CN201714317U - 潜孔钻具扶正器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种潜孔钻具扶正器，涉及一种辅助潜孔冲击钻具扶正导向、改善钻孔偏差的施工器材，由扶正器主体和调整环组成，扶正器主体安装在钻杆与钻头之间，调整环安装在钻杆上；扶正器主体和调整环的圆周上设有多个支撑体，支撑体之间的深槽形成排屑通道。所述的支撑体前端设有硬质合金。本实用新型的有益效果是：钻进过程中，在与锚索孔道岩壁的共同作用下，起到给潜孔钻具扶正导向、改善钻孔偏差的重要作用。弥补了潜孔钻具在重力作用下，施工过程中产生向下沉头，造成倾斜角度误差的不足。扶正器主体、调整环上钎焊的硬质合金，坚固耐磨，可以提高使用寿命。

Description

潜孔钻具扶正器

技术领域

本实用新型涉及一种辅助潜孔冲击钻具扶正导向、改善钻孔偏差的施工器材，特别是一种潜孔钻具扶正器。

背景技术

高边坡支护施工，大型建筑基础施工中，一股采用预应力锚索施工技术来加固加强地基、控制地质缺陷。多数情况下，预应力锚索在坡面上以一定间排距、梅花形布置，钻孔角度水平向下倾斜三至五度。锚索施工设计对锚索孔间排距、钻孔角度偏差都有严格地要求。

预应力锚索设计长度通常在四十余米，甚至五、六十米。在施工部位岩石级别高、强度大的情况下，从施工便捷、发挥设备效率来考虑，一股采用潜孔钻具施工钻孔。虽然潜孔钻具有许多先进之处，一个重要不足是潜孔钻具的结构沉重。水平钻进过程中，随着钻孔深度增加，在重力的作用影响下，锚索孔道会逐渐地弯曲，逐渐地向下倾斜。钻孔施工过程中的这种现象俗称“沉头”。严重情况下，角度偏差超过设计要求，需要调整、返工甚至重新开孔处理。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种潜孔钻具扶正器，可以减少钻孔角度偏差，提高钻孔成型质量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种潜孔钻具扶正器，由扶正器主体和调整环组成，扶正器主体安装在钻杆与钻头之间，调整环安装在钻杆上；扶正器主体和调整环的圆周上设有多个支撑体，支撑体之间的深槽形成排屑通道。

所述的支撑体前端设有硬质合金。

所述的扶正器主体中心设有压缩空气孔，扶正器主体的一端设有锥形螺纹，另一端设有锥形内螺纹，设有锥形内螺纹一端的外表面还设有钳口槽。

所述的调整环沿中轴面剖切，剖切面两侧设有凸台和连接孔。

所述的支撑体在圆周上有12个。

本实用新型的工作原理是：扶正器主体连接在钻头尾端，钻杆再与扶正器主体连接，调整环安装在钻杆上适当位置。由于合金钢制造的钻头、钻杆具有很高的刚度、强度，从钻头到扶正器主体再到调整环三者之间的这段距离很短，可以考虑等同如刚体。这样在钻头、扶正器主体和调整环三者外径的整个圆周上纵向连线，可以理解形成了一段空间圆柱筒体，在施工过程中这三者是同步回转，如同起到导向钢筒的作用。和在地质勘探中采用金刚石环形钻头钻进，取出岩芯进行地质研究所使用的取出岩芯钢筒一样，岩芯钢筒在施工过程中也可以起到扶正导向作用，可以控制钻进过程中的偏差。

从力学中力矩平衡的原理分析，把钻头、扶正器主体、钻杆和调整环作为对象研究，以扶正器主体为平衡支点时，钻头、钻头的质心与力臂的乘积；调整环到扶正器主体之间的这段钻杆的质心与力臂的乘积；当二者能够平衡或者钻杆这端力矩偏大时，可以改善潜孔钻具钻进过程中“沉头”现象。

现场施工中简单的运算，决定调整环在某根钻杆上的合理安装位置时，调整环之后的这段钻杆其质量是不可忽视的。从现场使用，结合锚索孔道钻进的实际情况分析、考虑，调整环之后的这段钻杆质量和锚索孔道岩壁对调整环的平衡、约束都起了辅助作用。

本实用新型的有益效果是：安装了扶正器主体、调整环的钻头和钻头，整体组合在一起时，所产生的效果，相当于在钻头后安装了一段导向钢管。钻进过程中，在与锚索孔道岩壁的共同作用下，起到给潜孔钻具扶正导向、改善钻孔偏差的重要作用。弥补了潜孔钻具在重力作用下，施工过程中产生向下沉头，造成倾斜角度误差的不足。扶正器主体、调整环上钎焊的硬质合金，坚固耐磨，可以提高使用寿命。

