[發明專利]深孔鉆具

在審

• 申請號: 201710143275.4
• 申請日: 2017-03-11
• 公開（公告）號: CN106761395A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 牛永波;王倩云;王威;白中強;崔寧濤
• 申請（專利權）人: 上海久卓機電設備有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B10/00;E21B33/13;E21B47/06;E21B47/005;E21B21/00
• 代理公司: 青島澤為知識產權代理事務所(普通合伙)37237
• 代理人: 姚繼偉,邵桂禮

技術領域

本發明涉及一種鉆具，特別涉及一種反漿測地壓的深孔鉆具。

背景技術

隨著工程項目的發展不斷深入，確定在該地區的工程地質條件其功能和復雜性不斷提高，導致旋噴樁的深度不斷增加，也增加了施工難度，為適應這種施工的需要，一種高深施工需要的鉆具被提到了開發的日程。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種深孔鉆具，它包括從上到下依次固定連接的水切削段、反漿段、地壓監測段、噴漿段和下切削段，其中所述噴漿段包括圓柱形噴漿段本體，位于噴漿段本體內的噴漿通道以及與噴漿通道導通的置于噴漿段本體上的噴嘴，還包括位于噴漿段本體內的氣道，以及與氣道導通連接的置于噴漿段本體上噴嘴周邊的氣帽，其中所述噴嘴和氣帽均設置有兩個，并且沿圓周方向對稱設置。

本發明更進一步的技術特征是：

所述氣帽包括帶氣孔的氣帽本體和置于氣孔內的密封件。

所述噴嘴采用收口結構。

所述的地壓監測段包括地壓監測段本體，設置在地壓監測段本體上的薄膜片、壓力傳感器、信號傳輸線，其中薄膜片與壓力傳感器之間充滿不可壓縮的液體，當外界壓力作用在薄膜片上時，薄膜片受壓變形，通過液體傳送至壓力傳感器，壓力傳感器監測到壓力變化并將壓力信號通過信號傳輸線傳輸至地面。

所述水切削段包括帶有中心流道的短節，與短節配合的油嘴，其中所述短節在和油嘴的配合面上設置有環形槽和密封件，還包括設置在短節上的切削噴嘴和高壓水道，其中所述切削噴嘴通過所述環形槽與高壓水道相導通。

所述切削噴嘴為一單向閥，它包括閥體、壓緊螺母、彈簧和鋼珠。

所述水切削段還包括設置在切削噴嘴外側的氣帽，以及位于短節上的與氣帽導通的切削段氣道。

所述返漿段包括帶有返漿口和返漿通道的返漿段本體，設置在所述返漿口上的十字擋板，設置在所述返漿段本體內的高壓水通道，以及與高壓水通道連通的倒吸水開啟閥，其中所述倒吸水開啟閥由彈簧、閥芯、閥體、噴水噴嘴組成，所述噴水噴嘴和所述返漿通道正對。

所述下切削段為鉆頭，用于在鉆進過程中對土體進行破壞鉆進。

本發明的有益效果是：

1、在超深加固中，工作效率的提高可有效避免地內硬質材料硬化對提鉆等的影響，噴漿段雙噴嘴同時進行噴漿作業時，可相互抵消噴漿產生的反作用力，使鉆具在地內基本達到力平衡。雙噴嘴結構也可作一工一備，避免任意噴嘴堵塞后，提鉆增加的人工、材料成本。

2、地內壓力的監測及平衡，是實現非開挖施工對周圍環境無影響的有效方法，地內壓力的動態監測，可實時反映出地內噴漿情況，根據分析可判斷出地內是否壓力過大或者出現空洞壓力過小。特別是在復雜的地內環境中，如管道、井等，返漿段可有效調節地內壓力。本發明通過地壓監測段實時監測地內壓力，返漿段內倒吸水開啟閥實現地內壓力平衡。當地壓監測段監測到地內壓力過高時，調節倒吸水開啟閥，提高倒吸水壓力，增大返漿量使壓力降低；反之，當地壓監測段監測到地內壓力過低時，則調節倒吸水開啟閥，降低倒吸水壓力，減小返漿量，有效保持地內壓平衡，返漿口上設置十字擋板，防止較大的顆粒進入反漿通道，堵塞反漿通道。

3、在進行非開挖旋噴作業時，水切削段的使用可以先對地內土體進行切削，形成一個較大的圓柱，降低了噴漿作業切削土體的損耗。向地內注入水，在粘性較大的土層起到稀釋地內土體的作用，便于排泥。旋噴作業中，切削水形成水墻，有利于下部鉆具孔內強制排泥。切削噴嘴采用單向閥原理，可在使用時推開單向閥噴水，不使用時，不影響鉆具其他功能。所述的氣帽安裝在切削噴嘴外側，與切削噴嘴間有一定量的間隙，保證氣體輸出時，對水射流形成環形保護，避免其由于重力等因素分散，切削力下降。同時，可將地內水、土混合物充分攪拌，增加含水量，稀釋泥土，便于排泥。保護氣可充分將地內水、土、水泥等混合物進行攪拌，提高成樁質量。

4、噴漿段射出高壓水泥漿噴射流，和高壓氣體共同作用下對已混有水質的泥土進行沖擊混合，形成混合水泥漿，多余的氣體、水、水漿由反漿段自動排出地面。

5、反漿段的反漿口位于水切削段的切削噴嘴下方，噴漿段噴嘴的上方，靠近切削噴嘴。反漿口在噴漿段的噴嘴上方有一段距離，在地壓的作用下能更好地排出多余的水和多余的水泥漿液。

6、下切削段的鉆頭在鉆具的最前端，在鉆進過程中，對土體進行破壞鉆進。

7、鉆具采用分段設計，便于維修和更換部分部件。

附圖說明：

圖1是本發明的整體結構示意圖；