與進(jìn)漿通道密封連接的第一進(jìn)漿芯管、進(jìn)氣通道、與進(jìn)氣通道密封連接的第一氣管，所述第一氣管套裝在第一進(jìn)漿芯管外，在鉆桿內(nèi)設(shè)置有第二進(jìn)漿芯管與第一進(jìn)漿芯管連通，在鉆桿與第二進(jìn)漿芯管之間設(shè)置有與第一氣管相連通的第二氣管，在鉆桿的下端連接有鉆套，在鉆套內(nèi)設(shè)置有三通接頭，所述三通接頭的上端內(nèi)孔與第二進(jìn)漿芯管密封連接，三通接頭的下端兩出口處均設(shè)置高壓噴漿嘴，在鉆套與三通接頭之間設(shè)置有與第二氣管相連通的氣室，在鉆套的下端設(shè)置有與氣室相連通空氣出氣孔。
[0005]按上述技術(shù)方案，在所述鉆套通過錐螺桿與鉆桿相連接。
[0006]按上述技術(shù)方案，在鉆套的下端設(shè)置有噴套，所述出氣孔設(shè)置在噴套上。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述氣室包括上氣室和下氣室，在第二氣管與三通接頭之間設(shè)置有一定的軸向間距，構(gòu)成上氣室，在噴套與高壓噴漿嘴之間設(shè)置有徑向間距，構(gòu)成下氣室，三通接頭上設(shè)置有軸向偏心孔，該軸向偏心孔連通上氣室與下氣室。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述鉆頭為錐形鉆頭。
[0009]按上述技術(shù)方案，在鉆桿內(nèi)依次連接有多根第二進(jìn)漿芯管，相鄰第二進(jìn)漿芯管通過過渡接頭密封連接，在所述過渡接頭的中心設(shè)置過流孔。
[0010]按上述技術(shù)方案，在鉆桿內(nèi)設(shè)置有多個(gè)第二氣管，各個(gè)第二氣管依次相連，相鄰第二氣管通過死接頭相連，所述死接頭與鉆桿卡瓦焊接固定。
[0011]按上述技術(shù)方案，所述進(jìn)漿總成通過鉆桿法蘭與鉆桿相連接。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述鉆桿由套管與鉆桿卡瓦依次交替焊接而成。
[0013]本實(shí)用新型所取得的有益效果為:1、本實(shí)用新型通過設(shè)置高壓進(jìn)漿通道和低壓進(jìn)氣雙通道，當(dāng)鉆頭鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，同時(shí)將高壓水泥漿和低壓空氣兩種介質(zhì)橫向噴射出，其中，高壓進(jìn)漿通道內(nèi)的漿液的壓力高達(dá)20?40MPa，其形成射流作用，用于沖切、擾動(dòng)、破壞土體，隨著鉆具的旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)與提升，在高壓漿液和在其外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)圓柱狀固結(jié)體(即旋噴粧)，以達(dá)到加固地基或止水防滲的目的，有效提高了施工效率和成粧的質(zhì)量。2、本實(shí)用新型利用射流作用切割摻攪地層，在鉆頭外部不需要再設(shè)置攪拌葉片，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了鉆頭的結(jié)構(gòu)；3、本實(shí)用新型的鉆桿由套管與鉆桿卡瓦依次交替焊接而成，使鉆桿的高度整體固定，其在施工過程中通過動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，在施工中不需要重復(fù)拆裝鉆桿，省時(shí)省力；4、本實(shí)用新型受土層、土的粒度、土的密度、硬化劑粘性、硬化劑硬化時(shí)間影響小，可廣泛應(yīng)用于游泥、游泥質(zhì)土、粘性土、粉質(zhì)粘土、(亞粘土)、粉土 (亞砂土)、砂土、黃土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多種土層，可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作為基礎(chǔ)防滲之用；可作為施工中的臨時(shí)措施(如深基坑側(cè)壁擋土或擋水、防水帷幕等)，也可作為永久建筑物的地基加固、防滲處理。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型中進(jìn)漿總成的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型中鉆桿上端的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型中鉆頭的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型中鉆頭的外形圖。
