[發(fā)明專(zhuān)利]地下擴(kuò)孔器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980007472.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111566307B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史蒂芬·查爾斯·安吉;賽義德·阿利·黑達(dá)爾沙赫伊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 艾恩格瑞普控股私人有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B10/26
• 分類(lèi)號(hào): E21B10/26;E21B10/30;E21B7/28
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 李薇;楊明釗

一種用于地下通道的擴(kuò)孔器(1)，包括：支撐殼體(3)和徑向延伸的多個(gè)切削翼(11)；多個(gè)環(huán)段(13)，其中每個(gè)環(huán)段(13)包括弓形環(huán)部分(15)，其中多個(gè)環(huán)段(13)被組裝形成穩(wěn)定環(huán)(17)，穩(wěn)定環(huán)(17)橋接多個(gè)切削翼(11)的徑向外邊緣(12)，其中穩(wěn)定環(huán)(17)被緊固到至少一個(gè)切削翼(11)以對(duì)抗擴(kuò)孔器(1)的徑向移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及一種用于地下通道的擴(kuò)孔器(reamer)。在一些示例中，地下通道可以包括用于安裝纜線(xiàn)或管線(xiàn)的通道。

背景

用于纜線(xiàn)和管道的較小的地下通道通常通過(guò)首先使用鉆柱鉆出導(dǎo)向孔來(lái)產(chǎn)生。一旦導(dǎo)向孔的近端和遠(yuǎn)端都打開(kāi)，擴(kuò)孔器就在近端或遠(yuǎn)端處附接到鉆柱。然后，擴(kuò)孔器在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著該孔的長(zhǎng)度被推進(jìn)，以根據(jù)要安裝的管道或纜線(xiàn)的尺寸將該孔擴(kuò)大到所需的直徑。根據(jù)所需的最終直徑，可以使用多個(gè)尺寸逐漸增大的擴(kuò)孔器。多種變型是可能的，例如，擴(kuò)孔器可以被推動(dòng)(向前擴(kuò)孔)穿過(guò)該孔或被向后拉動(dòng)(向后擴(kuò)孔)穿過(guò)該孔。擴(kuò)孔器的這種用途可以被稱(chēng)為“開(kāi)孔器(hole opener)”，它可以擴(kuò)大現(xiàn)有的孔。在其他示例中，擴(kuò)孔器系統(tǒng)可以包括由鉆頭引導(dǎo)的鉆柱以及隨后的擴(kuò)孔器以擴(kuò)大由鉆頭產(chǎn)生的孔。

地下擴(kuò)孔器可以包括在使用中連接到鉆柱的圓柱形主體。圓柱形主體可以具有切削翼(cutting wing)，該切削翼焊接到圓柱形主體上或者螺栓連接到圓柱形主體的凹部中。當(dāng)進(jìn)行通過(guò)孔時(shí)，擴(kuò)孔器被鉆柱旋轉(zhuǎn)。切削翼抵靠地下地層(underground formation)旋轉(zhuǎn)擴(kuò)大了孔。

具有通過(guò)焊接固定的翼的擴(kuò)孔器的一個(gè)問(wèn)題是，它們不容易在現(xiàn)場(chǎng)被維修。只有在設(shè)備齊全的工程車(chē)間才能進(jìn)行令人滿(mǎn)意的維修。這帶來(lái)了另一個(gè)困難，即很難在制造過(guò)程中達(dá)到所要求的軸向跳動(dòng)公差。另一個(gè)問(wèn)題是擴(kuò)孔器在孔中可能不十分穩(wěn)定。這會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)，從而可能導(dǎo)致擴(kuò)孔器在孔中卡滯(binding)，并導(dǎo)致擴(kuò)孔器、鉆柱的損失，甚至導(dǎo)致孔的報(bào)廢。

因此，一些擴(kuò)孔器利用焊接到切削翼的尖端的穩(wěn)定化環(huán)(stabilizingring)。穩(wěn)定化環(huán)可以將切削翼接合在一起，從而為翼提供側(cè)向穩(wěn)定性，并使擴(kuò)孔器在孔中的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。這可以減少振動(dòng)情況，并降低穩(wěn)定性。然而，使穩(wěn)定化環(huán)焊接到翼使得在現(xiàn)場(chǎng)更換切削翼不那么容易。因此，維修和保養(yǎng)可能需要將擴(kuò)孔器送回到車(chē)間。

已經(jīng)包括在本說(shuō)明書(shū)中的對(duì)文件、動(dòng)作、材料、裝置、物品等的任何討論不應(yīng)被視為承認(rèn)任何或所有這些事項(xiàng)形成了現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分，或者是與本公開(kāi)相關(guān)的領(lǐng)域中的公知常識(shí)，如同其在本申請(qǐng)的各個(gè)權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期之前就存在。

在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)中，詞語(yǔ)“包括(comprise)”及其變型(例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)將被理解為意味著包括所闡述的元件、整體或步驟，或元件、整體或步驟的組，但不排除任何其他的元件、整體或步驟，或元件、整體或步驟的組。

概述

一種用于地下通道的擴(kuò)孔器，包括支撐殼體、多個(gè)徑向延伸的切削翼。擴(kuò)孔器還包括由多個(gè)環(huán)段(ring segments)形成的穩(wěn)定環(huán)(stabilization ring)。每個(gè)環(huán)段包括弓形環(huán)部分(arcuate ring portion)。當(dāng)多個(gè)環(huán)段組裝以形成穩(wěn)定環(huán)時(shí)，穩(wěn)定環(huán)橋接多個(gè)切削翼的徑向外邊緣。穩(wěn)定環(huán)緊固到切削翼中的至少一個(gè)切削翼，以對(duì)抗翼相對(duì)于擴(kuò)孔器主體的徑向移動(dòng)。作為擴(kuò)孔器的一部分的穩(wěn)定環(huán)還可以用于使擴(kuò)孔器保持成基本上位于地下通道的中心，由此穩(wěn)定環(huán)可以接觸地下通道的壁以對(duì)抗擴(kuò)孔器的徑向移動(dòng)。

在一些示例中，每個(gè)環(huán)段橋接兩個(gè)相鄰的切削翼的徑向外邊緣。在一些替代示例中，每個(gè)環(huán)段僅與一個(gè)相鄰的切削翼接觸，由此兩個(gè)相鄰的切削翼之間的橋接由彼此組裝在一起的環(huán)段的部分形成。