[发明专利]一种搅拌旋喷用钻具

说明书

本发明提供一种搅拌旋喷用钻具，包括钻杆和钻头。钻杆外表面具有钻杆搅拌翅，钻杆内部具有第一浆液通道和第一气体通道。钻头外表面具有钻头搅拌翅，钻头底端具有钻齿，钻头内部具有第二浆液通道；钻头外表面具有沿着垂直于钻头设置方向进行喷浆的侧部喷浆组件，钻头内部底端具有向下喷浆的底部喷浆组件，底部喷浆组件的喷射端高于钻齿底端。钻头固定于钻杆底端，钻头的第二浆液通道向上连通钻杆的第一浆液通道，钻头侧部喷浆组件和底部喷浆组件分别独立连通钻头的第二浆液通道和钻杆的第一气体通道。本发明通过设置钻杆搅拌翅和钻头搅拌翅，实现了快速钻进，通过独立传送高压介质和高压气体并在喷射端实现高压介质和高压气体的混合，喷射行程远。

技术领域

本发明涉及搅拌旋喷技术领域，具体地说是一种搅拌旋喷用钻具。

背景技术

高层建筑对地基的承载能力要求越来越高，随之越来越多的地基处理技术应用，搅拌旋喷技术是在高压旋喷基础上发展起来的地基处理新技术，搅拌旋喷技术采用大流量泵送水泥浆，搅拌成桩，在保证施工质量的同时提高了施工效率。

在现有搅拌旋喷施工中，水泥土桩成桩直径小、桩身搅拌不均匀、需要引孔设备配合施工，以解决施工效率低、返浆量大的特点。而常用的施工设备有单管法、二重管法、三重管法。一般需要用钻探机械预先成孔，在孔内置入高喷管进行旋喷施工，施工中冒浆需要用污水泵及时吸收。

查看既有水泥土桩施工钻具，深层搅拌设备普遍存在功率大，扭矩小，施工深度浅，在密实砂层和硬黏性土中施工效率低，且单一搅拌轴成桩直径小等缺点。再加上，高压旋喷设备本身不具备自钻功能，需要其他设备配合成孔，且施工效率较低，成桩直径较小，劳动力占用多，经济性差。

基于此，设计一种搅拌旋喷用钻具，旨在解决高压旋喷设备因不具备自钻孔而施工效率低的问题。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种搅拌旋喷用钻具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种搅拌旋喷用钻具，其结构包括钻杆和钻头。其中：钻杆外表面具有钻杆搅拌翅，钻杆内部具有第一浆液通道和第一气体通道。钻头外表面具有钻头搅拌翅，钻头底端具有钻齿，钻头内部具有第二浆液通道；钻头外表面还具有沿着垂直于钻头设置方向进行喷浆的侧部喷浆组件，钻头内部底端具有向下喷浆的底部喷浆组件，侧部喷浆组件和底部喷浆组件分别具有一个喷射端和两个不连通的进口端，侧部喷浆组件和底部喷浆组件的其中一个进口端分别连通第二浆液通道，底部喷浆组件的喷射端高于钻齿的底端。钻头固定连接于钻杆底端，钻头的第二浆液通道向上连通钻杆的第一浆液通道，钻头侧部喷浆组件的另一个进口端向上连通钻杆的第一气体通道，钻头底部喷浆组件的另一个进口端向上间接或直接连通钻杆的第一气体通道。在钻具的工作过程中，通过钻杆具有的钻杆搅拌翅和钻头具有的钻头搅拌翅和钻齿，实现了快速钻进，同时，钻杆接入外部高压介质的第一浆液通道连通钻头的第二浆液通道，第二浆液通道连通侧部喷浆组件或底部喷浆组件的其中一个进口端，钻杆接入外部高压气体的第一气体通道连通钻头的侧部喷浆组件或底部喷浆组件的另一个进口端，在侧部喷浆组件或底部喷浆组件的喷射端，高压介质和高压气体同时向外喷出，喷射力度强，成桩效果优。

在上述结构的基础上，所涉及钻杆具体结构包括接入外部高压介质的内管、套设于内管外侧的外管、以及对称或环形连接于外管外表面的钻杆搅拌翅，内管的内腔为第一浆液通道，外管与内管之间形成连通外部高压气体的第一气体通道。钻杆的结构还包括上法兰和下法兰，上法兰向下密封接触于上述内管和外管的上端面，下法兰向上密封接触于上述内管和外管的下端面，且上法兰和下法兰上分别开设有连通上述第一气体通道的气孔以及连通第一浆液通道的浆液孔。