CN204626390U - 一种用于四重高压旋喷的钻具分流器 - Google Patents

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王云辰
张佳铭
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Abstract

本实用新型涉及一种用于四重高压旋喷的钻具分流器,包括壳体,所述壳体内安装有与其配套的主轴;所述主轴内套装有第一芯管,第一芯管(28)内套装有第二芯管,第二芯管内套装有第三芯管,位于第一芯管与第二芯管之间套装有芯轴,并通过固定座和密封件依次安装有两组弯接头组件和两组气动弯接头组件。形成四重分流器一重、二重、三重、四重通道。可以将其中三个通道用于三重旋喷施工,另一个大通道用于钻进使用,不仅提高施工效率,还有利于克服复杂地层的钻进困难。

Description

一种用于四重高压旋喷的钻具分流器
技术领域
本实用新型涉及旋喷钻具技术领域,尤其是一种用于四重高压旋喷的钻具分流器。
背景技术
工程施工中的软土地基处理是保证工程质量的关键,实践表明,高压喷射技术经过多年的研究和发展应用已日趋成熟。高压喷射注浆是一种处理软土地基的技术,广泛运用于建筑物的地基补强、防沉陷、防倾斜、防渗透、防砂基液化及地基***等。该技术的原理是利用工程钻机,将钻杆钻到预计的地基深度,在灌浆管的下部装有特制的喷嘴,可在平面或下倾方向喷射30MPa以上的高压水、气、浆细射流。灌浆不断提升,同时还可摆动或旋转,对土体进行切割和搅拌,并充填水泥浆,带土体固化后,便在地下形成符合要求的板块或桩体。板墙厚度可为0.07~1.00m,桩体直径最大可达2米多。数个板或桩相交,便形成地下连续墙。
现有技术中的高压旋喷钻具有单重、双重、三重钻具。单重就是只有一个通道一次只能传输一种介质(泥浆)。要传输其它介质(水)需要停机换管,不仅更换不便,还容易造成堵塞,且成孔直径小。双重具有二重通道,可以同时传输两种介质(水、泥浆)。三重具有三重通道,能同时传输三种介质(泥浆、水、气)通过水和气压力切割土层、提高成孔效率和质量。但以上三种常用技术均存在通道少,施工工艺单一、钻进效率低等缺点。
实用新型内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种用于四重高压旋喷的钻具分流器,从而可以将其中三个通道用于三重旋喷施工,另一个大通道用于钻进使用,不仅提高施工效率,还有利于克服复杂地层的钻进困难。
本实用新型所采用的技术方案如下:
一种用于四重高压旋喷的钻具分流器,包括壳体,所述壳体内安装有与其配套的主轴,位于壳体右端由端盖用螺钉固定联接,所述端盖与主轴之间安装有密封圈,并位于壳体与主轴之间依次安装有第二轴承、第二挡圈、卡键、第一挡圈、第一轴承和第二垫片,所述第二垫片与主轴之间安装有油封;所述主轴内套装有第一芯管,所述第一芯管的左端通过第四O型圈与主轴密封,并依次安装第三挡圈,第一垫片和第一固定座;第三固定座通过主轴卡装在壳体与第二垫片之间,第二气动弯接头组件一端通过第三固定座、第四固定座与主轴相联接,中间由第一密封组件密封,所述第二气动弯接头组件通气,气经主轴与第一芯管之间的空隙流通;
所述第一芯管内套装有第二芯管,所述第二芯管内套装有第三芯管,位于第一芯管与第二芯管之间套装有芯轴,所述芯轴成台阶状,所述芯轴左端的小径孔与第三芯管相通;
所述芯轴上安装有第一垫片,第一芯管上还安装第二固定座,所述第二固定座的两端通过第二密封组件密封,位于第二固定座的外端还安装有第一固定座,第一气动弯接头组件一端安装在第一固定座和第二固定座上,并与芯轴连通,第一气动弯接头组件通气,气从第一芯管与第二芯管之间的空隙流通;
所述芯轴上还安装有上座,所述上座的左右两端分别通过第四密封组件和第三密封组件,第二弯接头组件一端安装在上座上,所述第二弯接头组件流通高压水,高压水从第二芯管与第三芯管之间的空隙流通;
所述芯轴的左端面安装有小盖,所述小盖上安装有第一弯接头组件,所述第一弯接头组件与芯轴相通,浆从芯轴与第三芯管之间的主通道流通;
位于第一芯管与第二芯管的右端通过第二O型圈安装有第五固定座,所述第五固定座内通过接头与第三芯管连接,所述接头与第三芯管之间通过第一O型圈密封,所述接头后端连接四重钻杆和四重钻头。
其进一步技术方案在于:
所述第一固定座的右端通过第五O型圈与第三固定座密封;
第一芯管与芯轴右端之间通过第三O型圈密封。
本实用新型的有益效果如下:
本实用新型结构紧凑、合理,制作与安装方便,提供了一种既可以打潜孔锤,又能打液动锤的钻具,且能大大提高钻进速度。有效利用独立通道用于钻进时传输大流量介质,而不影响其它高压旋喷用通道的清洁度。且增加一个通道后,钻具直径加大,提高钻具强度。可以钻进更深、更复杂地层。提供一种对复杂地层更具钻进优势的钻进工具。