[0019]圖6為本實(shí)用新型中三通接頭的主剖視圖。
[0020]圖7為本實(shí)用新型中三通接頭的俯視圖。
[0021 ] 圖中，1、進(jìn)漿彎頭，2、密封體，3、進(jìn)氣彎頭，4、芯管，5、雙法蘭，6、密封組件，7、大缸套，8、第一進(jìn)漿芯管，9、第一氣管，10、鉆桿上法蘭，11、鉆桿下法蘭，12、第二進(jìn)漿芯管，13、第二氣管，14、鉆桿，15、死接頭，16、過渡接頭，17、固定套，18、鉆桿卡瓦，19、錐螺桿，20、方套，21、鉆頭柄，22、鉆套，23、三通接頭，24、高壓噴漿嘴，25、噴套，26、噴套座，27鉆頭，28、上氣室，29、下氣室，30、出氣孔，31、軸向偏心孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1、2、3所示，本實(shí)施例提供了一種用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具，它包括進(jìn)漿總成、與進(jìn)漿總成通過鉆桿上、下法蘭10、11相連接的鉆桿14和與鉆桿下端相連接的錐形鉆頭27。
[0024]所述進(jìn)漿總成包括由進(jìn)漿彎頭1、進(jìn)氣彎頭3、密封體2、雙法蘭5、芯管4、大缸套
7、第一氣管9及密封組件6、軸承組成。雙法蘭5通過螺栓將密封管2、大缸套7聯(lián)接在一起，在密封管2的側(cè)面上安裝進(jìn)氣彎頭3、頂部安裝進(jìn)漿彎頭1，第一進(jìn)漿芯管8與密封管2之間采用UN型密封圈密封。在大缸套7的內(nèi)部設(shè)置芯管4，芯管4套裝在第一進(jìn)漿芯管8夕卜，其上端與密封體2內(nèi)的進(jìn)氣通道相連通，既作為進(jìn)氣通道也起到保護(hù)第一進(jìn)漿芯管8的作用，芯管4的下端與第一氣管9相連。在大缸套7與第一氣管9之間裝有滾動(dòng)軸承，使第一氣管9相對(duì)于大缸套5可以轉(zhuǎn)動(dòng)。第一進(jìn)漿芯管8采用整體焊接形式，保證高壓漿液的密封效果。
[0025]所述鉆桿14由套管與鉆桿卡瓦18依次交替焊接而成，使鉆桿的高度整體固定，其在施工過程中通過動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，在施工中不需要重復(fù)拆裝鉆桿，省時(shí)省力。在鉆桿14內(nèi)設(shè)置有第二進(jìn)漿芯管12與第一進(jìn)漿芯管8連通，各個(gè)芯管12依次連接，相鄰第二進(jìn)漿芯管通過過渡接頭16密封連接，在所述過渡接頭16的中心設(shè)置過流孔，用于連通相鄰的第二進(jìn)漿芯管的中心孔；在鉆桿14與第二進(jìn)漿芯管12之間設(shè)置有與第一氣管相連通的第二氣管13，各個(gè)第二氣管13依次相連，相鄰第二氣管通過死接頭15相連，所述死接頭15與鉆桿卡瓦18焊接固定。鉆桿14的下端通過錐螺桿19依次連接有鉆頭柄21、鉆套22，在錐螺桿19和鉆頭柄21外設(shè)置有方套20，在鉆套22內(nèi)設(shè)置有三通接頭23，所述三通接頭23的上端內(nèi)孔與第二進(jìn)漿芯管密封連接，三通接頭的下端兩出口處均密封連接有高壓噴漿嘴24，在鉆套20與三通接頭23之間設(shè)置有與第二氣管相連通的高壓氣室，在鉆套22的下端設(shè)置有噴套座26、在噴嘴座26內(nèi)設(shè)置有噴套25，其中，噴套25與高壓噴漿嘴24相對(duì)應(yīng)，在噴套25上設(shè)置有空氣出氣孔30與氣室相連通。所述氣室包括上氣室28和下氣室29，在第二氣管與三通接頭之間設(shè)置有一定的軸向間距，構(gòu)成上氣室28，在噴套25與高壓噴漿嘴24之間設(shè)置有徑向間距，構(gòu)成下氣室29，三通接頭23上設(shè)置有軸向偏心孔31，該軸向偏心孔31連通上氣室與下氣室。
[0026]本實(shí)用新型通過在鉆具內(nèi)設(shè)置高壓進(jìn)漿通道及低壓進(jìn)氣通道，當(dāng)鉆頭鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，同時(shí)將高壓水泥漿和低壓空氣兩種介質(zhì)分別從高壓噴漿嘴24和空氣出氣孔30內(nèi)橫向噴射出，其中，高壓進(jìn)漿通道內(nèi)的漿液的壓力高達(dá)20?40MPa，其形成射流作用，用于沖切、擾動(dòng)、破壞土體，低壓空氣起到混合攪拌作用，隨著鉆具的旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)與提升，在高壓漿液和在其外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)圓柱狀固結