專利名稱：鉆噴一體化地基處理鉆具組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆具組件，特別是一種鉆噴一體化地基處理鉆具組件。
背景技術(shù)：
目前巖土工程防滲加固處理的方法為鉆噴一體高壓噴射灌漿，一種往復(fù)式高壓噴射灌漿地基防滲加固方法，融鉆孔和高噴為一體，在鉆桿內(nèi)安裝水或漿和氣高壓噴射管路，配備輸送漿和水和氣及提升設(shè)備，將鉆灌一體的步履式臺(tái)車移動(dòng)至鉆孔位置，進(jìn)行鉆進(jìn)施工，鉆進(jìn)時(shí)高壓泥漿泵輸送高壓介質(zhì)，需要時(shí)打開空壓機(jī)輸送高壓氣體，高壓介質(zhì)對(duì)鉆孔周圍原始地層進(jìn)行噴射，切割形成鉆孔，到達(dá)設(shè)計(jì)深度后再由下而上進(jìn)行高壓噴射灌漿，并制成混合液體，水泥漿液最終在土層中形成水泥土帷幕。其鉆具組件結(jié)構(gòu)包括鉆頭和鉆桿,鉆桿內(nèi)設(shè)置有分尚的氣管和料管，料管與開口在鉆桿下部側(cè)壁的一個(gè)噴料孔連通，氣管與開口在鉆桿下部側(cè)壁的一個(gè)噴氣孔連通，鉆桿下端與鉆頭固定連接，鉆頭前端有切削部分，用來(lái)切削地層。因?yàn)樯鲜鲢@具組件只有單一的一個(gè)噴氣孔，在切割地層時(shí)存在切割的盲區(qū)，而且噴漿作業(yè)時(shí)，從噴氣孔噴射出的高壓空氣需要攪動(dòng)水泥漿液和切割下的土層，形成混合漿液，現(xiàn)有鉆具組件很難使鉆孔內(nèi)的水泥漿液和土層充分強(qiáng)制混合，經(jīng)常在鉆孔內(nèi)會(huì)形成土層塊，影響水泥土帷幕強(qiáng)度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓空氣更充分切割土層、噴射高壓空氣時(shí)壓力更均勻，而且可以充分強(qiáng)制混合土壤和水泥漿液的鉆噴一體化地基處理鉆具組件。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了鉆噴一體化地基處理鉆具組件，包括鉆頭和鉆桿，鉆桿內(nèi)設(shè)置有分尚的氣管和料管，料管與開口在鉆桿下部側(cè)壁上的噴料孔連通，鉆桿下端與鉆頭固定連接，其特征在于:鉆桿下部?jī)?nèi)設(shè)置有均壓室，氣管與均壓室相通，均壓室側(cè)壁開有兩個(gè)以上與鉆桿外側(cè)相通的噴氣孔。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，高壓空氣通過鉆桿的氣管送到均壓室中，然后延著均壓室側(cè)壁上多個(gè)噴氣孔朝鉆桿外噴射，使得高壓空氣隨著鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)切割鉆頭周圍土層，均壓室可以噴射出的高壓空氣的壓強(qiáng)更均勻，借助空氣密度小的特點(diǎn)，鉆孔內(nèi)的空氣會(huì)更分散的上升直至排出鉆孔，在空氣上升的過程中，充分強(qiáng)制混合土壤和水泥漿液此鉆具的噴氣孔偏向鉆頭前部方向有45°傾角，使得高壓空氣作用在未切割或者正在切割的土層，利用高壓空氣的壓力方便鉆頭切割土層，而且能增加強(qiáng)制混合土壤和水泥漿液的效果。此鉆具的噴氣孔截面面積之和不大于氣管截面面積，采用這樣的結(jié)構(gòu)可以保證噴氣孔噴射的空氣壓強(qiáng)。此鉆具的鉆桿截面為方形，采用這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于方形的鉆桿在旋轉(zhuǎn)過程中與鉆孔之間有空隙，方便使噴氣孔噴射出的高壓空氣排出鉆孔，而且加速水泥漿液與土層的混合。此鉆具的均壓室內(nèi)部形狀為鉆桿截面對(duì)應(yīng)的方形，均壓室的四面?zhèn)缺谏戏謩e均勻分布著三個(gè)噴氣孔，采用這樣的結(jié)構(gòu)，每面三個(gè)噴氣孔可以使得噴出的高壓空氣更分散、壓強(qiáng)更均勻，攪拌土層效果最好。以下為了方便理解將鉆噴一體化地基處理鉆具組件簡(jiǎn)略稱為鉆具組件。

圖1是本鉆具組件的主視圖。圖2是本鉆具組件延A-A方向的剖視圖。圖3是本鉆具組件延B-B方向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-3所示，鉆具組件包括鉆頭2和鉆桿1，鉆桿I的截面形狀為方形，鉆桿I內(nèi)含有分離的兩個(gè)輸送管，兩個(gè)輸送管分別是輸送高壓空氣的氣管11、輸送高壓水或是高壓水泥漿液的料管12，鉆桿I下部側(cè)壁的徑向方向有噴料孔12a，料管12與噴料孔12a連通；鉆桿I內(nèi)的氣管11的直徑為31mm，鉆桿I下部有截面形狀與鉆桿I截面對(duì)應(yīng)的方形均壓室13，氣管11與均壓室13連通，均壓室13的四面?zhèn)缺谏祥_有著十二個(gè)噴氣孔11a，噴氣孔Ila軸向方向偏向鉆頭2下方方向有45°傾角，使得高壓空氣可以延噴氣孔Ila以45°傾角向鉆頭2下方噴射，均壓室13的每一面?zhèn)缺谏暇鶆虻姆植贾齻€(gè)噴氣孔11a，每個(gè)噴氣孔Ila的直徑為2mm,十二個(gè)噴氣孔Ila截面面積之和小于氣管11截面面積,鉆桿I的下端在向鉆桿內(nèi)延伸的內(nèi)凸環(huán)14，內(nèi)凸環(huán)14的內(nèi)壁上有螺紋。