[发明专利]一种穿越卵石地层的钻进工具

权利要求书

1.一种穿越卵石地层的钻进方法，包括如下施工步骤：S1，在地基加固区域内，采用常规钻头连接钻杆，自地面向富水卵石地层施工多个钻孔，当钻进至上部富水卵石地层后，提钻，卸掉常规钻头；

S2,采用穿卵石钻进工具沿着原钻孔进行钻进，该穿卵石钻进工具包括动力段和护壁段，两者同轴设置，动力段包括自上而下的钻杆连接段、喇叭形过渡段、上连接段，护壁段包括自上而下的下连接部、护壁筒和多个钻进部，护壁筒上均匀设置有通孔，上连接段通过其下端的上连接部与下连接部可插拔连接；将钻杆连接段上部与钻杆连接，钻进部切割上部富水卵石地层内卵石，直至钻进至上部富水卵石地层的底板地层一定深度，此时护壁筒顶端位于上部富水卵石地层顶板地层内一定范围；

下连接部包括与护壁筒顶端连接的连接台，连接台外圈与护壁筒连接，连接台内圈与连接筒底端连接，连接筒外壁轴向间隔设置有凸出板；上连接部的管壁上均匀、间隔切割有与凸出板匹配的连接槽，所述连接槽能够卡住凸出板，连接筒可以插入中空的上连接部内；

S3,启动内部钻进系统，该内部钻进系统具体为在过渡段内部水平设置支撑架，支撑架上固定驱动电机，驱动电机输出轴上连接内钻杆，内钻杆上部设置有多层羽翼状刀片，每层均匀设置2个以上，内钻杆底部连接有先导钻头；启动驱动电机，使其驱动内钻杆旋转，带动羽翼状刀片破碎钻进工具内部的卵石；

与此同时，自钻杆内部抽取上部富水卵石地层中的水，水携带切割碎的卵石岩屑一起被抽送至地表；当排出至地表的水不在含有卵石岩屑时，关闭驱动电机；

S4，提钻，动力段随着钻杆一起提升至地面，下部的护壁段留在上部富水卵石地层中，使得上部富水卵石地层与钻孔内部空间仅通过通孔连通；

S5,注浆，在孔口安装井口装置，井口装置采用一个三通结构，上路连接压力表，下路连接钻孔，水平路连接注浆管路，安装完毕后注浆；

S6，注浆结束后，采用常规钻头连接钻杆，沿着原钻孔继续钻进，此时钻头在护壁段的保护下从其内部穿过上部富水卵石地层，直至钻进至下部富水卵石地层；提钻，抽取下部富水卵石地层中的水；之后注浆，注浆方法同步骤S5；

S7，注浆结束后，向钻孔内放入钢筋笼，灌注水泥浆形成钢筋水泥桩用以加固地基。

2.根据权利要求1所述的一种穿越卵石地层的钻进方法，其特征在于，步骤S1中，钻孔孔径小于护壁筒的外径。

3.根据权利要求1所述的一种穿越卵石地层的钻进方法，其特征在于，上连接段的直径大于钻杆连接段的直径，各钻进部沿着护壁筒周向间隔、均匀设置。

4.根据权利要求1所述的一种穿越卵石地层的钻进方法，其特征在于，步骤S5中，先注入的浆体为粉煤灰浆体，当压力升高后注水泥浆。

5.根据权利要求1所述的一种穿越卵石地层的钻进方法，其特征在于，在上连接段内部设置有固定内钻杆的装置，包括同轴固定在内钻杆上的轴承，固定在上连接段内壁的固定块，水平设置的支撑杆一端与轴承外圈固定连接一端与固定块固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种穿越卵石地层的钻进方法，其特征在于，每个钻进部包括设置于护壁筒外周的刀翼块和设置于护壁筒内周的刀翼块；每个刀翼块外侧面沿轴向设置有两排第二钻齿，每个弧形刀翼块下端面沿其弧形中心线设置有多个第二钻齿，所有钻进部下端面的第二钻齿所在的圆与护壁筒是同心圆。