[發明專利]一種具有振動功能的鉆桿

在審

• 申請號: 202210955923.7
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115387750A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李曉龍;龔煦叢;吳光華;鐘燕輝;邢海鵬;谷文博;常東明;陳永利
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;河南省趙口引黃灌區二期工程建設管理局
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00;E21B17/00;H02K7/14;H02K7/10;H02K5/24;E02D3/08
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 陶祥琲

本發明涉及巖土工程砂土地層振動注漿技術領域，尤其涉及一種具有振動功能的鉆桿，其包括鉆桿本體，所述鉆桿本體設有容置腔，所述容置腔內設有振動裝置，所述振動裝置包括驅動電機和固定裝置，所述驅動電機設于保護殼內，所述保護殼與所述固定裝置連接，所述固定裝置與所述鉆桿本體的內壁相連，所述驅動電機的轉軸連接凸輪，所述凸輪能夠在所述鉆桿本體內壁上的棘輪齒槽內轉動；本發明提供的具有振動功能的鉆桿，在鉆桿施工作業過程中，與驅動電機相連的凸輪旋轉沖擊棘輪齒槽，鉆桿受到沖擊產生振動，從而使得鉆桿周圍的砂土振動，孔隙水壓力增大，有效應力減少，形成軟化區，改善注漿環境，達到振動注漿的目的。

技術領域

本發明涉及巖土工程砂土地層振動注漿技術領域，尤其涉及一種具有振動功能的鉆桿。

背景技術

注漿作為一種特殊的施工方法，具有實用性強，應用范圍廣泛的特點，它是用適當的方法將某些能固化的漿液注入巖土地基的裂縫或孔隙中，使得巖土體成為強度高、抗滲性好、穩定性高的新結構體，從而達到改善其物理力學性質的目的。按照漿液的滲透方式分類，注漿工藝大體可分為滲透注漿，壓密注漿，劈裂注漿，高壓旋噴注漿，旋噴注漿等。雖然注漿方法在許多方面發展的已經較為成熟，但對于砂土地層來說，注漿效果不能盡如人意，經常出現漿液難以注入的情況。針對上述情況，近些年出現一種新的注漿方法——振動注漿法，該方法機理是在振動器的沖擊振動作用下，使得砂土的孔隙水壓力增大，有效應力減少，產生液化現象。鉆桿是一種尾部帶有螺紋的鋼管，用于連接鉆機地表設備和位于鉆井底端鉆磨設備或底孔裝置，是鉆孔工具中連接、用以傳遞動力的桿件。鉆桿的用途是將鉆探泥漿運送到鉆頭，并與鉆頭一起提高、降低或旋轉底孔裝置。目前振動注漿施工中常用的鉆桿自身不具備振動功能，難以達到增大砂土孔隙水壓力，減少有效應力的效果；此外，鉆桿在工作過程中，內部通道容易堵塞，不利于后續鉆探泥漿的輸送，增加施工步驟，拖延施工時間。申請號為202022422968.7的專利文獻公開了一種長螺旋灌注樁加厚軟土地基用施工裝置。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種具有振動功能的鉆桿。

為了實現上述目的，本發明提出一種具有振動功能的鉆桿，包括：鉆桿本體，所述鉆桿本體設有容置腔，所述容置腔內設有振動裝置，所述振動裝置包括驅動電機和固定裝置，所述驅動電機設于保護殼內，所述保護殼與所述固定裝置連接，所述固定裝置與所述鉆桿本體的內壁相連，所述驅動電機的轉軸連接有凸輪，所述鉆桿本體內壁上沿周向設置棘輪齒槽，所述凸輪與所述棘輪齒槽位于同一平面內，且所述凸輪在轉動過程中與所述棘輪齒槽碰觸。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述固定裝置包括與所述鉆桿本體內壁連接的連接板以及與所述連接板垂直連接的帶孔板，所述帶孔板設于所述驅動電機的兩側，所述帶孔板上設有安裝孔，所述安裝孔內安裝有連接棒，所述連接棒與所述保護殼固定連接。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，每個所述帶孔板上設有兩個安裝孔，所述安裝孔的直徑大于所述連接棒的直徑。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述保護殼與所述帶孔板之間的連接棒上套設有彈簧。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述鉆桿本體的內壁連接有圓環，所述圓環設于所述棘輪齒槽的上方。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述棘輪齒槽為環形結構，所述棘輪齒槽的內壁設有多個均勻分布的凸起，所述凸起的中間為尖部，兩側為低部。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述圓環的內徑大于所述棘輪齒槽的內徑。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述保護殼的底端與所述轉軸通過軸承連接。

作為一種可選的實施方案，在本發明提供的具有振動功能的鉆桿中，所述鉆桿本體的底端與鉆頭連接。