鉆頭2下部為切削部分21，鉆頭2上部截面形狀為與鉆桿截面相同的方形連接部22，連接部22上端有圓形的凸臺(tái)23，凸臺(tái)23外壁上有鉆桿I內(nèi)凸環(huán)14契合的螺紋。鉆頭2的凸臺(tái)23與鉆桿I的內(nèi)凸環(huán)14通過螺紋固定連接，鉆桿I在水平面投影小于鉆頭2水平面投影。使用時(shí)，先將鉆噴一體臺(tái)車移動(dòng)至鉆孔位置，鉆頭2設(shè)置在鉆孔位置上方，驅(qū)使傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)鉆桿I及鉆頭2水平旋轉(zhuǎn)下沉，鉆頭2的切削部分21切割地層，在此過程中，高壓水延鉆桿I下部的噴料孔12a向鉆桿I徑向方向切割鉆桿I周圍地層，高壓水沖切鉆桿I周圍的土層成流塑狀；高壓空氣先通過氣管11到達(dá)均壓室13，之后延噴氣孔Ila以45°傾角切割鉆桿I周圍地層，直至預(yù)定深度形成鉆孔，停止輸送高壓水；然后，鉆桿I內(nèi)的料管12輸送高壓水泥漿液，高壓水泥漿液延鉆桿I下部的噴料孔12a向鉆桿I的徑向方向噴射，高壓水泥漿液二次噴射、切割鉆孔內(nèi)壁的土層，使鉆孔內(nèi)壁的土層更均勻、密實(shí)度得以提高；此過程中高壓空氣依然延噴氣孔Ila以45°向下噴射，每面三個(gè)噴氣孔Ila可以使得噴出的高壓空氣更均勻，沒有噴射盲區(qū)，并且借助空氣密度小的特點(diǎn)，鉆孔內(nèi)的空氣會(huì)上升直至排出鉆孔，在空氣上升的過程中，充分強(qiáng)制混合土壤和水泥漿液；驅(qū)使傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)鉆桿I及鉆頭2向上提升，鉆頭2上升至高出鉆孔處，停止輸送高壓空氣，當(dāng)水泥漿液充滿鉆孔時(shí)，停止輸送高壓水泥漿液，鉆噴一體高壓噴射灌漿結(jié)束。[0023]以上所述的僅是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，比如，噴氣孔Ila的個(gè)數(shù)、噴氣孔Ila偏向鉆頭下方的角度等
坐寸ο
權(quán)利要求1.鉆噴一體化地基處理鉆具組件，包括鉆頭和鉆桿，鉆桿內(nèi)設(shè)置有分離的氣管和料管，料管與開口在鉆桿下部側(cè)壁上的噴料孔連通，鉆桿下端與鉆頭固定連接，其特征在于:鉆桿下部?jī)?nèi)設(shè)置有均壓室，氣管與均壓室相通，均壓室側(cè)壁開有兩個(gè)以上與鉆桿外側(cè)相通的噴氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆噴一體化地基處理鉆具組件，其特征在于:所述的噴氣孔偏向鉆頭前部方向有45°傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆噴一體化地基處理鉆具組件，其特征在于:所述的噴氣孔截面面積之和不大于氣管截面面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆噴一體化地基處理鉆具組件，其特征在于:所述的鉆桿截面為方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆噴一體化地基處理鉆具組件，其特征在于:所述的均壓室內(nèi) 部形狀為鉆桿截面對(duì)應(yīng)的方形，均壓室的四面?zhèn)缺谏戏謩e均勻分布著三個(gè)噴氣孔。
專利摘要本實(shí)用新型給出了一種鉆噴一體化地基處理鉆具組件，包括鉆頭和鉆桿，鉆桿內(nèi)設(shè)置有分離的氣管和料管，料管與開口在鉆桿下部側(cè)壁上的噴料孔連通，鉆桿下端與鉆頭固定連接，鉆桿下部?jī)?nèi)設(shè)置有均壓室，氣管與均壓室相通,均壓室側(cè)壁開有兩個(gè)以上與鉆桿外側(cè)相通的噴氣孔，采用這種鉆具組件后，可以使高壓空氣更充分切割土層、噴射高壓空氣時(shí)壓力更均勻，而且可以充分強(qiáng)制混合土壤和水泥漿液。
文檔編號(hào)E21B10/61GK203080527SQ20132005207
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者張紹虎, 徐少華, 董傳明, 滕浙良, 白彥平, 葉飛 申請(qǐng)人:安徽水利開發(fā)股份有限公司