[发明专利]地下扩孔器

说明书

一种用于地下通道的扩孔器(1)，包括：支撑壳体(3)和径向延伸的多个切削翼(11)；多个环段(13)，其中每个环段(13)包括弓形环部分(15)，其中多个环段(13)被组装形成稳定环(17)，稳定环(17)桥接多个切削翼(11)的径向外边缘(12)，其中稳定环(17)被紧固到至少一个切削翼(11)以对抗扩孔器(1)的径向移动。

技术领域

本公开涉及一种用于地下通道的扩孔器(reamer)。在一些示例中，地下通道可以包括用于安装缆线或管线的通道。

背景

用于缆线和管道的较小的地下通道通常通过首先使用钻柱钻出导向孔来产生。一旦导向孔的近端和远端都打开，扩孔器就在近端或远端处附接到钻柱。然后，扩孔器在旋转的同时沿着该孔的长度被推进，以根据要安装的管道或缆线的尺寸将该孔扩大到所需的直径。根据所需的最终直径，可以使用多个尺寸逐渐增大的扩孔器。多种变型是可能的，例如，扩孔器可以被推动(向前扩孔)穿过该孔或被向后拉动(向后扩孔)穿过该孔。扩孔器的这种用途可以被称为“开孔器(hole opener)”，它可以扩大现有的孔。在其他示例中，扩孔器系统可以包括由钻头引导的钻柱以及随后的扩孔器以扩大由钻头产生的孔。

地下扩孔器可以包括在使用中连接到钻柱的圆柱形主体。圆柱形主体可以具有切削翼(cutting wing)，该切削翼焊接到圆柱形主体上或者螺栓连接到圆柱形主体的凹部中。当进行通过孔时，扩孔器被钻柱旋转。切削翼抵靠地下地层(underground formation)旋转扩大了孔。

具有通过焊接固定的翼的扩孔器的一个问题是，它们不容易在现场被维修。只有在设备齐全的工程车间才能进行令人满意的维修。这带来了另一个困难，即很难在制造过程中达到所要求的轴向跳动公差。另一个问题是扩孔器在孔中可能不十分稳定。这会导致振动，从而可能导致扩孔器在孔中卡滞(binding)，并导致扩孔器、钻柱的损失，甚至导致孔的报废。

因此，一些扩孔器利用焊接到切削翼的尖端的稳定化环(stabilizingring)。稳定化环可以将切削翼接合在一起，从而为翼提供侧向稳定性，并使扩孔器在孔中的旋转平稳。这可以减少振动情况，并降低稳定性。然而，使稳定化环焊接到翼使得在现场更换切削翼不那么容易。因此，维修和保养可能需要将扩孔器送回到车间。

已经包括在本说明书中的对文件、动作、材料、装置、物品等的任何讨论不应被视为承认任何或所有这些事项形成了现有技术基础的一部分，或者是与本公开相关的领域中的公知常识，如同其在本申请的各个权利要求的优先权日期之前就存在。

在整个本说明书中，词语“包括(comprise)”及其变型(例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)将被理解为意味着包括所阐述的元件、整体或步骤，或元件、整体或步骤的组，但不排除任何其他的元件、整体或步骤，或元件、整体或步骤的组。

概述

一种用于地下通道的扩孔器，包括支撑壳体、多个径向延伸的切削翼。扩孔器还包括由多个环段(ring segments)形成的稳定环(stabilization ring)。每个环段包括弓形环部分(arcuate ring portion)。当多个环段组装以形成稳定环时，稳定环桥接多个切削翼的径向外边缘。稳定环紧固到切削翼中的至少一个切削翼，以对抗翼相对于扩孔器主体的径向移动。作为扩孔器的一部分的稳定环还可以用于使扩孔器保持成基本上位于地下通道的中心，由此稳定环可以接触地下通道的壁以对抗扩孔器的径向移动。

在一些示例中，每个环段桥接两个相邻的切削翼的径向外边缘。在一些替代示例中，每个环段仅与一个相邻的切削翼接触，由此两个相邻的切削翼之间的桥接由彼此组装在一起的环段的部分形成。