专利名称：双管螺旋钻的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻具，具体涉及一种双管螺旋钻。
技术背景当前我国在黄土滑坡钻探中，主要采用的还是常规的地基勘察中的钻 探工具，即螺旋钻、冲击钻和岩芯钻。螺旋钻通过回转，使螺旋头旋入土 中，为全断面钻进，土样被粘在螺旋叶片上带出，钻头带出的土样完全扰 动。但该钻头对孔底扰动很小，在地基勘察中，用该钻头钻至预定的深度，然后换为取土器取原状样；但是滑坡勘察中，滑动带的位置很难预先估计 到，用取土器连续取土也不易实施，因此螺旋钻在滑坡钻探中不宜应用； 冲击钻是釆用管状钻头，靠其上部的重锤冲击贯入土中，中间的土芯被挤 入管内提出。由于非饱和黄土强度高，该方法钻探时，黄土与管壁有很大 的摩擦力，导致管内土芯不仅侧向受挤压，而且垂直方向也受压，往复冲 击使土芯变成上凸的饼状层层相叠，土样完全扰动，该钻探方法在地基勘 察中也只用于鉴别土层，由于冲击力对孔底土的扰动也很大，无法釆取原 状土样。岩芯钻类型多，主要有单管单动、双管单动、双管双动以及伸缩 取芯等，这些钻探方法主要用于岩石钻探，钻探时必须加循环液用来冷却 和润滑钻头。但是对非饱和和黄土钻探时，加循环液会导致土体被浸湿软 化，甚至被搅成泥浆，更易扰动；如果不加循环液， 一方面钻进困难，在 不加液压的情况下几乎没有进尺；另一方面，土样与钻头之间有摩擦，显 著扰动，试验表明，干钻对土样的扰动远远超过了滑坡本身的扰动，因此 该种方法用于黄土滑坡钻探是不可取的。由上可见，目前国内工程钻探中 的钻具，无论用何种钻探工艺，在黄土滑坡钻探中都不能达到预期的取样 效果，本发明基于此现状对钻具作改进。 实用新型内容本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种双管螺旋钻， 以解决用于黄土滑坡钻探完整取样的技术问题。为解决上述技术问题，本实用新型所釆用的技术方案是这样的 一种双 管螺旋钻，包括外管和与外管连接的外管接头，内管和与内管连接的内管接 头，调节弹簧，轴承和滑动阀，内管一端设有内管管靴，外管外壁中部到底部设置有螺旋叶片；在螺旋叶片的外侧设有竖肋；在外管的底部设置有多个斜向刀片，斜向刀片的内端与内管的内壁平齐。 所述内管为两半结构，所述内管接头和内管管靴为圆管，内管接头和内管管靴将两半结构的内管连为 一体；所述斜向刀片的宽度为内管内壁至螺旋 叶片外侧的距离。本实用新型与现有技术相比具有以下优点本实用新型结构简单，双管 螺旋钻钻进取心质量高，对环境污染小，孔壁稳定等优点；这种钻具由于其 内管不转动，可以避免因钻具转动造成对土芯的机械破坏作用，可使土芯采 取率、完整性有很大的提高和改善，能理想地完成对黄土滑坡的土体的钻探 取样。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本实用新型的外部结构示意图。 图2为本实用新型剖面图。 附图标记说明2一外管；5—内管接头； 8—活塞；ll一螺旋叶片； 14一钻头刀片。l一外管接头； 4一轴承座； 7—透气孔； 10—滑动阀； 13—内管管靴；具体实施方式
如图l、 2所示，本实用新型包括外管接头l:3—轴承； 6—内管； 9—调节弹簧; 12 —竖肋；外管2,内管接头5，内管6,调节弹簧9，轴承3,轴承座4，透气孔7，活塞8和滑动阀10。本实用新型在外管2中部到底部加宽30隨的螺旋叶片ll，用于带出外管以外被钻头切削并旋出的土体；在螺旋叶片11的外侧上、下错开各加两道竖肋12,用于扩孔并刨光孔壁，并有导向作用，使钻孔保持垂直，减小阻力。 本实用新型在外管2的底部加多个陡倾的斜向钻头刀片14,所述钻头刀片14的宽度为内管6内壁至螺旋叶片11外侧的距离，其高度超出外管30mm,其作用是切削土体。本实用新型所述内管6为两半结构，所述内管接头5和内管管靴13为圆管，内管接头5和内管管靴13将两半结构的内管6连为一体，便于将土样从内管6中取出。如图2所示，首先由钻杆带动外管接头旋转，外管接头1和外管2之间 为螺紋连接，因此外管2转动；外管2与内管6之间为轴承3连接，轴承3 外壁与外管接头l连接，轴承3内壁与滑动阀IO连接，外管2转动时，内管 6不转动，并使内外管之间保持一定间隙；内管6上部装调节弹簧9,可按 取土层的软硬程度自动调节内管6的超前度，除此之外还具有很好的避震作 用。与传统钻具所不同的是，本钻头在外管2底部设置了钻头刀片14，并在 外部设置了螺旋叶片ll,对土体钻探不需要加循环液。当钻杆带动外管2回 转时，钻头底部的钻头刀片14先将孔底的环状土体部分切下，破碎下来的土 屑随着钻头转动上涌到螺旋叶片11上，并卡在螺旋叶片11之间；中间部分 则留下一个未扰动的土芯，进入到不转动的内管6，内管6下部有一个卡环， 保证提钻时，土芯不会掉出。钻具提出后，清掉外壁螺旋上的土体，卸下外 管2,再卸下内管接头5和内管管靴13,掰开取土管，取出里面的土样，即 可用于鉴定和取样试验。该钻具釆用低速回转钻进，钻速不超过60r/min。
权利要求1、一种双管螺旋钻，包括外管(2)和与外管(2)连接的外管接头(1)，内管(6)和与内管(6)连接的内管接头(5)，调节弹簧(9)，轴承(3)和滑动阀(10)，内管(6)一端设有内管管靴(13)，其特征在于所述外管(2)外壁中部到底部设置有螺旋叶片(11)；在螺旋叶片(11)的外侧设有竖肋(12)；在外管(2)的底部设置有多个斜向钻头刀片(14)，钻头刀片(14)的内端与内管(6)的内壁平齐。
2、 根据权利要求1所述的双管螺旋钻，其特征在于所述内管(6)为 两半结构，所述内管接头(5)和内管管靴(13)为圆管，内管接头(5)和 内管管靴(13)将两半结构的内管(6)连为一体。
3、 根据权利要求l所述的双管螺旋钻，其特征在于所述钻头刀片U4) 的宽度为内管(6)内壁至螺旋叶片(11)外侧的距离。
专利摘要本实用新型公开了一种双管螺旋钻，包括外管和与外管连接的外管接头，内管和与内管连接的内管接头，调节弹簧，轴承和滑动阀，内管一端设有内管管靴，所述外管外壁中部到底部设置有螺旋叶片；在螺旋叶片的外侧设有竖肋；在外管的底部设置有多个斜向钻头刀片，钻头刀片的内端与内管的内壁平齐。本实用新型由于其内管不转动，可以避免因钻具转动造成对土芯的机械破坏作用，可使土芯采取率、完整性有很大的提高和改善，能理想地完成对黄土滑坡的土体的钻探取样。
文档编号G01N1/08GK201096646SQ200720126128
公开日2008年8月6日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年10月23日
发明者张常亮, 萍 李, 李同录, 潘春雷, 健 章, 蔺晓燕, 成 赵, 龙建辉 申请人:长安大学