本实用新型具有结构简单合理、接头少、密封效果可靠、地层适应性强、钻头更换容易、成本低廉、适应性好、效率高的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中:1、第一弯接头组件;2、上座;3、芯轴;4、第二弯接头组件;5、第一固定座;6、第二固定座;7、第一气动弯接头组件;8、第一垫片;9、第三固定座;10、第一密封组件;11、第四固定座;12、第二气动弯接头组件;13、第二垫片;14、油封;15、第一轴承;16、第一挡圈;17、卡键;18、第二挡圈;19、第二轴承;20、端盖;21、密封圈;22、主轴;23、接头;24、第五固定座;25、第一O型圈;26、第二O型圈;27、螺钉;28、第一芯管;29、第二芯管;30、第三芯管;31、壳体;32、第三O型圈;33、第四O型圈;34、第三挡圈;35、第五O型圈;36、第二密封组件;37、第三密封组件;38、第四密封组件;39、小盖。
具体实施方式
下面结合附图,说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,本实施例的用于四重高压旋喷的钻具分流器,包括壳体31,壳体31内安装有与其配套的主轴22,位于壳体31右端由端盖20用螺钉27固定联接,端盖20与主轴22之间安装有密封圈21,并位于壳体31与主轴22之间依次安装有第二轴承19、第二挡圈18、卡键17、第一挡圈16、第一轴承15和第二垫片13,第二垫片13与主轴22之间安装有油封14;主轴22内套装有第一芯管28,第一芯管28的左端通过第四O型圈33与主轴22密封,并依次安装第三挡圈34,第一垫片8和第一固定座5;第三固定座9通过主轴22卡装在壳体31与第二垫片13之间,第二气动弯接头组件12一端通过第三固定座9、第四固定座11与主轴22相联接,中间由第一密封组件10密封,第二气动弯接头组件12通气,气经主轴22与第一芯管28之间的空隙流通;
第一芯管28内套装有第二芯管29,第二芯管29内套装有第三芯管30,位于第一芯管28与第二芯管29之间套装有芯轴3,芯轴3成台阶状,芯轴3左端的小径孔与第三芯管30相通;
芯轴3上安装有第一垫片8,第一芯管28上还安装第二固定座6,第二固定座6的两端通过第二密封组件36密封,位于第二固定座6的外端还安装有第一固定座5,第一气动弯接头组件7一端安装在第一固定座5和第二固定座6上,并与芯轴3连通,第一气动弯接头组件7通气,气从第一芯管28与第二芯管29之间的空隙流通;
芯轴3上还安装有上座2,上座2的左右两端分别通过第四密封组件38和第三密封组件37,第二弯接头组件4一端安装在上座2上,第二弯接头组件4流通高压水,高压水从第二芯管29与第三芯管30之间的空隙流通;
芯轴3的左端面安装有小盖39,小盖39上安装有第一弯接头组件1,第一弯接头组件1与芯轴3相通,浆从芯轴3与第三芯管30之间的主通道流通;
位于第一芯管28与第二芯管29的右端通过第二O型圈26安装有第五固定座24,第五固定座24内通过接头23与第三芯管30连接,接头23与第三芯管30之间通过第一O型圈25密封,接头23后端连接四重钻杆和四重钻头。
第一固定座5的右端通过第五O型圈35与第三固定座9密封。
第一芯管28与芯轴3右端之间通过第三O型圈32密封。
本实用新型所述的四重钻具分流器,包括两组弯接头组件、两组气动弯接头组件(气动弯接头组件均设置有一组气动单向阀组件)、芯管、芯轴等组成。第一弯接头组件1(即第Ⅰ重通道)通道传输的介质为泥浆。第二弯接头组件4(即第Ⅱ重通道)通道传输的介质为高压水切割土层。第一气动弯接头组件7(即第Ⅲ重通道)通道传输的介质为气,气的作用是保护水,提高冲击力。第二气动弯接头组件12(即第Ⅳ重通道)通道传输的介质可以是气(潜孔锤)或水(液动锤);四重钻具通过气动弯接头的流通介质不同可以实现根据地层选择不同施工工艺(可以根据地层选择加接液动锤或潜孔锤提高钻孔效率)。
钻机工作时,在钻进过程中,其中第四重通道输送大流量钻进介质至钻头,待钻进到预计的地基深度后,停止大流量钻进介质的输送,钻机动力头携带钻具上提并做回转运动,此时后台输送水泥浆、水、压缩空气经过四重分流器的一重、二重、三重通道经钻杆直至四重钻头,在四重钻头的下部装有特制的喷嘴,在平面或下倾方向喷射高压水、气、浆细射流。随着钻具的不断提升,对土体进行切割和搅拌,最终在地下形成符合要求的板块或桩体。
四重高压旋喷钻具:
四重分流器的第Ⅰ重通道与四重钻头的第Ⅲ重通道联通;流通介质为浆。
四重分流器的第Ⅱ重通道与四重钻头的第Ⅱ重通道联通;流通介质为高压水。
四重分流器的第Ⅲ重通道与四重钻头的第Ⅰ重通道联通;流通介质为气。
四重分流器的第Ⅳ重通道与四重钻头的第Ⅳ重通道联通;流通介质为水(液动锤)或气(潜孔锤)。
Ⅰ重通道:浆从第一弯接头组件1进入,经芯轴3、第三芯管30行走至四重钻头的主通道。
Ⅱ重通道:高压水从第二弯接头组件4进入,经第二芯管29与第三芯管30之间的行走至四重钻头的相关通道
Ⅲ重通道:气从第一气动弯接头组件7进入,经芯轴3与第二芯管29之间的空隙再至第一芯管28与第二芯管29之间空隙行走至四重钻头的相关通道。
Ⅳ重通道:气从第二气动弯接头组件12进入,经第一芯管28与主轴22之间的间隙至四重钻头相关通道。
以上描述是对本实用新型的解释,不是对实用新型的限定,本实用新型所限定的范围参见权利要求,在本实用新型的保护范围之内,可以作任何形式的修改。

