[实用新型]双管螺旋钻

说明书

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。

背景技术

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；冲击钻是采用管状钻头，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，无法采取原状土样。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，本实用新型所采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。

附图说明

图1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：

1-外管接头；      2-外管；         3-轴承；

4-轴承座；        5-内管接头；     6-内管；

7-透气孔；        8-活塞；         9-调节弹簧；

10-滑动阀；       11-螺旋叶片；    12-竖肋；

13-内管管靴；     14-钻头刀片。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型包括外管接头1，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30mm的螺旋叶片11，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之间为螺纹连接，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1连接，轴承3内壁与滑动阀10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11，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。该钻具采用低速回转钻进，钻速不超过60r/min。