专利名称：保径导向器及具有该保径导向器的钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种保径导向器及其钻具，尤其是一种在边坡及基坑支护锚杆成孔施工中的填土层、淤泥层、粉质粘土层及 砂砾层等较软弱、松散地层中锚杆施工时，保证钻具成孔孔径及成孔倾角的ー种装置。
背景技术：
目前边坡及基坑支护施工，在填土层、淤泥层、粉质粘土层及砂砾层等较软弱、松散地层中锚杆成孔主要简单采用钻杆接三翼钻头回转钻进施工技术。通常情况基坑及边坡支护设计时已确定了锚杆的各项技术參数，其中包括锚杆直径(即锚杆成孔孔径)及倾角。而采用目前的钻杆接三翼钻头回转钻进施工时存在如下三个缺点I、现有技术的钻杆接三翼钻头回转钻进时，由中空钻杆中注入给钻头降温及冲刷作业碎渣的水直接送至钻头处，作业碎渣随着回水由钻孔排出孔外，然而被钻头切削下的泥土碎渣有时会因不能及时排出孔外而在孔壁形成较厚的泥皮，降低了孔壁土体与锚固体之间的粘结力，导致锚杆的实际抗拔值不能满足设计要求；2、在填土层、淤泥层、粉质粘土层及砂砾层等较软弱、松散地层中锚杆成孔易缩径或坍塌，钻具实际成孔孔径小于锚杆直径，不能满足设计要求，同时也降低了锚杆的实际抗拔值；3、边坡及基坑支护锚杆孔是ー种近水平的倾斜钻孔，由于钻杆的直径较小(远小于钻孔孔径)和具有柔性，在钻杆和钻头自重的作用下易向下产生挠度，钻孔发生偏斜，导致成孔倾角不能满足要求，影响施工质量。基于以上事实，一种能够保证钻具施工成孔孔径及成孔倾角且易于操作的ー种钻具成孔技术成为本领域亟需解决的问题。
实用新型内容为实现上述目的，本实用新型提供一种结构简单，易于操作的，且能够保证在基坑及边坡支护领域的钻具施工成孔孔径及倾角要求的保径导向器及具有该保径导向器的钻具。本实用新型提供ー种保径导向器，用于基坑及边坡支护锚杆施工成孔钻具，其具有钢体以及安装在钢体上的多个切割片，钢体呈圆筒状，多个切割片设置在钢体的ー侧且均匀分布，钢体的圆筒内具有支撑件，保径导向器的外径与所述的钻具成孔直径一致。基于上述构思，保径导向器的外径大于钢体的圆筒的外径。基于上述构思，支撑件为多个，均匀辐射状分布在钢体的圆筒内。基于上述构思，支撑件为一体成型，且具有中心通孔。基于上述构思，切割片焊接在钢体上。本实用新型还在于提供ー种具有导向保径器的钻具，该钻具具有钻头、钻杆，保径导向器通过所述的支撑件安装在所述的钻杆上。[0014]基于上述构思，保径导向器的外径大于钢体的圆筒的外径。基于上述构思，支撑件为多个，支撑件的一端与钢体的圆筒内壁焊接，另一端与钻杆焊接，支撑件呈均匀辐射状分布在钢体的圆筒内。基于上述构思，支撑件(4)为一体成型，且具有中心通孔。基于上述构思，钻杆上的保径导向器为多个，以一定距离间隔设置。本实用新型的保径导向器以及具有该保径导向器的钻具能够在基坑及边坡支护锚杆施工作业中，良好保持锚杆施工成孔孔径及倾角。由于增加了保径导向器的结构，锚杆成孔时能够多次切削破碎缩径、坍塌孔段岩土及泥皮，以利于回转钻进的排渣，并且保径导 向器间隔设置，在作业过程中能够良好的支撑钻杆，避免钻杆因自重产生向下的挠度，从而避免发生了锚杆成孔时产生的钻孔偏斜，保证了锚杆成孔孔径及倾角的设计要求。
