[实用新型]一种防堵塞的土质隧道管棚钻孔钻具

说明书

技术领域：

一种防堵塞的土质隧道管棚钻孔钻具，属工程建设中使用的钻孔装置。

背景技术：

“蒙华铁路”是国内最大规模运煤专线——蒙西到华中煤运铁路，“蒙华铁路”北起内蒙古浩勒报吉站，终点到达江西省吉安，线路全长1837公里，规划设计输送能力为2亿吨/年。蒙华铁路红土岭隧道位于河南省南阳市内乡县湍东镇、师岗境内。隧道采用单洞双线形式，内设人字坡，隧道最大埋深204m，最小埋深3.93m，大部分基岩裸露，局部地段有残破积土层分布。红土岭隧道膨胀土为一种高塑性粘土，具有超固结、吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。出口软弱围岩自稳性较差，难以形成自然承载拱，容易出现地表沉陷、落拱塌方的情况。为确保安全进洞，施工采取I型33m长大管棚进行超前支护，但是长大管棚钻孔施工极易塌孔，孔向控制困难，因为在膨胀土地层采用普通钻杆钻孔施工时，返碴困难，容易卡钻，钻孔施工效率非常低，钻一根3米钻杆需要3～4小时，无法满足施工强度要求。根据现场实际地质情况分析、调研，采用螺旋钻杆钻孔功效大大提高，但是钻孔钻至9米时，钻头上的通气、通水孔非常容易被堵塞，返碴较困难，黏土容易把钻杆抱死，钻孔无法继续施工。

发明内容：

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种满足长大管棚钻孔施工，不会塌孔，不会卡钻的钻孔钻具。其技术方案如下：

它包括钻头和钻杆，其关键技术在于钻头包括顶帽，在顶帽上布置外钢肋，外钢肋的表面布置破碎齿，在钻杆头部加焊内加强肋，内加强肋上焊接内钢肋，顶帽安装在钻杆头部，钻杆的表面设置螺旋钻齿构成螺旋钻杆。

所述破碎齿呈十字状或三棱状分布在外钢肋的表面。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、钻头上的顶帽对破碎部分起导向、挤压作用，非常有利于破碎钻进。

2、钻杆头部加焊内加强肋，能保证钻具内部结构稳定，利于钻孔。

3、钻杆的表面设置螺旋钻齿构成螺旋钻杆，重点用于钻头稳定和钻渣输出，钻渣输出空间大，能顺利返碴，钻进过程中不会塌孔，钻孔效率高，满足长大管棚钻孔施工。

4、破碎齿呈十字状或三棱状分布在顶帽上，不仅给破碎块输出提供必要的空间，同时增大钻头与土体摩擦力，加大切刨效果，当钻杆高速旋转时，不至于卡钻，可以满足潜埋膨胀土地层施工。

附图说明：

图1，是本实用新型结构示意图；

图2，是本实用新型钻头放大结构示意图。

具体实施方式：

参见图1和图2，本实用新型包括钻头和钻杆7，其关键技术在于钻头包括顶帽3，在顶帽3上布置外钢肋2，外钢肋2的表面布置破碎齿1，顶帽对破碎部分起导向、挤压作用；为保证内部结构稳定，在钻杆7头部加焊十字形内加强肋5，内加强肋5上焊接内钢肋4，顶帽3焊接安装在钻杆7头部，钻杆7的表面设置螺旋钻齿6构成螺旋钻杆。

所述破碎齿1呈十字状或三棱状分布在外钢肋2的表面。

本实用新型的工作过程是：

在重粘土、膨胀土地段等工程地质条件较差的部位钻进时，破碎齿1对前方进行破碎，然后破碎块在钻杆向前挤压下，顺着外钢肋2、顶帽3滑出至钻头尾部内钢肋4和内加强肋5后，在螺旋钻齿6、钻杆7的旋转下输出孔口。