[实用新型]一种深井离子接地极施工防坍塌装置

说明书

本申请公开了一种深井离子接地极施工防坍塌装置，包括钻杆、保护套管、锥块结构和钻头组件；钻杆设于保护套管内，且与锥块结构连接，能够带动保护套管同步进入地面；钻头组件包括驱动部、转筒、轴向移动部、钻头和径向膨胀件和复位部；驱动部设于钻杆，且驱动部的输出端与转筒固定连接；转筒与钻头固定连接；径向膨胀件贯通转筒的侧壁，并与转筒滑动连接；轴向移动部设于转筒的内部，且与径向膨胀件连接，能够带动径向膨胀件径向移动并胀开；复位部设于径向膨胀件，且与转筒连接，能够带动径向膨胀件自动缩回复位。本申请实现了钻杆在钻进的过程中同步带入保护套管，钻杆钻到预定深度后可直接快速将钻杆抽出，避免孔洞内壁出现坍塌的目的。

技术领域

本申请涉及深井离子接地极施工技术领域，尤其涉及一种深井离子接地极施工防坍塌装置。

背景技术

现有技术中在进行深井离子接地极施工的工序为，用钻孔机械在地网外围打φ150mm深度30-80米深的深井，将每根长度为6m(或3m)的离子接地极通过连接件进行串联，将串联好的离子接地极放入深井，用压力注浆机向深井内注入搅拌成糊状的高能回填料，用水平接地体将多个深井离子接地极并联后与水平接地网可靠焊接，形成一个立体的接地网。通过深井离子接地极向地下土壤或岩层渗透电解质，改善原地网外一定范围内土壤电阻率，减小接地极与周围土壤之间的泄流电阻，从而达到降低地网接地电阻的目的。

然而现有技术中在深井钻孔至预定深度后，需要先将钻杆抽出，然后再放入串联好的离子接地极，但是，在钻杆抽出的过程中如果钻杆抽出速度过快则容易会出现孔洞内壁坍塌，影响后续离子接地极的放入，导致整体施工效率不高。

实用新型内容

本申请通过提供一种深井离子接地极施工防坍塌装置，解决了现有技术中钻杆钻到预定深度后将钻杆抽出的过程中容易出现孔洞内壁坍塌的技术问题，实现了钻杆在钻进的过程中同步带入保护套管，钻杆钻到预定深度后可直接快速将钻杆抽出，避免孔洞内壁出现坍塌的目的。

本申请提供了一种深井离子接地极施工防坍塌装置，包括钻杆、保护套管、锥块结构和钻头组件；所述钻杆设置于所述保护套管内，且与所述锥块结构连接，当所述钻杆向地面钻进时，通过所述锥块结构能够带动所述保护套管同步进入地面；所述钻头组件设置于所述钻杆的底端，能够相对于所述钻杆实现转动；所述钻头组件包括驱动部、转筒、轴向移动部、钻头和径向膨胀件和复位部；所述驱动部设置于所述钻杆的底端，且所述驱动部的输出端与所述转筒的顶端固定连接；所述转筒的底端与所述钻头的顶端固定连接；所述径向膨胀件贯通所述转筒的侧壁，并与所述转筒滑动连接；所述轴向移动部设置于所述转筒的内部，且与所述径向膨胀件连接，能够带动所述径向膨胀件径向移动并胀开；所述复位部设置于所述径向膨胀件，且与所述转筒连接，能够带动所述径向膨胀件自动缩回复位。

在一种可能的实现方式中，所述锥块结构包括第一锥体和多个锥块；所述第一锥体套接于所述钻杆的外侧，且与所述钻杆固定连接；多个所述锥块环形阵列设置于所述保护套管的内壁，且与所述第一锥体的锥面接触连接；当所述钻杆向地面钻进时，所述第一锥体沿着钻进方向移动并挤压多个所述锥块进而带动所述保护套管同步钻进；当所述钻杆向上抬升时，所述第一锥体离开多个所述锥块，并能够带动所述钻头组件整体从所述保护套管中抽出。

在一种可能的实现方式中，所述径向膨胀件包括多个径向膨胀刀；多个径向膨胀刀环形阵列设置于所述转筒，且每一个所述径向膨胀刀均贯通所述转筒的侧壁，并与所述转筒滑动连接；所述轴向移动部的输出端与多个所述径向膨胀刀接触连接，能够带动多个所述径向膨胀刀径向移动并胀开；所述复位部设置于多个所述径向膨胀刀，且与所述转筒连接，能够带动多个所述径向膨胀刀自动缩回复位。

在一种可能的实现方式中，所述复位部包括多个弹性件和多个复位卡板；多个所述复位卡板处于所述转筒的外侧且分别固定连接于多个所述径向膨胀刀；所述弹性件的一端与所述转筒的外壁固定连接，所述弹性件的另一端与所述复位卡板固定连接。