前置式偏心双管导向钻进注入机具的制作方法

本实用新型涉及一种钻进设备，尤其涉及一种前置式偏心双管导向钻进注入机具。

背景技术：

当前，我国地下水污染现象突出，已呈现从点状污染向带状和面状污染发展的态势。原位修复方法不需要用泵抽和地面处理，无需开挖、可减少污染物暴露，施工影响较小、成本低、修复彻底、处理污染物种类多等优点在欧美发达国家的应用比例不断提高，根据修复机理不同，可分为物理修复(曝气技术、电动修复技术等)、化学修复、原位生物修复和渗透反应墙技术等。

因地层复杂，污染程度差异大、地下水污染修复难度大，当时修复功能材料对污染达到精确投放时具有最佳的修复效果。因此，修复功能材料是否可以精准注入到目的地下水层中，是原位修复是否成功的前提，精准钻进和智能注入是注入修复的两大关键技术。

国内目前注入方法有：(1)钻孔注入，如采用GeoProbe钻机注入，其设备规模小、机动灵活，但压力低，注入效率低，且主要适用于溶液型修复材料，颗粒状的容易堵塞注浆孔；(2)井注入方式，可采用常压注入或加压注入，较适用于液态材料的砂层或者疏松地层，受场地条件影响较大，需对场地地质情况了解透彻；(3)喷射注入，常配合单管法和二重管法进行施工，具有喷射深度限制小，可多角度注入的特点。

水平定向钻能在大多数地层中铺设各种管线，但当遇到砂卵石、粉细砂等易坍塌地层时，常规单管钻进技术已无法正常导向钻进。该类地层的主要特点是结构松散、胶结度差、自稳能力差、单块岩石强度高，故在砂卵石地层中进行水平定向钻施工会有以下难题：第一，井壁稳定性难题，当松散的砂卵石地层被钻开后，在泥浆冲刷和钻具的扰动下孔壁极易发生坍塌；第二，导向难题，当在软硬交错的砂卵石地层中用水平定向钻技术钻进时，当遇到较大的漂石时钻孔的方向难以控制；第三，碎岩难题，不同于在岩层中钻进，在砂卵石地层中钻进时，卵石颗粒并不会被钻头破碎而是会随着钻头一起转动，这导致地面传来的能量不能有效地用于破碎岩石。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种能够在松散地层导向钻进并在回拖过程中旋喷修复土体的前置式偏心双管导向钻进注入机具。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种前置式偏心双管导向钻进注入机具，包括导向节，导向节包括内管和套在内管上的外管，内管一端通过调心轴承安装在外管的一端，另一端与一鼓形齿式联轴器连接，内管通过调心轴承和鼓形齿式联轴器偏心悬挂设置在外管内。

优选地，在外管设有调心轴承的一端外壁上开有多个射流喷嘴，多个射流喷嘴沿外侧壁圆周面呈环形均匀分布；射流喷嘴倾斜向内延伸至与外管和内管之间的环空导通。

优选地，在外管设有调心轴承的一端外壁上开有嵌槽，嵌槽内装填有造斜靴，造斜靴通过螺栓固定在嵌槽内；造斜靴的斜面朝向外管设有调心轴承的一端。

优选地，将所述外管圆柱面N等分，在其中一个分度位置开嵌槽，在其余分度位置均开有一个射流喷嘴。

优选地，还包括异径接头，所述异径接头连接在外管远离调心轴承的一端；所述鼓形齿式联轴器设置在异径接头内。

优选地，所述鼓形齿式联轴器包括连接套，连接套内腔壁形成环形的凸台；在连接套朝向内管的端口安装内管接头，内管接头螺纹装配至连接套内，内管接头插入至与凸台的环形台阶面抵接。

优选地，还包括内轴，内轴从连接套另一端口内插入连接套内，内轴插入到连接套内的一端具有圆弧形端面，内管接头对应圆弧形端面开有圆弧形槽；所述内轴对应凸台位置的侧壁形成弧形凸缘，弧形凸缘的顶点与凸台的内壁滚动配合；在连接套对应内轴插入的一端螺纹装配有封堵接头，封堵接头将内轴插入到连接套内的一端挡在连接套内。

优选地，内轴对应封堵接头的位置绕轴线形成一圈锥形面，所述封堵接头对应所述锥形面加工有供内轴相对其连接套轴线摆动的让位槽。

优选地，所述内管接头和连接套的配合面以及圆弧形端面与圆弧形槽的配合面均通过密封圈密封。

优选地，所述外管内壁对应调心轴承开有环形台阶面，调心轴承的轴承挡圈抵在环形台阶面上，调心轴承朝向外管外部的一端通过轴承端盖封装在外管端部；在所述外管上开有探棒仓，探棒仓内装填有探棒，探棒仓通过透波蒙皮封口。

