專利名稱：一種多功能組合鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆頭，尤指一種適用于泥沙等易塌陷易冒砂的土層的操作簡單、使用效率高的既可鉆孔又可擴孔且在鉆孔的同時方便插入護壁套管的多功能組合鉆頭，屬于基建工具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在基建工程中，如果需要在松軟土層中進行鉆孔作業(yè)，一般采取套管鉆孔的方式，在鉆進的同時套管有護壁作用可防止塌孔；但由于套管鉆孔時清水由套管內(nèi)沖出，和鉆出的土體一起沿套管外壁從孔ロ返出，如遇到砂層，會導(dǎo)致泥砂從套管外部冒出，產(chǎn)生冒砂現(xiàn)象并會引起周圍地面的沉降。解決上述問題的辦法就是先用鉆桿進行鉆孔，然后用套管跟 進；這樣又會帶來兩個問題1、如果鉆頭直徑小于套管外徑，由于會碰到原狀土層，當(dāng)鉆桿開孔完畢后難以直接跟進套管，如繼續(xù)采用水沖的方式鉆進套管，泥砂還是會從套管外流出；2、如果鉆頭直徑大于或等于套管外徑，當(dāng)鉆桿開孔完畢后跟進套管，雖可以解決冒砂的問題，但是如果套管不先拔出。鉆桿也無法取出進行后續(xù)的施工；如果先取出套管，再取出鉆桿，則會導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象，這樣不利于后續(xù)孔內(nèi)和孔底作業(yè)的進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種適用于泥沙等易塌陷易冒砂的土層的操作簡單、使用效率高的既可鉆孔又可擴孔且在鉆孔的同時方便插入護壁套管的多功能組合鉆頭。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種多功能組合鉆頭，包含鉆頭本體、前端噴嘴、側(cè)噴嘴、水管接頭、鉆頭頭部、擴孔刀、通道換向器；所述水管接頭位于鉆頭本體的后端；所述鉆頭頭部設(shè)置在鉆頭本體的前端；所述前端噴嘴位于鉆頭頭部內(nèi)；所述前端噴嘴與設(shè)置在鉆頭本體內(nèi)部的主通道相連通；所述側(cè)噴嘴設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述側(cè)噴嘴與次通道連通；所述通道換向器通過調(diào)節(jié)水壓カ大小，使單向擋板打開或閉塞主通道，從而控制次通道與水管接頭的連通或阻斷；所述擴孔刀有多把，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述每把擴孔刀均伸出鉆頭本體的外圓周；當(dāng)需要拔出多功能鉆頭吋，由于擴孔刀的圓弧邊受到護壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，其半徑會縮小，這樣即可方便的將多功能鉆頭從護壁管中拔出。優(yōu)選的，所述鉆頭本體的后端的外圓周上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個凹槽；所述每個凹槽的中心線與鉆頭本體的中心線平行；所述每個凹槽中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中心線與凹槽的中心線相互垂直；每根旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有ー擴孔刀。優(yōu)選的，所述側(cè)噴嘴有多個，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述每個側(cè)噴嘴分別與次通道連通。由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點
本發(fā)明方案可以在鉆進的同時通過擴孔刀進行擴孔，這樣即可在孔中插入外徑大于鉆頭而小于或等于擴孔刀的外徑的護壁管，防止孔壁塌陷；并且在開孔時，泥漿從護壁管內(nèi)部返出，不會導(dǎo)致冒砂的現(xiàn)象，可以防止地面沉降；當(dāng)需要拔出本發(fā)明所述的多功能鉆頭吋，由于擴孔刀的圓弧邊受到護壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，其半徑會縮小，這樣即可方便的將多功能鉆頭從護壁管中拔出；此外，本方案的多功能鉆頭在鉆進的同時可以通過前端噴嘴噴出的高壓水流將鉆頭頭部鉆下的泥土沖走；當(dāng)鉆進到擴大頭上端吋，增大水壓力，單向擋板閉塞主通道，高壓水流就通過側(cè)噴嘴噴出進行擴孔，以形成擴大頭。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進ー步說明
附圖I為本發(fā)明的所述的多功能組合鉆頭的鉆孔狀態(tài)時的局部剖視 附圖2為本發(fā)明的所述的多功能組合鉆頭的擴孔狀態(tài)時的局部剖視圖；
其中11、鉆頭本體；12、鉆頭頭部；13、側(cè)噴嘴；14、主通道；15、次通道；16、空腔；17、主通道管；18、彈簧；19、單向擋板；20、通道換向器；21、水管接頭；22、擴孔刀。
