专利名称：水下冲击钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地质钻探技术领域，特别是用于地下水位较高的粘性土地区工程地质钻探的水下冲击钻头。
目前粘性土地区的工程地质钻探通常采用回转钻进和冲击钻进两种方法，在我国南方大部分地区都采用回转钻进，而东北地区则以冲击钻进为主。上述钻进方法所用的钻头一般为管式，在管壁上开有纵向槽口，在其上部设有与之焊接的提梁，在其下部设有与之焊接的刃口，该类钻头虽然在地下水位埋置较深的粘性土地区较为适用，但是在地下水位较高的粘性土地区以及水下或软质地层钻探时容易出现问题，如提钻时易出现缩孔、掉芯等，给钻探带来许多困难。其原因是钻头提升时，由于水的作用减小了腹腔内土与管壁的摩擦力而产生掉芯现象；同时，水下粘性土大部分为软塑或流塑状态，土体较软，钻头提升时孔底产生真空，其程度随提升而逐渐加大，从而造成孔壁收缩，孔径变小，有时将腹腔内土体抽出，导致进尺缓慢，甚至不进尺。现阶段解决的办法是跟管钻进，即下套管护壁，随着冲击钻进，进行人工拧管或机械冲击套管，以达到所要求的勘探深度。采用这种方法既消耗人力、物力和机械设备，又浪费时间，同时，增加勘探费用50％左右。尽管如此，通常因为孔壁对管的粘滞力的逐渐增大，套管跟进困难，终孔达不到设计要求。
本实用新型针对上述存在的问题进行了改进，提供一种结构合理、使用方便、效率高、费用低、容易加工制造的水下冲击钻头。
本实用新型是通过下列方式予以实现的一种水下冲击钻头，包括锁接头、筒体、刃口，本实用新型是在锁接头下端设置气液补偿机构，其由导管及其下端通过安装销联接的锥尖头组成，其中，锥尖头尾部有一滑槽，安装销在滑槽内可相对滑动，该气液补偿机构的作用主要是解决钻头提升时孔底产生真空而导致的气压差，即钻进时锥尖头封住孔底，而提钻时锥尖头自动打开，使上部的水、泥浆或空气经带孔钻杆及导管流向孔底，从而解决了缩孔、掉芯现象。同时，在筒体与导管之间设置三个120°等分的翼片，也可以设置两个(180°等分)或四个(90°等分)翼片，通常采用三个120°等的翼片，每个翼片之间所对应的筒体处(壁)制有槽口。槽口的设置使抠土很方便，翼片的作用是传导由导管传来的冲击力，支撑、加固筒体，并保证其结构的整体性、稳定性和同心度，通常翼片可采用平行四边形。上述筒体与锁接头采用螺纹联接，翼片与筒体、导管和锁接头之间采用焊接固联，刃口与筒体也可采用焊接联接。
其工作过程是钻探开始时可用原钻头钻至地下水位以下，或在出现缩孔和掉芯现象时换上本水下冲击钻头并将其落入孔底，此时锥尖头封住孔底，阻止土、泥浆或空气进入导管内，冲击钻进每次进尺为0.5米，在提钻时由于气压差和钻头底部的粘滞作用，使尖锥头自动打开，使上部的水、泥浆或空气通过带孔钻杆、导管流向孔底，随着钻头的提升，孔底不断地得到水、泥浆或空气的补充，消除了气压差(即不产生真空)，从而保证不缩孔、不掉芯。同时，钻头的筒体及翼片也起到防止掉芯的作用，而且筒体上设置的槽口使抠土非常方便。
本实用新型和现有技术相比，具有结构合理、使用方便、加工制造简单、工作效率高、费用低等特点。
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是
图1中A－A截面的断面图。
图3是
图1中B－B截面的断面图。
图4是
图1中C－C截面的断面图。
图中1锁接头、2筒体、3导管、4槽口、5翼片、6刃口、7滑槽、8安装销、9锥尖头。
本实用新型的最佳实施例，如
图1－4所示。一种水下冲击钻头，包括锁接头1、筒体2、刃口6，本实用新型是在锁接头1下端设置气液补偿机构，其由导管3及其下端通过安装销8联接的锥尖头9组成，其中锥尖头1尾部有一滑槽7，安装销8在滑槽7内可相对滑动，该气液补偿机构的作用是解决钻头提升时孔底产生真空而导致的气压差，即钻进时锥尖头9封住孔底，而提钻时锥尖头9自动打开，使钻头上部的水、泥浆或空气经带孔的钻杆及导管3流向孔底，从而解决了缩孔、掉芯现象。同时筒体2与导管3之间设置三个120°等分的翼片5，也可以设置两个(180°等分)或四个(90°等分)翼片，通常采用三个120°等分的翼片5，每个翼片5之间所对应的筒体处(壁)制有槽口4，槽口4的设置使抠土很方便，翼片5的作用是传导由导管3传来的冲击力，支撑、加固筒体2，并保证其结构的整体性、稳定性和同心度，通翼片5采用平行四边形，也可以采用其它形状。上述筒体2与锁接头1采用螺纹联接，翼片5与筒体2、导管3和锁接头1之间采用焊接固联，刃口6与筒体2之间也可采用焊接固联。本实用新型可根据设备、工具情况可制造不同的尺寸规格。
权利要求1.一种水下冲击钻头，包括锁接头、筒体、刃口，本实用新型的特征是A、在锁接头下端设置气液补偿机构，其由导管及其下端通过安装销联接的锥尖头组成；B、在筒体与导管之间设置三个120°等分的翼片，每个翼片之间所对应的筒体处制有槽口。
专利摘要本实用新型属于地质钻探技术领域，特别是用于地下水位较高的粘性土地区工程地质钻探的水下冲击钻头，它包括锁接头、筒体、刃口，本实用新型是在锁接头下端设置气液补偿机构，同时在筒体和导管之间设置翼片，因此，该钻头克服了现有技术的缩孔、掉芯现象，其具有结构简单、使用方便、容易加工、工作效率高、费用低等特点。
文档编号E21B10/36GK2053235SQ8920398
公开日1990年2月21日 申请日期1989年4月3日 优先权日1989年4月3日
发明者孙守荣 申请人:黑龙江省建筑设计院