CN1258787A - 储心式孔底双循环工程钻头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储心式孔底双循环工程钻头,其特征钻头的中央为局部反循环取心钻进;***为正循环无岩心钻进,钻头的刃具为斜阶梯刀排,对岩土呈雕刻式克取,于向心有推挤力,因而能促使岩石产生体积破碎,借以提高钻速。钻进时岩心被浮入岩心笼储存,清孔时加笼衬则可沉渣。所以它是一种集钻进、捞渣和取心或收集岩样于一体的高效、多功能工程钻头。

Description

储心式孔底双循环工程钻头

本发明涉及一种用于施工钻孔灌注桩的大直径工程钻头，它具有钻进岩土，浮心储样，清孔捞渣等多功能和准确提供嵌岩地质资料的新特点。

现行工程钻头从结构形式上多为无岩心钻头，其钻头中心的线速度为零，当岩石坚硬难以压碎时，钻头则滞钻，钻速很低；从水路设计上多为单循环(正循环或反循环，两者只能实施其一)。由于冲洗液单向循环，其动力面积所占比例小，冲渣力弱，容易糊钻。此外，用筒状钻头取心，由于岩心难断，所以使用不广。

本发明的目的，是提供一种具有正反双循环功能的钻头，使其在钻进时，以正循环水路在外环隙排渣，同时又以反循环水路在内环隙浮举岩心。外环为全面钻进，内环为取心钻进。其特点是消除了钻头的滞钻区，并能提取桩底入岩的岩样资料，为可靠落桩提供了地质依据。

本发明的目的，可以通过以下方案达到：

本发明的工程钻头是由双壁分流管、斜阶梯刀排和岩心笼组装而成的三翼或四翼中空钻头，并备有笼衬用于清孔作业。

双壁分流管的作用是传递扭矩，自动定尺断心，水力输送岩心和清渣提砾等。

斜阶梯刀排用螺栓固定于翼片上。它的特点是合金呈阶梯排列成斜刃，刃口向心，工作面呈阶梯环形锯齿状，借助刀排的向心推力，促成岩土的体积破碎。

岩心笼是钻头的骨架。钻进时用于贮存岩心和卵砾石；清孔时用于沉淀钻渣。

下面结合附图对本发明做进一步描述：

图1是本发明贮心式孔底双循环工程钻头结构图。

本发明工程钻头图1是以双壁分流管(1)为主体，焊接岩心笼骨架(2)和翼片(3)而成品，并备有斜阶梯刀排(3-1)供钻进更换；备有笼衬(4)用于终孔后专门捞渣。

双壁分流管是本发明工程钻头的关键构件，它由外管(1-1)，内管(1-2)，唇刀(1-3)组成。内外管之间的环隙是过水通道，冲洗液从环隙射入孔底，然后向双壁管(1)的内外环空分流。向管外分流的冲洗液呈正循环态势；向管内分流的冲洗液呈局部反循环态势。内管(1-2)是一根有一定曲率半径的弯管，上端与外管的窗口焊合。当岩心长度达2d时会自动碰断溢出，落于岩心笼(2)内。

从图可知，岩心笼(2)由横管(2-1)、立管(2-2)、护圈(2-3)、网筋(2-4)以及翼片(3)组焊而成。双壁管(1)的外径是固定的，岩心笼的外径则根据工程需要而变化。

翼片(3)用于安装斜阶梯刀排(3-1)，刀排刃角线与垂线斜交，钢体呈阶梯状斜口，嵌锒八角柱状硬质合金。

备用笼衬(4)用钢板焊制，其规格形状以能胎入岩心笼为准。清孔作业时，先将笼衬(4)胎入岩心笼(2)内，由于内外环均有一定的间隙，冲洗液则可从双向冲渣入笼，因此清孔周期可缩短，清孔质量反而高。

图2是本发明贮心式孔底双循环工程钻头翼片(3)安装的刃具，即斜阶梯刀排，底端锒有硬质合金片(3-1-1)和(3-1-2)、钢体用螺杆固紧于翼片(3)上，磨钝后可以修磨或更换。

图3是本发明贮心式孔底双循环工程钻头岩心笼(2)的衬套，在专门清孔作业时使用。

Claims (7)

1、一种储心式孔底双循环工程钻头，包括双壁分流管(1)、岩心笼(2)、翼片(3)及其斜阶梯刀排(3-1)，组焊和装配后成为三翼或四翼中空锥状阶梯钻头，其特征冲洗液送至孔底后可分流成管外正循环，管内反循环。

2、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头，其特征在于双壁分流管内的岩心能自动定尺于2d长度受偏心挤力折断，并随反循环液流溢出管口落于岩心笼(2)内。

3、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头，其特征在于翼片(3)安装的斜阶梯刀排(3-1)，刃口向心，钻进时使孔底工作断面呈阶梯环形锯齿状。

4、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头，其特征在于岩心笼(2)从外周及底部铺焊网筋，用于贮存岩心或粒径大于网格尺寸规格的卵砾石。

5、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头，其特征在于岩心笼(2)胎入笼衬(4)后即可成为双向冲渣沉淀的高效清孔钻具。

6、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头，其特征双壁分流管(1)底部安装的岩心挤断器(1-2)是可以更换的。

7、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头，其特征它的结构横管与立管是与双壁分流管(1)的水路相通的，能把冲洗液导入钻头的外缘冲洗，以提高孔底冲洗动力面积的比例。

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