[实用新型]用于扩张预铸孔以形成钻孔的钻头和布设在钻头后面的定心部件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一个用于扩张预铸孔以形成钻孔的钻头，该钻孔的孔壁在基本上垂直于预铸孔的开挖面区域中通过清除围绕预铸孔的岩石而形成，该钻头具有基体，在基体上设置有预铸孔钻杆的连接部件，其中在基体上为至少一个镗削刀设置至少一个工具装夹。

背景技术

EP0360321中已知所谓的水平定向钻进方法(HDD，HorizionalDirectionDrilling)，其中为了在障碍物下沿着钻探线免钻地安装管道，从起点到终点建立预铸孔。随后在预铸孔杆上的目标面安装有拉削刀，该拉削刀与待安装的管道连接。拉削刀通过预铸孔杆的旋转推进。通过拉出预铸孔杆，在拉入管道的同时拉削刀向前推送。在此，拉削刀这样设置，拉削刀终止于与管道的连接面。在钻探管道中仅设置一个移除管道，该移除管道用于将削落的土壤连同用于润滑管道的混悬液运至钻孔的开口并且用于移走钻屑。拉削刀的前端设置为开放式的，从而由拉削刀削落的土壤可能出现在拉削刀中并且能够与水混合排出。拉削刀本身具有圆柱形的主体，在其前端具有削落土壤的齿。US5,269,384公开了用于扩张钻孔的方法和设备。在此，同样借助水平定向钻进钻探形成预铸孔。随后在预铸孔杆上安装拉削刀。在拉削刀的后面设置基本上符合预铸孔直径的管道。

实践中已经证实，在使用水平定向钻进方法时扩孔钻头会受到巨大的磨损。这特别是在使用所谓的单通方法时出现，在该方法中预铸孔扩张至待形成的钻孔的最终直径。磨损基本上出现在滚轮钻头/切轮上。如果在达到终点之前滚轮钻头已经磨损，扩孔钻头必须从钻孔中拆卸并且更换滚动钻头然后重新将扩孔钻头导入钻孔中，从而继续钻探。这导致明显的安装时间。

已证实，有不同的方面与磨损有关。

钻头在钻孔以及预铸孔中的定心作为第一个方面提出。不良的定心对切割部(切轮)的寿命及其轴承和硬质合金部件产生负面作用。另外，不充分的定心还会导致颤动和震动经过钻杆延续到钻机。除此之外，在钻孔中不良的定心还导致沿钻探路径出现不圆的钻孔。在多通扩孔时，不良的定心会导致另一个通道的磨损。

除此之外，通过大钻屑直接沉积在钻头后钻孔底部上并且没有通过引入的混悬液冲洗到钻孔出口也会产生磨损。这些大钻屑残留在钻孔底部并且通过扩孔钻头的进和出仅再一次出/进钻孔并被粉碎。目前这一问题要么被忽略要么导致钻孔直径超出尺寸，从而为管道导入钻孔创造空间。通常切轮的磨损会导致切轮更换间隔缩短。另外，这还会首先引起滚切轮直径等级的硬质合金的损失，这又会导致更小的钻孔。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻头以及一种布设在钻头后面的定心部件，由此减少了滚切轮的磨损。

根据本实用新型，提供了一种用于扩张预铸孔以形成钻孔的钻头，所述钻孔的孔壁在基本上垂直于预铸孔延伸的开挖面的区域中通过清除围绕预铸孔的岩石而形成，所述钻头具有基体，预铸孔钻杆的连接部件设置在所述基体上，其中在所述基体上为至少一个镗削刀设置至少一个工具装夹，其特征在于，至少设置两个工具装夹，至少一个工具装夹与基体的径向间隔比至少另一个工具装夹与基体的径向间隔更宽，从而具有至少一个能够和开挖面嵌合的外侧镗削刀和至少一个能够和开挖面嵌合的内侧镗削刀，并且所述至少一个内侧镗削刀和至少一个外侧镗削刀分别相对于开挖面以一定角度倾斜地安装。

根据本实用新型，所述开挖面具有至少一个径向环绕的楔形凹槽或者至少一个径向环绕的楔形凸出。

根据本实用新型，所述内侧镗削刀和所述外侧镗削刀之间的内角为120°到150°，优选135°到140°。

根据本实用新型，设置有能够发出吹扫介质的吹扫喷嘴，其中所述吹扫喷嘴能够用喷出的吹扫介质吹扫孔壁和镗削刀朝向孔壁的外侧部分之间的区域。

根据本实用新型，至少设置一个推进工具，所述推进工具具有与开挖面的嵌合区域，镗削刀安装在所述推进工具上，并且所述推进工具抬起在开挖面上已削落的钻屑并运送出钻探区域，其中所述推进工具至少设置一个吹扫喷嘴，并且所述推进工具和/或镗削刀具有开挖面表面轮廓的形状，并且/或者所述推进工具径向覆盖钻头的钻探区域。

根据本实用新型，设置有用于粉碎钻屑的粉碎工具，所述粉碎工具具有沿孔壁能够运动的粉碎面，从而在粉碎面和孔壁之间形成粉碎缝隙，其中粉碎缝隙能够调节和/或粉碎面相对于孔壁倾斜地设置，和/或粉碎工具布设在推进工具的外侧上。

根据本实用新型，至少设置一个用于抬起位于钻孔底部的钻屑的推进工具，所述推进工具具有相对于钻孔中心线以＜20°的角度倾斜的推进面，其中所述推进面在其径向外侧设置定心面和/或粉碎面。