(jié)體(即旋噴粧)，以達(dá)到加固地基或止水防滲的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具，它包括進(jìn)漿總成、與進(jìn)漿總成相連的鉆桿和與鉆桿下端相連接的鉆頭，其特征在于所述進(jìn)漿總成包括進(jìn)漿通道、與進(jìn)漿通道密封連接的第一進(jìn)漿芯管、進(jìn)氣通道、與進(jìn)氣通道密封連接的第一氣管，所述第一氣管套裝在第一進(jìn)漿芯管外，在鉆桿內(nèi)設(shè)置有第二進(jìn)漿芯管與第一進(jìn)漿芯管連通，在鉆桿與第二進(jìn)漿芯管之間設(shè)置有與第一氣管相連通的第二氣管，在鉆桿的下端連接有鉆套，在鉆套內(nèi)設(shè)置有三通接頭，所述三通接頭的上端內(nèi)孔與第二進(jìn)漿芯管密封連接，三通接頭的下端兩出口處均設(shè)置高壓噴漿嘴，在鉆套與三通接頭之間設(shè)置有與第二氣管相連通的氣室，在鉆套的下端設(shè)置有與氣室相連通出氣孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆具，其特征在于，在所述鉆套通過錐螺桿與鉆桿相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆具，其特征在于，在鉆套的下端設(shè)置有噴套，所述出氣孔設(shè)置在噴套上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆具，其特征在于，所述氣室包括上氣室和下氣室，在第二氣管與三通接頭之間設(shè)置有一定的軸向間距，構(gòu)成上氣室，在噴套與高壓噴漿嘴之間設(shè)置有徑向間距，構(gòu)成下氣室，三通接頭上設(shè)置有軸向通氣孔，該軸向通氣孔連通上氣室與下氣室。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆具，其特征在于，所述鉆頭為錐形鉆頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆具，其特征在于，在鉆桿內(nèi)依次連接有多根第二進(jìn)漿芯管，相鄰第二進(jìn)漿芯管通過過渡接頭密封連接，在所述過渡接頭的中心設(shè)置過流孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆具，其特征在于，在鉆桿內(nèi)設(shè)置有多個(gè)第二氣管，各個(gè)第二氣管依次相連，相鄰第二氣管通過死接頭相連，所述死接頭與鉆桿卡瓦焊接固定。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆具，其特征在于，所述進(jìn)漿總成通過鉆桿法蘭與鉆桿相連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆具，其特征在于，所述鉆桿由套管與鉆桿卡瓦依次交替焊接而成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于雙管高壓旋噴工藝的鉆具，它包括進(jìn)漿總成、鉆桿、鉆頭，所述進(jìn)漿總成包括進(jìn)漿通道、第一高壓進(jìn)漿芯管、進(jìn)氣通道、第一氣管，在鉆桿內(nèi)設(shè)置有第二進(jìn)漿芯管、第二氣管，在鉆桿的下端設(shè)有鉆套，在鉆套內(nèi)設(shè)置有三通接頭，三通接頭的下端兩出口處均設(shè)置高壓噴漿嘴，在鉆套的下端設(shè)有出氣孔。通過設(shè)置進(jìn)漿通道和進(jìn)氣通道，用二管同時(shí)將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì)噴射流橫向噴射出，沖擊破壞土體，隨著鉆具的旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)與提升，在高壓漿液和在其外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，凝固后形成一個(gè)圓柱狀固結(jié)體，以達(dá)到加固地基或止水防滲的目的，有效提高了施工效率和成樁的質(zhì)量。
【IPC分類】E21B7/18, E02D5/46
【公開號(hào)】CN205078179
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520780742
【發(fā)明人】周偉程, 朱雪峰, 劉繼平, 李桐, 徐永, 章軍平, 童彪, 王濤, 周紅霞
【申請(qǐng)人】中鐵科工集團(tuán)軌道交通裝備有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月10日