[实用新型]一种用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋挖钻机设备钻具，具体地说是一种用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具。

背景技术

目前旋挖钻机设备在基础工程领域应用广泛，尤其在土层、卵砾石层等松软地层优越性突显，但是当遇到坚硬的基岩地层时则存在施工难度大、工程周期长、成本高等问题。现有技术中旋挖钻机设备通常匹配截齿螺旋钻头、岩石筒钻进行钻进，该施工方法除钻进效率低外，还会造成设备扭矩增大，对设备产生严重损坏。

为解决上述问题，有关技术人员通过搜集国内外钻探技术资料和对旋挖钻机设备市场调研，认为采用大口径反循环气动潜孔锤钻进工艺方法最为理想，该方法也是国内外钻探界公认的在干旱缺水地层钻进基岩高效工艺方法，其基本原理是将碎岩的大直径潜孔锤潜入孔底，冲击器通过压缩空气产生的冲击功带动锤头碎岩。为匹配该大口径反循环气动潜孔锤反循环钻进工艺方法，需要设计一种由旋挖钻机动力头驱动回转的反循环双壁钻具，以使旋挖钻机实现气动潜孔锤反循环钻进，岩渣能通过双壁钻具内管排出孔外，解决大口径工程桩基硬岩钻进难题。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，旨在匹配大口径气动潜孔锤反循环钻进工艺，解决旋挖钻机设备入岩大口径钻进难题，提高钻进工作效率。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案如下：

一种用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，包括由上至下依次布置的气水龙头、主动钻杆、双壁钻杆、交叉接头和气动潜孔锤钻头组件，所述气水龙头、主动钻杆、双壁钻杆、交叉接头和气动潜孔锤钻头组件连接后形成两个通道，一个是高压空气进气通道，一个是孔底岩屑的上返通道。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述气水龙头通过提梁与旋挖钻机设备的卷扬钢丝绳连接，在气水龙头上设有鹅颈管、上壳体、下壳体、主轴和心管，所述上壳体与下壳体通过螺栓连接，所述鹅颈管与旋挖钻机设备配套使用的旋流器的进渣口连通，所述下壳体内设置高压空气室，所述高压空气室一侧通过进气管连通与旋挖钻机设备配套使用的空压机，所述主轴为空心结构，在主轴内布置心管，心管与主轴之间的环状空间形成连通高压空气室的高压空气进气通道，所述心管上端与鹅颈管连通，下端与主动钻杆连接，由心管的内通孔形成岩屑上返通道。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述主动钻杆包括由外向内依次套装的第一层管、第二层管和第三层管，所述第一层管与旋挖钻机设备动力头的动力输出端配合传递扭矩，并通过设置在第一层管与第二层管之间的传扭套将动力传递给第二层管，所述第二层管上端通过主动钻杆内六方接头与气水龙头主轴连接，下端通过主动钻杆外六方接头与双壁钻杆连接，由第二层管与第三层管之间的环状空间形成高压空气进气通道，所述第三层管两端设置密封接头，上端密封接头与气水龙头的心管连接，下端密封接头与双壁钻杆连接，由第三层管的内通孔形成岩屑上返通道。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述双壁钻杆为内外管结构，所述外管上端通过双壁钻杆内六方接头与主动钻杆外六方接头连接，下端通过双壁钻杆外六方接头与交叉接头连接，由外管与内管之间的环状空间形成高压空气进气通道，所述内管两端设置密封接头，上端密封接头与主动钻杆的第三层管连接，下端密封接头与交叉接头内套连接，由内管的内通孔形成岩屑上返通道。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述气水龙头的鹅颈管设有耐磨块，所述耐磨块位于与岩屑上返方向相对的鹅颈管管壁上，其上端通过法兰结构与鹅颈管外壁连接，另一端为与鹅颈管内壁弧线一致的曲面，在耐磨块与鹅颈管接合部位设置密封圈。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，在所述气水龙头的主轴与下壳体之间设置耐磨套，所述耐磨套通过键连接结构与主轴装配，在耐磨套与下壳体之间设置气密封圈；在耐磨套下端安装限位卡环，耐磨套与限位卡环通过螺栓固定连接。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述主动钻杆下部还设有减震结构，所述减震结构布置在第一层管与第二层管之间，由弹簧和锁母组成；所述弹簧套装在第二层管下端的主动钻杆外六方接头外面，位于传扭套和锁母之间。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述主动钻杆的第一层管内壁上还焊接支撑结构，所述支撑结构由上挡圈、导向套和下挡圈组成，所述导向套数量不少于三组。

上述用于旋挖钻机设备的反循环双壁钻具，所述主动钻杆的第一层管上部设有与旋挖钻机设备随动架连接的法兰盘，在第一层管外壁上还设有与旋挖钻机设备动力头传扭套配合的传扭槽。