与现有技术相比，本实用新型实施例至少具有以下优点：

本机具是由双动力头钻机驱动双层钻杆以相反的方向回转，不管是钻进直孔或者定向造斜，内钻杆均持续回转，而外钻杆可进行定向造斜和充当套管。

具体的：

第一、本导向钻进注入机具结合了导向钻进和旋喷的结构要求，可以实现导向钻进和回拖旋喷的双重功能。

第二、内管通过鼓形齿式联轴器与内轴连接，保证导向节后端内管和外管轴线重合，方便连接内外钻杆。

第三、鼓形齿式联轴器不但能传递钻压和扭矩，还能有密封性，能保证内管中心孔中的流体不泄露到内管和外管环空间隙中。

附图说明

图1为本实用新型前置式偏心双管导向钻进注入机具的结构示意图；

图2为图1中A-A向的结构示意图；

图3为图1中B-B向的结构示意图；

图4为图1中A处结构的局部放大图；

图5为图1中B处结构的局部放大图。

图中，1、内管；2、外管；3、调心轴承；4、内轴；5、连接套；6、造斜靴；7、射流喷嘴；8、异径接头；9、凸台；10、内管接头；11、封堵接头；12、内钻杆接头；13、弧形凸缘；14、锥形面；15、轴承端盖；16、透波蒙皮；17、转换接头。

具体实施方式

下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种前置式偏心双管导向钻进注入机具，包括导向节，导向节包括内管1和套在内管1上的外管2，内管1一端通过调心轴承3安装在外管2的一端，另一端与一鼓形齿式联轴器连接，内管1通过调心轴承3和鼓形齿式联轴器偏心悬挂设置在外管2内。

在外管2设有调心轴承3的一端外壁上开有多个射流喷嘴7，多个射流喷嘴7沿外侧壁圆周面呈环形均匀分布；射流喷嘴7倾斜向内延伸至与外管2和内管1之间的环空导通。

在外管2设有调心轴承3的一端外壁上开有嵌槽，嵌槽内装填有造斜靴6，造斜靴6通过螺栓固定在嵌槽内；造斜靴6的斜面朝向外管2设有调心轴承3的一端。

将所述外管2圆柱面N等分，在其中一个分度位置开嵌槽，在其余分度位置均开有一个射流喷嘴7。

还包括异径接头8，所述异径接头8连接在外管2远离调心轴承3的一端；所述鼓形齿式联轴器设置在异径接头8内。

所述鼓形齿式联轴器包括连接套5，连接套5内腔壁形成环形的凸台9；在连接套5朝向内管1的端口安装内管接头10，内管接头10螺纹装配至连接套5内，内管接头10插入至与凸台9的环形台阶面抵接。

还包括内轴4，内轴4从连接套5另一端口内插入连接套5内，内轴4插入到连接套5内的一端具有圆弧形端面，内管接头10对应圆弧形端面开有圆弧形槽；所述内轴4对应凸台9位置的侧壁形成弧形凸缘13，弧形凸缘13的顶点与凸台9的内壁滚动配合；在连接套5对应内轴4插入的一端螺纹装配有封堵接头11，封堵接头11将内轴4插入到连接套5内的一端挡在连接套5内。

内轴4对应封堵接头11的位置绕轴线形成一圈锥形面14，所述封堵接头11对应所述锥形面14加工有供内轴4相对其连接套5轴线摆动的让位槽，让位槽优选具有锥状内壁，大端开口可供锥形面14进入，而小端开口直径足以卡住锥形面14形成的凸缘，避免内轴4从连接套5内脱出。

所述内管接头10和连接套5的配合面以及圆弧形端面与圆弧形槽的配合面均通过密封圈密封。

所述外管2内壁对应调心轴承3开有环形台阶面，调心轴承3的轴承挡圈抵在环形台阶面上，调心轴承3朝向外管2外部的一端通过轴承端盖15封装在外管2端部；在所述外管2上开有探棒仓，探棒仓内装填有探棒，探棒仓通过透波蒙皮16封口。

工作原理说明：

本导向钻进注入机具通过导向节与钻头和钻杆连接，在内管1对应调心轴承3的一端突出外管2，在内管1端部安装转换接头17，转换接头17与钻头连接；内轴4突出异径接头8的一端安装有内钻杆接头12，内轴4插入到内钻杆接头12内，在内轴4插入到内钻杆接头12内的外壁上加工螺纹，内钻杆接头12与内轴4之间螺纹连接。

由于内管1前端通过调心轴承3偏置悬挂在外管2上，使钻头轴线与外管2轴线呈一定角度相交，从而产生造斜力。此外，外管2上设置的造斜工具面(造斜靴6)也能提供额外的造斜力。当要改变钻孔方向时，将造斜面旋转到相应位置固定下来，单独旋转内钻杆；要钻进直孔时，同时旋转内外钻杆。回拖注入修复剂时，用高压将修复剂压入内管1和外管2的环状间隙中，使修复剂以高速从喷嘴中喷出，切割搅拌土体，使其与需修复的土体均匀混合，达到修复的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。