Claims (3)

1.一种用于四重高压旋喷的钻具分流器,其特征在于:包括壳体(31),所述壳体(31)内安装有与其配套的主轴(22),位于壳体(31)右端由端盖(20)用螺钉(27)固定联接,所述端盖(20)与主轴(22)之间安装有密封圈(21),并位于壳体(31)与主轴(22)之间依次安装有第二轴承(19)、第二挡圈(18)、卡键(17)、第一挡圈(16)、第一轴承(15)和第二垫片(13),所述第二垫片(13)与主轴(22)之间安装有油封(14);所述主轴(22)内套装有第一芯管(28),所述第一芯管(28)的左端通过第四O型圈(33)与主轴(22)密封,并依次安装第三挡圈(34),第一垫片(8)和第一固定座(5);第三固定座(9)通过主轴(22)卡装在壳体(31)与第二垫片(13)之间,第二气动弯接头组件(12)一端通过第三固定座(9)、第四固定座(11)与主轴(22)相联接,中间由第一密封组件(10)密封,所述第二气动弯接头组件(12)通气,气经主轴(22)与第一芯管(28)之间的空隙流通;
所述第一芯管(28)内套装有第二芯管(29),所述第二芯管(29)内套装有第三芯管(30),位于第一芯管(28)与第二芯管(29)之间套装有芯轴(3),所述芯轴(3)成台阶状,所述芯轴(3)左端的小径孔与第三芯管(30)相通;
所述芯轴(3)上安装有第一垫片(8),第一芯管(28)上还安装第二固定座(6),所述第二固定座(6)的两端通过第二密封组件(36)密封,位于第二固定座(6)的外端还安装有第一固定座(5),第一气动弯接头组件(7)一端安装在第一固定座(5)和第二固定座(6)上,并与芯轴(3)连通,第一气动弯接头组件(7)通气,气从第一芯管(28)与第二芯管(29)之间的空隙流通;
所述芯轴(3)上还安装有上座(2),所述上座(2)的左右两端分别通过第四密封组件(38)和第三密封组件(37),第二弯接头组件(4)一端安装在上座(2)上,所述第二弯接头组件(4)流通高压水,高压水从第二芯管(29)与第三芯管(30)之间的空隙流通;
所述芯轴(3)的左端面安装有小盖(39),所述小盖(39)上安装有第一弯接头组件(1),所述第一弯接头组件(1)与芯轴(3)相通,浆从芯轴(3)与第三芯管(30)之间的主通道流通;
位于第一芯管(28)与第二芯管(29)的右端通过第二O型圈(26)安装有第五固定座(24),所述第五固定座(24)内通过接头(23)与第三芯管(30)连接,所述接头(23)与第三芯管(30)之间通过第一O型圈(25)密封,所述接头(23)后端连接四重钻杆和四重钻头。
2.如权利要求1所述的一种用于四重高压旋喷的钻具分流器,其特征在于:所述第一固定座(5)的右端通过第五O型圈(35)与第三固定座(9)密封。
3.如权利要求1所述的一种用于四重高压旋喷的钻具分流器,其特征在于:第一芯管(28)与芯轴(3)右端之间通过第三O型圈(32)密封。
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