一种四翼射流反循环扩孔钻头的制作方法

文档序号:34425579发布日期:2023-06-09 23:07阅读:98来源:国知局
技术简介:
本专利针对致密砂石地层中常规反循环钻机抽吸能力不足、易堵塞的问题,提出四翼射流反循环扩孔钻头。通过设置上下两层翼片及高速射流喷嘴,增强破碎与抽吸效率,利用合金钻齿二次切削和锥形结构提升成孔质量,解决大块碎石扰动不足及高真空抽吸难题。
关键词:四翼射流钻头,反循环扩孔

本技术属于工程地质,尤其涉及一种四翼射流反循环扩孔钻头。


背景技术:

1、反循环钻机适用于大深度、大直径桩基成孔,广泛适用于陆地、河床、海底大陆架上的各种基础施工工程。由于旋挖钻机进行水下开挖存在部分盲区部位难以清理彻底,遂采用射流式反循环设备作为辅助开挖手段对阴角和盲区部位进行开挖处理。

2、但在致密砂石地层中,常规的射流反循环对于大块的碎石、角砾扰动破碎能力有限,岩石碎屑颗粒均较大,在致密砂石地层时,现有技术中的一般反循环钻机难以直接抽吸真空高差大于10m的土体,而常规的射流反循环虽然能直接进行抽吸,对较为致密中风化岩层、砂石角砾地层的扰动能力和抽吸能力明显不足,且易发生堵塞管道的情况。

3、解决上述技术问题的难度和意义:

4、因此,基于这些问题,提供一种能够用于致密中风化岩层、砂石角砾地层的四翼射流反循环扩孔钻头具有重要的实用价值。


技术实现思路

1、本申请目的在于为解决现有技术中技术问题而提供一种能够用于致密中风化岩层、砂石角砾地层的四翼射流反循环扩孔钻头。

2、本申请实施例为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

3、一种四翼射流反循环扩孔钻头,所述四翼射流反循环扩孔钻头包括与双臂管道连接的土体吸入管,所述土体吸入管四周沿轴向设有两层翼片,即上翼片和下翼片,所述上翼片的直径大于下翼片的直径,所述上翼片的边缘处设有固定环,所述双臂管道内设置高速射流管,所述高速射流管的末端为高速射流喷嘴,且高速射流喷嘴位于上翼片端部。

4、本申请实施例还可以采用以下技术方案:

5、在上述四翼射流反循环扩孔钻头中,进一步的,所述上翼片和下翼片的数量均为四个,且均匀分布在土体吸入管的四周,高速射流管的数量为四根。

6、在上述四翼射流反循环扩孔钻头中,进一步的,所述上翼片通过上翼片固定臂安装在土体吸入管上。

7、在上述四翼射流反循环扩孔钻头中,进一步的,所述上翼片固定臂与土体吸入管的连接处设有顶部加强片和底部加强片。

8、在上述四翼射流反循环扩孔钻头中,进一步的,所述上翼片和下翼片边缘设有合金钻齿,合金钻齿自由端部沿顺时针水平方向设置,位置位于下翼片下沿。

9、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下有益效果:

10、1、本实用新型的四翼射流反循环扩孔钻头,用于致密角砾、中风化岩层的清理,由于所述的射流反循环扩孔钻头端部包括了两组翼片,使整个射流反循环钻头呈锥形结构,其中上翼片通过固定环、顶部加强片和底部加强片进行加固,可提供更强的作业扭矩,完成扩孔作业。

11、2、本实用新型设置上翼片与下翼片两组翼片,每个翼片上设置有多个合金钻齿。钻头钻进过程中,在端部下翼片进行钻进的基础上,由上翼片对孔内残余物进行二次切削,同时扩大孔壁直径,提高成孔效率和质量。同时顶部加强片与底部加强片可以增强钻孔内泥浆的搅动能力,提高钻头回水效率。

12、3、本实用新型在上翼片最外侧设置高速射流喷嘴,钻进过程中通过高压射流直接冲刷孔壁,可以辅助增强钻头对于孔壁的切削能力,对破碎后岩屑进行高强度切削,使土体吸入管更易吸入泥浆,提高土体吸入管吸入效率,增加了钻头旋转过程中的搅动能力,

13、4、本实用新型解决了现有技术中仅有一个射流喷口,位于钻头端部,射流为端部射流,不是定向射流,无法直接切削孔壁问题,本实用新型具有四个可随钻头整体转动的高速射流喷嘴,通过四个高速射流管进行供水,高压射流在转动过程中进行侧向射流切削,射流对侧壁的破碎程度更高。因此,相比现有技术,本申请所述的射流反循环钻头的结构更牢固,破碎、搅动能力更强,成孔质量更高。



技术特征:

1.一种四翼射流反循环扩孔钻头,其特征在于:所述四翼射流反循环扩孔钻头包括与双臂管道连接的土体吸入管,所述土体吸入管四周沿轴向设有两层翼片,即上翼片和下翼片,所述上翼片的直径大于下翼片的直径,所述上翼片的边缘处设有固定环,所述双臂管道内设置高速射流管,所述高速射流管的末端为高速射流喷嘴,且高速射流喷嘴位于上翼片端部。

2.根据权利要求1所述的四翼射流反循环扩孔钻头,其特征在于:所述上翼片和下翼片的数量均为四个,且均匀分布在土体吸入管的四周,高速射流管的数量为四根。

3.根据权利要求1所述的四翼射流反循环扩孔钻头,其特征在于:所述上翼片通过上翼片固定臂安装在土体吸入管上。

4.根据权利要求3所述的四翼射流反循环扩孔钻头,其特征在于:所述上翼片固定臂与土体吸入管的连接处设有顶部加强片和底部加强片。

5.根据权利要求1所述的四翼射流反循环扩孔钻头,其特征在于:所述上翼片和下翼片边缘设有合金钻齿,合金钻齿自由端部沿顺时针水平方向设置,位置位于下翼片下沿。


技术总结
本技术属于工程地质技术领域,尤其涉及一种四翼射流反循环扩孔钻头,所述四翼射流反循环扩孔钻头包括与双臂管道连接的土体吸入管,所述土体吸入管四周沿轴向设有两层翼片,即上翼片和下翼片,所述上翼片的直径大于下翼片的直径,所述上翼片的边缘处设有固定环,所述双臂管道内设置高速射流管,所述高速射流管的末端为高速射流喷嘴,且高速射流喷嘴位于上翼片端部。本技术提供一种能够用于致密中风化岩层、砂石角砾地层的四翼射流反循环扩孔钻头。

技术研发人员:殷瑞林,胡保安,程瑾,王天祥,王小龙,赵海涛,刘伟,刘登生,任会康,高天宇
受保护的技术使用者:中交天津航道局有限公司
技术研发日:20221123
技术公布日:2024/1/12
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