图I为本实用新型的保径导向器的侧视示意图；图2为本实用新型的保径导向器的纵剖示意图；图3为本实用新型的保径导向器的正向示意图；图4为本实用新型的钻具结构示意图。
具体实施方式
以下结合图示，对本实用新型的具体结构进行说明。本实用新型提出ー种保径导向器，用于在基坑及边坡支护的填土层、淤泥层、粉质粘土层及砂砾层等较软弱、松散地层中，锚杆成孔采用钻杆接三翼钻头回转钻进施工方法时，安装在钻杆上的保径导向器能够保证锚杆成孔孔径及倾角的要求。首先參见图I至图3，图I为本实用新型的保径导向器侧视图，图2为本实用新型的保径导向器的纵剖视图，图3为本实用新型的保径导向器的正向示意图。本实用新型的保径导向器I具有钢体2以及安装在钢体2的ー侧沿的多个切割片3，钢体2呈圆筒状结构，该多个切割片3沿钢体2的侧沿均匀分布，切割片3的厚度大于钢体2的壁厚，以使切割片3安装到钢体2上时，切割片3的内侧边缘以及外侧边缘皆于径向凸出于钢体2的圆筒状结构的内侧边缘和外侧边缘。保径导向器I的外径，即切割片3的径向外表面所在圆的直径，与三翼钻头的设计直径应一致，钢体2的外径略小于保径导向器I的外径，此处所指的略小于应该为小2_左右。本实用新型的保径导向器I的钢体2上还具有支撑件4，支撑件4可以是分开形成的多个单独支撑件4，优选的为三根，均匀的呈辐射状分布于钢体的圆筒内。支撑件也可以是一体成型的构件，其一体成型形式可以是在整体钢板上冲压形成具有中间通孔5以及围绕中间通孔5均匀分布的支撑件4的一体形成结构。本实用新型的保径导向器I的支撑件4可以预先形成在钢体2上，也可以在后续的安装时再设置。本实用新型的切割片3可以焊接到钢体2上，也可以用其它方式固定在钢体2上。切割片3的材料为硬质合金，但其具体连接方式及材料的选择，并不因本实施例的选择而受限，其可以是其他方式的连接，其材料的选择也可以是本领域所常用的切割材料的等同替换。[0028]參见附图4，图4为具有本实用新型的保径导向器I的钻具6，该钻具6由钻头7、钻杆8以及安装在钻杆8上的保径导向器I组成。保径导向器I具有切割片3的一面朝向钻头ー侧，保径导向器I的外径与钻头7的直径一致，并且保径导向器I安装在钻杆8上依靠支撑件4与钻杆8连接。其连接形式可以是焊接或者其他形式的固定连接方式。本实用新型的钻杆8上的保径导向器I可以是多个，多个保径导向器I之间按照一定距离在钻杆8上连续设置，该一定距离可根据钻具6施工的地层条件以及钻具6的长度而确定，一般的设置距离为2 4米。本实用新型的钻具6可根据锚杆成孔作业的深度需求设置多个钻杆8连接形成较长作业深度的钻具6，钻杆8之间依靠钻杆接头9连接。在作业过程中，钻杆8连接三翼钻头7在基坑及边坡支护锚杆施工时成孔，当钻头7钻入钻孔至2米时，连接在钻杆8上的保径导向器I进入钻孔，随着钻头7与钻杆8的钻入，保径导向器I也进ー步进入钻孔中，遇到不能及时排出的泥土时，保径导向器I将对上述情况进行二次破碎，或者遇到软弱、松散的地层中有缩径或者坍塌时，保径导向器I将对上述情况二次钻孔，保证了锚杆施工成孔直径，同时由于钻杆8的直径较小并且具有一定柔度，在钻孔过程中，由间距设置的保径导向器I在孔中作业，也对钻杆8起到了良好的支撑作用，解决了钻孔因钻杆8自重产生的挠度而发生钻孔倾角超过要求的问题。