[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110351046.4
• 申請(qǐng)日: 2011-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN102505918A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝效華;蔣俊;賈彥杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B7/04
• 分類號(hào): E21B7/04;E21B3/00;E21B21/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于水平定向穿越施工中，一次性完成擴(kuò)孔和管道回拖兩個(gè)工藝的旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置。

背景技術(shù)

非開挖技術(shù)是指在不開挖或少開挖地表的條件下進(jìn)行鋪設(shè)、更換或修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù)，國(guó)外稱?TT(Trenchless?Technology)或N-Dig，是鉆探工程的一項(xiàng)重要的組成部分。作為一項(xiàng)新興的管道非開挖施工技術(shù)，定向鉆穿越以其精確導(dǎo)向、施工周期短、綜合效率高等眾多優(yōu)勢(shì)，在天然氣等相關(guān)行業(yè)管道線路施工中獲得了廣泛應(yīng)用。定向鉆進(jìn)技術(shù)作為一種優(yōu)先選擇的非開挖施工技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：（1）對(duì)交通、環(huán)境的破壞及干擾小；（2）幾乎可全天候施工，施工安全、高效；（3）效率高，綜合成本低，工時(shí)少；（4）對(duì)施工場(chǎng)地要求高，礫石層施工困難。它廣泛應(yīng)用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)跑道、海灘、島嶼、建筑物擁擠的地方、管線通道和運(yùn)河等的石油、天然氣、自來(lái)水、污水及其它流體的管線鋪設(shè)和電力與電訊電纜的導(dǎo)管鋪設(shè)等場(chǎng)合。

在常規(guī)的水平定向穿越中一般都要進(jìn)行多次擴(kuò)孔，最終所擴(kuò)的孔徑一般要達(dá)到產(chǎn)品管道外徑的1.5倍（如當(dāng)產(chǎn)品管道外徑為30寸時(shí)，采用常規(guī)擴(kuò)孔就需要所擴(kuò)的最終孔徑為45寸），所以需要進(jìn)行多次擴(kuò)孔，當(dāng)孔徑過大時(shí)容易造成孔內(nèi)坍塌，使孔內(nèi)堆積巖土形成卡鉆等復(fù)雜情況，妨礙進(jìn)一步施工，甚至有可能讓前期施工完全報(bào)廢，卡鉆后需要多次洗孔，既浪費(fèi)時(shí)間又增加施工成本。另外，在管道回拖時(shí)由于浮力作用產(chǎn)品管道會(huì)上浮，當(dāng)浮力很大時(shí)管道和孔壁產(chǎn)生很大的摩擦，阻礙管道回拖的同時(shí)，也會(huì)影響孔壁穩(wěn)定。

采用常規(guī)擴(kuò)孔工藝時(shí)，由于擴(kuò)孔器和鉆桿的自重，將導(dǎo)致孔徑線下沉，最終造成成孔形狀變?yōu)轼喞嫘危艿阑赝宪壽E和初始設(shè)計(jì)孔眼軌跡相差很大，不能保證產(chǎn)品管道和所設(shè)計(jì)孔有較好的對(duì)中性。通常，帶切屑的泥漿都是通過鉆桿和孔壁之間的外環(huán)空進(jìn)行泥漿外排，很難用專用回收裝置來(lái)回收泥漿，因此造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：為解決大口徑定向穿越易塌孔、回拖摩擦阻力大和泥漿外排污染環(huán)境等問題，特提出一種擴(kuò)孔和管道回拖兩個(gè)工藝一次性完成的旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決此技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置，主要包括鉆桿1、擴(kuò)孔器3、軸承組6和連接器5；擴(kuò)孔器3包括集流腔18、連接面板11、鏤空長(zhǎng)孔10、切削齒9、磨損襯墊24、泥漿通道25、徑向泥漿噴口26和軸向泥漿噴口12；連接器5包括連接器外殼體30、連接器內(nèi)殼體22、肋板17、軸承座31、密封墊片32、密封圈19和端蓋16；其特征是：鉆桿1末端安裝有軸承組6，在鉆桿內(nèi)腔29末端處的鉆桿壁上有交錯(cuò)排列的泥漿孔27；擴(kuò)孔器前端2和鉆桿1通過螺紋28連接在一起，擴(kuò)孔器后端4與連接器5間隙配合，可相互轉(zhuǎn)動(dòng)，擴(kuò)孔器后端4與連接器5配合段之間有磨損襯墊24；連接器5內(nèi)置肋板17，肋板17焊接在連接器5內(nèi)；連接器5通過肋板17、軸承座31與軸承組6裝配在鉆桿1上，軸承組6靠端蓋16、軸肩21和螺母23固定，端蓋16由螺栓組14固定在軸承座31上；端蓋16和鉆桿1之間由密封圈19密封、端蓋16和軸承座31之間由密封墊片32密封；連接器后端15有連接器外殼體30和連接器內(nèi)殼體22，分別通過扣緊裝置20與產(chǎn)品管道7和排屑管道8相連，扣緊裝置20采用螺栓或者銷結(jié)構(gòu)，排屑管道8從產(chǎn)品管道7內(nèi)部通過；擴(kuò)孔器3切削面上有徑向泥漿噴口26、擴(kuò)孔器后端4有軸向泥漿噴口12、殼體內(nèi)有泥漿通道25，鉆桿內(nèi)腔29、泥漿孔27、集流腔18、泥漿通道25與徑向泥漿噴口26和軸向泥漿噴口12形成的通道連接內(nèi)外環(huán)空。擴(kuò)孔器3切削面上每一個(gè)列組設(shè)置徑向泥漿噴口26有4～6個(gè)，其中每一個(gè)列組對(duì)應(yīng)的連接面板11上設(shè)置徑向泥漿噴口26的數(shù)量為1～2個(gè)。

本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)：①可以確保產(chǎn)品管道的安裝精度；②用本裝置進(jìn)行水平定向穿越施工可以縮短施工時(shí)間和節(jié)約施工成本，特別是對(duì)于大口徑的管道施工可以縮短一半的工期；③可以通過排屑管道收集攜帶巖屑的泥漿，起到保護(hù)環(huán)境的作用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置的安裝示意圖；

圖2是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置的外觀圖；

圖3是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置的擴(kuò)孔器前視圖；

圖4是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)拖拉擴(kuò)孔裝置的剖視圖。