[发明专利]一种地质勘探的钻孔封孔装置

说明书

本发明公开了一种地质勘探的钻孔封孔装置，由封孔接头和封孔钻头组成，封孔接头下端的压块插入封孔钻头上端的凹孔内，中心的圆柱形通水孔使封孔接头和封孔钻头垂直相连。封孔钻头上部外侧为四块分离的楔形侧翼，中部的环形凹孔内设置弹簧和顶块。通过封孔接头的压块以及封孔钻头的顶块和弹簧使楔形侧翼张开或闭合，在液压钻杆的配合下封孔钻头插入并留置钻探钻孔中，楔形侧翼张开并利用楔形斜度促使侧翼与土体产生摩擦握裹力，使注入的膨胀性好的水泥石膏对地质钻探钻孔实现良好的封堵密封效果。本发明的钻孔封孔装置采用简易的机械结构，具有广阔的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及地质钻探设备，特别是涉及地铁和铁路地下段勘察的地质钻探钻孔封孔装置。

背景技术

钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进，在地层中形成圆柱形钻孔，以鉴别和划分地层。在地铁和铁路地下段勘察中，地质钻探的钻孔一般布置在建筑边界外侧3～5m，但由于线路改线等原因，部分钻孔会侵入建筑边界，如果封孔不严密，施工期间将导致地下水涌入，影响施工质量，同时对生产造成安全威胁，由此可见地质钻孔的封孔技术是问题的关键。目前，通常选用人工捣入或泵入式水泥砂浆进行封孔，但是，封孔的水泥砂浆凝固后会有一定程度的收缩，降低了密封质量。

发明内容

针对现有地铁和铁路地下段钻孔封孔技术存在封孔密封质量问题，本发明推出一种地质勘探的钻孔封孔装置，通过带侧翼的铁制钻头，在弹簧弹力的作用下，利用楔形斜度促使侧翼与土体产生摩擦握裹力，达到封孔密封固定效果。

本发明涉及的钻孔封孔装置由封孔接头和封孔钻头组成，封孔接头下端的压块插入封孔钻头上端的凹孔内，整体呈圆柱状，中心的圆柱形通水孔使封孔接头和封孔钻头垂直相连。

所述的封孔接头呈圆柱状，上端为凹端，内侧设置正螺纹；下端底部伸出圆环形的突出压块，下端外侧呈环圈状，下端环圈内侧设置反螺纹；封孔接头中心设置上下贯通的圆柱形通水孔。

所述的封孔钻头呈圆柱状，上部外侧有四块分离的楔形侧翼，中部为圆柱体，上部外侧的楔形侧翼与中部的圆柱体之间的环形凹孔内设置弹簧和顶块，每个楔形侧翼对应一组上下叠放的顶块和弹簧，顶块压在弹簧上。封孔钻头中心设置上下贯通的圆柱形通水孔，封孔钻头中心的通水孔与封孔接头中心的通水孔上下贯通。

所述封孔钻头上部的楔形侧翼的凸端外侧设置与封孔接头下端底部环圈内侧的反螺纹相对应的反螺纹。

本发明涉及的地质勘探的钻孔封孔装置用于封堵钻孔的方法步骤包括接连封孔钻头与封孔接头、将封孔钻头压至孔底和封堵勘探钻孔。

1、连接封孔钻头与封孔接头

首先借外力通过封孔接头下端的压块和封孔钻头的顶块使弹簧压缩，从而使封孔钻头楔形侧翼闭合成环状，再在楔形侧翼上端套上固定圆环，防止楔形侧翼外张。然后再通过反螺纹将封孔钻头与封孔接头组装一起，进而封孔接头下端底部伸出的圆环形压块插进封孔钻头楔形侧翼与中部的圆柱体之间的环形凹孔内，封孔接头压块置于封孔钻头的顶块之上，再将封孔接头通过正螺纹与钻探设备的液压钻杆连接；此时，压块与顶块接触，保持弹簧压缩，楔形侧翼不受力，进而取掉固定圆环，完成封孔钻头与封孔接头的接连、封孔接头与液压钻杆的连接。

2、将封孔钻头压至孔底

利用液压钻杆将连接一起的封孔接头和封孔钻头插入需要封堵的钻孔中并压至孔底。

3、封堵勘探钻孔。

封孔装置的封孔钻头压至孔底后，钻杆正向旋转，进而通过反螺纹将封孔接头与封孔钻头分离，封孔接头回收。顶块在弹簧弹力作用下向上抬升，使得楔形侧翼外撑并与土体固定，进而封孔钻头留置孔底。然后通过钻杆向孔内注入膨胀性好的水泥石膏进行密封。