一种钻孔连带喷浆支护装置的制作方法

本实用新型涉及一种钻孔连带喷浆支护装置，主要用于如排土场、废渣场、堆石坝等的地质勘探，属于岩土工程领域。

背景技术：

现如今，地质勘探领域中极少有将钻孔与支护防漏水相结合于一体的钻具。常规钻具结构相对单一，无法保证精确钻孔方向；排土场、废渣场、堆石坝等工程由于是由不同颗粒粒径大小的砾石土组成，物料尺寸大小相差悬殊，松散且有大量的空隙，单一的常规性钻探与输送过多钻孔冲洗液较容易造成垮孔现象和漏水现象，对于岩土工程的实施来说这两种现象无疑会带来繁琐的工程量和较高的经济损失，且为地质勘探作业带来巨大的困扰。所以在钻探过程中应在垮孔和漏水现象发生前及时进行喷浆支护作业，以此来填补松散料与碎石砂间的巨大空隙，防止垮孔与漏水现象的发生。但目前支护方式过于单一，无论是人工还是设备注浆支护方式都不够及时，且方式过于繁琐，经济消耗巨大，因此，本实用新型设计了一种在钻孔的同时，解决喷浆支护问题的新型钻具。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种在钻孔的同时解决喷浆支护问题的钻具，该钻具针对地质结构松散的钻探环境有良好的适应性能，可解决因土质结构松散等问题造成的难以钻探问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种钻孔连带喷浆支护装置，包括：浆料池1、送浆管3、泥浆泵4和钻具7；

钻具7 的顶部和底部分别设有连接钻杆和钻头的连接口；在钻具7靠近顶部的一端设有轴承装置5，轴承装置5内部有轴承珠11和轴承连接器12，轴承珠11通过轴承连接器12与轴承装置5连接，轴承珠11与轴承装置5间的空隙为进浆口13；在轴承装置5下方设有旋叶6，旋叶6为加厚螺旋式结构；在旋叶6 上开有凹槽，凹槽内设有喷浆装置8；喷浆装置8由喷浆口14、钢珠15和弹簧16组成，在钻具7外壁内侧设有长方形槽，钢珠15和弹簧16置于槽内，弹簧16置于钢珠15下方，槽顶部设有放浆口17，放浆口17的宽度小于钢珠15的直径，当弹簧16呈自然伸展状态时，钢珠15位于槽顶堵住放浆口17和喷浆口14，当弹簧16被压缩时，钢珠15下移，浆料即可通过喷浆口14喷出，钢珠15的直径大于喷浆口14的直径；

钻具7中心设有输水通道10，在钻具外壁与输水通道10之间设有输浆通道9，输浆通道9与进浆口13连通；

浆料池1通过送浆管3与进浆口13连通，送浆管3上设有泥浆泵4；浆料池1内设有搅拌器2。

工作过程：使用时，将钻具7顶部与钻杆连接、底部与钻头连接，旋叶6在钻头钻进时不断旋转破碎岩石；在钻孔过程中为防止钻头温度过高，钻具7 中心设置的输水通道10可输送钻头冲洗液降低钻头温度，若孔壁支护作业与钻孔作业同时进行，会因冲洗液的稀释而造成浆液过稀，从而难以达到支护效果，因此，在开展钻孔作业的同时不能开展喷浆作业，当钻孔作业进行到一定进度时，暂停钻孔作业，进行喷浆作业：首先用搅拌器2搅拌浆料池1内的浆料使其保持均匀态，然后通过泥浆泵4提供的高压将浆料从浆料池1经送浆管3泵入轴承装置5内的进浆口13，并通过进浆口13进入输浆通道9；浆料从放浆口17进入长方形槽，当弹簧16受到浆料的压力而压缩时，钢珠15下移开启喷浆口14，浆料从喷浆口14喷出；上下反复提拉钻具进行喷浆，完成喷浆作业后停止喷浆设备运作，继续开展钻孔作业。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

1、螺旋式结构的旋叶在钻头钻进时不断旋转破碎岩石，且有效地防止钻具偏心，大大提高钻具钻孔的精度，还能有效地将钻孔过程中产生的废石等渣料与钻头冲洗液通过螺旋式凹槽顺畅的带回地面，防止造成漏水现象；

2、加厚型的旋叶设计提高了旋叶的使用寿命，大大提高了旋叶强度，防止旋叶受到废石渣等石料造成的破坏变形；

3、在轴承珠的作用下，使得轴承装置不会随钻具的旋转而旋转，可防止送浆管因转动而缠绕在钻具上，提高了送浆通畅率并减少了钻具的损坏率；

4、喷浆装置内嵌于旋叶凹槽内，可有效地防止钻孔过程中石料对喷浆口造成的损坏，且能保证有效的喷浆距离，从而达到高效的支护目的；

5、钢珠在喷浆装置中起到阀门作用，当未进行喷浆支护作业时，钢珠可将喷浆口完全封堵，防止碎石料误入喷浆管道内，起到保护喷浆管道系统的作用；当喷浆压力足够时，浆料使钢珠下的弹簧受压收缩，使得喷浆口通畅，浆液可有效地喷射于孔壁上；放浆口半遮拦式的设计可以防止钢珠因喷浆装置压力的大小而发生错误位移；

6、浆料池内设置的搅拌器能有效地使浆料保持均匀状态，防止其因浆料过稀或沉淀而造成的喷浆效果不佳；

7、本实用新型高效便捷，结构合理适用，省时省力且节约大量资金。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为轴承装置横剖面图；

图3为钻具局部纵剖面图；

图4为喷浆装置细节图。

图中：1-浆料池，2-搅拌器，3-送浆管，4-泥浆泵，5-轴承装置，6-旋叶，7-钻具，8-喷浆装置，9-输浆通道，10-输水通道，11-轴承珠，12-轴承连接器，13-进浆口，14-喷浆口，15-钢珠，16-弹簧，17-放浆口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细阐述。

如图1~4所示，一种钻孔连带喷浆支护装置，包括：浆料池1、送浆管3、泥浆泵4和钻具7；

钻具7 的顶部和底部分别设有连接钻杆和钻头的连接口；在钻具7靠近顶部的一端设有轴承装置5，轴承装置5内部有轴承珠11和轴承连接器12，轴承珠11通过轴承连接器12与轴承装置5连接，轴承珠11与轴承装置5间的空隙为进浆口13；在轴承装置5下方设有旋叶6，旋叶6为加厚螺旋式结构；在旋叶6 上开有凹槽，凹槽内设有喷浆装置8；喷浆装置8由喷浆口14、钢珠15和弹簧16组成，在钻具7外壁内侧设有长方形槽，钢珠15和弹簧16置于槽内，弹簧16置于钢珠15下方，槽顶部设有放浆口17，放浆口17的宽度小于钢珠15的直径，当弹簧16呈自然伸展状态时，钢珠15位于槽顶堵住放浆口17和喷浆口14，当弹簧16被压缩时，钢珠15下移，浆料即可通过喷浆口14喷出，钢珠15的直径大于喷浆口14的直径；

钻具7中心设有输水通道10，在钻具外壁与输水通道10之间设有输浆通道9，输浆通道9与进浆口13连通；

浆料池1通过送浆管3与进浆口13连通，送浆管3上设有泥浆泵4；浆料池1内设有搅拌器2。