本实用新型可以改善孔道质量，提高生产效率，减少成本消耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：图1是本实用新型中扶正器主体的主视图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本实用新型中调整环的主视图；图4是图3的B-B剖视图；图5是本实用新型的装配示意图。

具体实施方式

如图5中，一种潜孔钻具扶正器，由扶正器主体1和调整环2组成，扶正器主体1安装在钻杆11与钻头10之间，调整环2安装在钻杆11上；如图1、图3中，扶正器主体1和调整环2的圆周上设有多个支撑体3、3′，支撑体3、3′之间的深槽形成排屑通道。

所述的支撑体3、3′前端设有硬质合金4、4′。

如图2中，所述的扶正器主体1中心设有压缩空气孔7，扶正器主体1的一端设有锥形螺纹5，另一端设有锥形内螺纹6，设有锥形内螺纹6一端的外表面还设有钳口槽8。

如图4中，所述的调整环2沿中轴面剖切，剖切面两侧设有凸台和连接孔9。

所述的支撑体3、3′在圆周上有12个。

为改善现有潜孔钻具在锚索钻孔施工中的不足，减少钻孔角度偏差，提高钻孔成型质量。本实用新型提供的潜孔钻具扶正器，分为两件加工，一件是扶正器主体1，另一件是剖分式调整环2。

略大于钻头11外径的扶正器主体1上加工了十二个支撑体3，支撑体3之间的深槽作为排屑通道，便于吹出钻孔过程中产生的钻屑，支撑体3的顶端加工有凹槽，每道凹槽中钎焊有硬质合金4，钎焊的十二块硬质合金4顶端外接圆的直径略小于钻头10的直径。锥形螺纹5、锥形内螺纹6用于和钻杆11和钻头10的接头配合连接，压缩空气孔7作为压缩空气的通道，锥形内螺纹6外表面加工有连接使用的钳口槽8。

调整环2上同样加工了十二个支撑体3’，支撑体3’之间的深槽作为排屑通道，支撑体3’的顶端加工有凹槽，每道凹槽中钎焊有硬质合金4’，钎焊的十二块硬质合金4’顶端外接圆的直径略小于钻头10的直径。调整环2因为安装固定在钻杆11上，作业中需要适当进行调整，所以设计为剖分式，在剖切面两侧侧面加工了凸台和螺栓的连接孔9。施工中采用连接螺栓通过凸台和连接孔9将剖分式的两片调整环2连接在一起。

采用十二个支撑体3、3′是综合考虑了硬质合金4、4’与外接圆的拟合度，排屑通道的大小，以及摩擦力之后的优化方案。

施工现场锚索孔施工部位，将扶正器主体1安装在钻头10尾端，钻杆11再与扶正器主体连接接；调整环2可以参考力学中力矩平衡的原理，通过简单地运算；或者根据实践经验，安装在钻杆11适当位置。

现场施工过程中，从开孔钻进到扶正器主体1、调整环2陆续进入锚索孔道之中，是一个渐进的过程。施工部位上，钻孔设备受到空间位置的限制，不可能一次性安装到位，整体投入生产运用。扶正器主体1可以在开钻前连接到位，同步投入工作。随着施工进展，调整环2才可以安装在适当的位置。

Claims (5)

1.一种潜孔钻具扶正器，其特征在于：由扶正器主体(1)和调整环(2)组成，扶正器主体(1)安装在钻杆(11)与钻头(10)之间，调整环(2)安装在钻杆(11)上；

扶正器主体(1)和调整环(2)的圆周上设有多个支撑体(3、3′)，支撑体(3、3′)之间的深槽形成排屑通道。

2.根据权利要求1所述的一种潜孔钻具扶正器，其特征在于：所述的支撑体(3、3′)前端设有硬质合金(4、4′)。

3.根据权利要求1所述的一种潜孔钻具扶正器，其特征在于：所述的扶正器主体(1)中心设有压缩空气孔(7)，扶正器主体(1)的一端设有锥形螺纹(5)，另一端设有锥形内螺纹(6)，设有锥形内螺纹(6)一端的外表面还设有钳口槽(8)。

4.根据权利要求1所述的一种潜孔钻具扶正器，其特征在于：所述的调整环(2)沿中轴面剖切，剖切面两侧设有凸台和连接孔(9)。

5.根据权利要求1或2所述的一种潜孔钻具扶正器，其特征在于：所述的支撑体(3、3′)在圆周上有12个。 

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