[實用新型]一種防堵塞的土質隧道管棚鉆孔鉆具

有效

• 申請號: 201720412907.8
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN206625787U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 王天西;殷國權;張剛武;肖海濤;熊雄;趙創新;宋寧;蒲隆進;黃德平;徐勇;張開軍;周建輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司
• 主分類號: E21B10/26
• 分類號: E21B10/26;E21B17/22
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司51120
• 代理人: 楊海燕

技術領域：

一種防堵塞的土質隧道管棚鉆孔鉆具，屬工程建設中使用的鉆孔裝置。

背景技術：

“蒙華鐵路”是國內最大規模運煤專線——蒙西到華中煤運鐵路，“蒙華鐵路”北起內蒙古浩勒報吉站，終點到達江西省吉安，線路全長1837公里，規劃設計輸送能力為2億噸/年。蒙華鐵路紅土嶺隧道位于河南省南陽市內鄉縣湍東鎮、師崗境內。隧道采用單洞雙線形式，內設人字坡，隧道最大埋深204m，最小埋深3.93m，大部分基巖裸露，局部地段有殘破積土層分布。紅土嶺隧道膨脹土為一種高塑性粘土，具有超固結、吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性，性質極不穩定。出口軟弱圍巖自穩性較差，難以形成自然承載拱，容易出現地表沉陷、落拱塌方的情況。為確保安全進洞，施工采取I型33m長大管棚進行超前支護，但是長大管棚鉆孔施工極易塌孔，孔向控制困難，因為在膨脹土地層采用普通鉆桿鉆孔施工時，返碴困難，容易卡鉆，鉆孔施工效率非常低，鉆一根3米鉆桿需要3～4小時，無法滿足施工強度要求。根據現場實際地質情況分析、調研，采用螺旋鉆桿鉆孔功效大大提高，但是鉆孔鉆至9米時，鉆頭上的通氣、通水孔非常容易被堵塞，返碴較困難，黏土容易把鉆桿抱死，鉆孔無法繼續施工。

發明內容：

本實用新型要解決的問題就是針對以上不足而提供一種滿足長大管棚鉆孔施工，不會塌孔，不會卡鉆的鉆孔鉆具。其技術方案如下：

它包括鉆頭和鉆桿，其關鍵技術在于鉆頭包括頂帽，在頂帽上布置外鋼肋，外鋼肋的表面布置破碎齒，在鉆桿頭部加焊內加強肋，內加強肋上焊接內鋼肋，頂帽安裝在鉆桿頭部，鉆桿的表面設置螺旋鉆齒構成螺旋鉆桿。

所述破碎齒呈十字狀或三棱狀分布在外鋼肋的表面。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：

1、鉆頭上的頂帽對破碎部分起導向、擠壓作用，非常有利于破碎鉆進。

2、鉆桿頭部加焊內加強肋，能保證鉆具內部結構穩定，利于鉆孔。

3、鉆桿的表面設置螺旋鉆齒構成螺旋鉆桿，重點用于鉆頭穩定和鉆渣輸出，鉆渣輸出空間大，能順利返碴，鉆進過程中不會塌孔，鉆孔效率高，滿足長大管棚鉆孔施工。

4、破碎齒呈十字狀或三棱狀分布在頂帽上，不僅給破碎塊輸出提供必要的空間，同時增大鉆頭與土體摩擦力，加大切刨效果，當鉆桿高速旋轉時，不至于卡鉆，可以滿足潛埋膨脹土地層施工。

附圖說明：

圖1，是本實用新型結構示意圖；

圖2，是本實用新型鉆頭放大結構示意圖。

具體實施方式：

參見圖1和圖2，本實用新型包括鉆頭和鉆桿7，其關鍵技術在于鉆頭包括頂帽3，在頂帽3上布置外鋼肋2，外鋼肋2的表面布置破碎齒1，頂帽對破碎部分起導向、擠壓作用；為保證內部結構穩定，在鉆桿7頭部加焊十字形內加強肋5，內加強肋5上焊接內鋼肋4，頂帽3焊接安裝在鉆桿7頭部，鉆桿7的表面設置螺旋鉆齒6構成螺旋鉆桿。

所述破碎齒1呈十字狀或三棱狀分布在外鋼肋2的表面。

本實用新型的工作過程是：

在重粘土、膨脹土地段等工程地質條件較差的部位鉆進時，破碎齒1對前方進行破碎，然后破碎塊在鉆桿向前擠壓下，順著外鋼肋2、頂帽3滑出至鉆頭尾部內鋼肋4和內加強肋5后，在螺旋鉆齒6、鉆桿7的旋轉下輸出孔口。