[实用新型]冲击挤压跟管钻具有效

专利信息
申请号: 201120325884.X 申请日: 2011-09-01
公开(公告)号: CN202220557U 公开(公告)日: 2012-05-16
发明(设计)人: 李子章;罗宏保;邓伟 申请(专利权)人: 中国地质科学院探矿工艺研究所;成都探矿技术研究开发公司
主分类号: E21B10/36 分类号: E21B10/36;E21B10/26
代理公司: 成都博通专利事务所 51208 代理人: 谢焕武
地址: 611734 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 冲击 挤压 管钻具
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及一种成孔施工器具,具体是适用于在有一定粘性的、易压缩的软弱地层进行钻孔施工的冲击挤压跟管钻具。

背景技术

现有跟管钻具广泛应用于地质勘探等场合。在滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理中,由于多数滑坡、边坡地层条件比较复杂、破碎,很少有完整岩石,使用普通钻头施工很难直接成孔,导致钻进成孔的难度很大,而潜孔锤跟管钻进技术凭借其边钻进边跟管护壁的优势被广泛应用。潜孔锤跟管钻进是通过钻具对岩体进行破碎,依靠高速高压气流将岩渣排出孔外形成钻孔,同时套管同步跟进护壁。这种钻具成孔方法在第四系覆盖层钻进效率高,应用很多,但是钻进过程中当遇到潮湿、粘性的软弱地层时,较大颗粒的岩粉因不断聚积形成泥团,粘附于钻具及钻杆上不能顺利的排出孔外,影响空气畅通,最终导致气流中断,冲击器不能正常工作,钻进效率大大降低。这种排渣成孔的跟管钻具在软弱地层不适应。因此,现有跟管钻具存在缺陷,需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适宜在遇到潮湿、粘性的软弱地层时进行钻孔施工的冲击挤压跟管钻具。

本实用新型的冲击挤压跟管钻具包括钻杆、气动冲击器、套管、管靴和钻头体,所述气动冲击器位于套管内,所述钻杆一端从套管一端穿入与气动冲击器一端相连接,所述管靴与套管另一端相连接,所述钻头体一端与气动冲击器传动连接,所述钻头体另一端穿出管靴暴露在管靴外,其特征是所述钻头体由偏心导正器、偏心挤压钻头块和中心钻头构成,所述偏心导正器一端的外壁与管靴内壁相配合,所述偏心导正器一端与气动冲击器另一端传动连接,所述偏心导正器通过偏心挤压钻头块与中心钻头传动连接,所述偏心导正器具有限位块,所述偏心挤压钻头块内具有与限位块相配合的凹槽。

本实用新型中所述偏心挤压钻头块还可以由串联在一起且相互传动连接的第一偏心挤压钻头块单元、第二偏心挤压钻头块单元和第三偏心挤压钻头块单元构成。这样一来,扩孔的效果更加突出,钻进速度更快,更能够适合潮湿、粘性的软弱地层进行钻孔施工。

本实用新型中所述气动冲击器的气路出气口可以穿过偏心导正器与管靴内壁空腔相连通。这样设计后,就更能够保证钻孔工作过程中气路不被意外堵塞、气流保持通畅、气动冲击器正常工作。

本实用新型的基本技术解决方案是:采用冲击挤压钻孔的技术方法解决跟管钻进过程中遇到潮湿、粘性软弱地层时难以钻进的问题。一种冲击挤压式跟管钻具,由钻头体、导正器、管靴、套管和钻杆等组成,其中钻头体就是钻具最前端钻进成孔的主体,整体设计为锥形,由偏心挤压钻头块和中心钻头组成;导正器也称连接器,就是连接钻头体和气动冲击器的部件,由于气流只提供冲击器工作动力,不需要排渣,因此导正器中进行的气路设计,让气路的出气口设计在导正器中部,即出气口在管靴内部,这样就能保证钻孔工作过程中气路不被堵塞、气流保持通畅、气动冲击器正常工作,并且导正器与管靴配合,随着钻进带动管靴及套管同步跟进。本实用新型钻具的技术特征是:当钻具工作时,在钻机的作用下钻杆带动钻具顺时针旋转,偏心挤压钻头块在岩土摩擦力的作用下绕导正器偏心轴逆时针旋转,偏心挤压钻头块各自展开挤压,偏心挤压钻头块从下到上逐级挤压扩孔,最终扩孔直径大于套管外径;当钻具起下钻时,钻杆带动钻具逆时针旋转,偏心挤压钻头块在岩土摩擦力的作用下绕导正器偏心轴顺时针旋转,偏心挤压钻头块回拢,此时钻头体最大外径小于管靴内径。本实用新型主要针对钻孔过程中遇到软弱地层的情况,软弱地层强度低、可压缩性高,依靠冲击挤压实现钻进成孔,因此在钻进过程中就不需要排渣,解决了潜孔锤跟管钻进在遇到软弱地层时由于排渣不畅、循环气流中断导致钻进缓慢的问题,施工速度快、技术可靠,适用于在有一定粘性、易压缩的软弱地层进行造孔施工。

与前述现有同类产品相比,本实用新型的冲击挤压跟管钻具适宜在遇到潮湿、粘性的软弱地层时进行钻孔施工。

本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明,但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例中冲击挤压跟管钻具钻进状态示意图

图2是实施例中冲击挤压跟管钻具提钻状态示意图

图3是实施例中冲击挤压跟管钻具的偏心挤压钻头块俯视图

图4是附图3偏心挤压钻头块俯视图A-A向剖视图

图5是实施例中冲击挤压跟管钻具的导正器示意图

具体实施方式

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