本实用新型通过在钻具6上设置保径导向器的方式，主要解决了之前提到的三个缺点I、钻具成孔多次切削破碎功能通过在钻杆8上安装多个保径导向器I的方式，可以依靠该多个保径导向器I多次切削破碎岩土及泥皮，使其较易排出孔外，提高了孔壁土体与锚固体之间的粘结力，满足锚杆的抗拔值要求；2、钻具成孔保径功能通过在钻具6上设置保径导向器I的方式，可以多次切削破碎缩径及坍塌孔段的岩土，较好的保证钻具6的成孔孔径，满足技术要求；3、钻具成孔的导向功能通过在钻具6上设置外径与钻头直径一致的保径导向器I的方式，限制了钻杆8的挠度变形，较好的保证了锚杆倾角的技术要求。安装使用保径导向器的施工技术主要应用在基坑及边坡支护领域填土层、淤泥层、粉质粘土层及砂砾层等较软弱、松散地层中，锚杆施工成孔采用钻杆接三翼钻头回转钻进施工方法时，在回转钻杆的前段间开2 4米安装ニ至三个保径导向器，用以保证锚杆施エ成孔孔径及倾角的设计技术要求。
权利要求1.ー种保径导向器，用于基坑及边坡支护锚杆施工成孔钻具，其具有钢体(2)以及安装在所述钢体⑵上的多个切割片(3)，所述钢体⑵呈圆筒状，所述的多个切割片(3)设置在所述的钢体(2)的ー侧且均匀分布，所述的钢体(2)的圆筒内具有支撑件(4)，所述的保径导向器(I)的外径与所述的钻具成孔直径一致。
2.如权利要求I所述的保径导向器，其特征在干所述的保径导向器(I)的外径大于所述的钢体(2)的圆筒的外径。
3.如权利要求I或2所述的保径导向器，其特征在干所述的支撑件(4)为多个，均匀辐射状分布在所述的钢体(2)的圆筒内。
4.如权利要求3所述的保径导向器，其特征在于所述的支撑件(4)为一体成型，且具有中心通孔(5)。
5.如权利要求4所述的保径导向器，其特征在干所述的切割片(3)焊接在所述钢体 (2)上。
6.ー种具有权利要求I所述的保径导向器的钻具，具有钻头(7)、钻杆(8)，其特征在于所述的保径导向器(I)通过所述的支撑件(4)安装在所述的钻杆(8)上。
7.如权利要求6所述的钻具，其特征在干所述的保径导向器(I)的外径大于所述的钢体⑵的圆筒的外径。
8.如权利要求6所述的钻具，其特征在于所述的支撑件(4)为多个，所述支撑件的一端与所述钢体(2)的圆筒内壁焊接，另一端与所述的钻杆(8)焊接，所述的支撑件(4)呈均匀辐射状分布在所述的钢体(2)的圆筒内。
9.如权利要求6所述的钻具，其特征在于所述的支撑件(4)为一体成型，且具有中心通孔(5)。
10.如权利要求6至9任ー项所述的钻具，其特征在干所述钻杆(8)上的所述的保径导向器为多个，以一定距离间隔设置。
专利摘要本实用新型涉及一种保径导向器及具有该保径导向器的钻具，用于边坡及基坑支护锚杆施工领域，保径导向器(1)具有钢体(2)以及切割片(3)，该钢体(2)呈圆筒状结构，该切割片(3)在该钢体(2)的一侧均匀分布。保径导向器的外径与钻头的直径应一致。本实用新型的保径导向器安装在钻杆上，呈一定距离间隔设置，用以保证钻具成孔孔径及倾角的要求。
文档编号E21B11/00GK202401967SQ20112056346
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者蒋续平, 邹建平, 龚福初 申请人:中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司