具體實施例方式 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進ー步的詳細說明。附圖1、2為本發(fā)明所述的多功能組合鉆頭，包含鉆頭本體11、前端噴嘴(未示出)、側(cè)嗔嘴13、水管接頭21、鉆頭頭部12、擴孔刀22、通道換向器20 ;所述水管接頭21位于鉆頭本體11的后端；所述鉆頭頭部12設(shè)置在鉆頭本體11的前端；所述前端噴嘴位于鉆頭頭部12內(nèi)；所述鉆頭本體11中設(shè)置有空腔16 ;所述空腔16呈臺階狀；所述主通道管17設(shè)置在空腔16內(nèi)；所述主通道管17的前端與空腔16的臺階處之間設(shè)置有彈簧18 ;所述主通道管17的前端鉸鏈有單向擋板19 ;所述主通道管17內(nèi)設(shè)置有主通道14 ;所述前端噴嘴與設(shè)置在鉆頭本體11內(nèi)部的主通道14相連通；所述側(cè)噴嘴13設(shè)置在鉆頭本體11的外圓周上；所述側(cè)噴嘴13與次通道15連通；所述主通道管17上設(shè)置有通道換向器20 ;當(dāng)水壓為5MPa時，如附圖I所示，前端噴嘴開始工作，沖走鉆頭頭部鉆下的泥土 ；當(dāng)水壓在5MPa_15MPa吋，水流使主通道管17克服彈簧18的阻力慢慢往前移動，直至單向擋板19完全堵死主通道14，如附圖2所示，此時通道換向器20控制主通道14與次通道15連通，側(cè)噴嘴13可噴出高壓水流進行擴孔作業(yè)；所述鉆頭本體11的后端的外圓周上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個凹槽(未示出)；所述每個凹槽的中心線與鉆頭本體11的中心線平行；所述每個凹槽中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸(未示出)，所述旋轉(zhuǎn)軸的中心線與凹槽的中心線相互垂直；每根旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一擴孔刀22 ;所述每把擴孔刀22均伸出鉆頭本體11的外圓周；當(dāng)擴孔刀22的圓弧邊受到護壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，所述擴孔刀22的半徑會縮??；本實施例中，所述側(cè)噴嘴13有2個，均勻地設(shè)置在鉆頭本體11的外圓周上；所述每個側(cè)噴嘴13分別與次通道15連通。本發(fā)明方案可以在鉆進的同時通過擴孔刀進行擴孔，這樣即可在孔中插入外徑大于鉆頭而小于或等于擴孔刀的外徑的護壁管，防止孔壁塌陷；當(dāng)需要拔出本發(fā)明所述的多功能鉆頭時，由于擴孔刀的圓弧邊受到護壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，其半徑會縮小，這樣即可方便的將多功能鉆頭從護壁管中拔出；此外，本方案的多功能鉆頭在鉆進的同時可以通過前端噴嘴噴出的高壓水流將鉆頭頭部鉆下的泥土沖走；當(dāng)鉆進到擴大頭上端時，增大水壓力，單向擋板閉塞主通道，高壓水流就通過側(cè)噴嘴噴出進行擴孔，以形成擴大頭。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施， 并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多功能組合鉆頭，其特征在于包含鉆頭本體、前端噴嘴、側(cè)噴嘴、水管接頭、鉆頭頭部、擴孔刀、通道換向器；所述水管接頭位于鉆頭本體的后端；所述鉆頭頭部設(shè)置在鉆頭本體的前端；所述前端噴嘴位于鉆頭頭部內(nèi)；所述前端噴嘴與設(shè)置在鉆頭本體內(nèi)部的主通道相連通；所述側(cè)噴嘴設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述側(cè)噴嘴與次通道連通；所述通道換向器通過調(diào)節(jié)水壓力大小，使單向擋板打開或閉塞主通道，從而控制次通道與水管接頭的連通或阻斷；所述擴孔刀有多把，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述每把擴孔刀均伸出鉆頭本體的外圓周；擴孔刀外側(cè)邊線為圓弧狀，可繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中；在鉆頭鉆進的同時可以通過擴孔刀進行擴孔，插入外徑可大于鉆頭而小于或等于擴孔刀的外徑的護壁管，當(dāng)需要拔出多功能鉆頭時，由于擴孔刀的圓弧邊受到護壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，其半徑會縮小，這樣即可方便的將多功能鉆頭從護壁管中拔出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能組合鉆頭，其特征在于所述鉆頭本體的后端的外圓周上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個凹槽；所述每個凹槽的中心線與鉆頭本體的中心線平行；所述每個凹槽中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中心線與凹槽的中心線相互垂直；每根旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一擴孔刀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能組合鉆頭，其特征在于所述側(cè)噴嘴有多個，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述每個側(cè)噴嘴分別與次通道連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能組合鉆頭，水管接頭位于鉆頭本體的后端；鉆頭頭部設(shè)置在鉆頭本體的前端；前端噴嘴位于鉆頭頭部內(nèi)；前端噴嘴與設(shè)置在鉆頭本體內(nèi)部的主通道相連通；側(cè)噴嘴設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；側(cè)噴嘴與次通道連通；通道換向器通過調(diào)節(jié)水壓力大小，使單向擋板打開或閉塞主通道，從而控制次通道與水管接頭的連通或阻斷；擴孔刀有多把，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；本發(fā)明方案可以在鉆進的同時通過擴孔刀進行擴孔，此外在鉆進的同時可以通過前端噴嘴噴出的高壓水流將鉆頭頭部鉆下的泥土沖走；當(dāng)鉆進到擴大頭上端時，增大水壓力，單向擋板閉塞主通道，高壓水流就通過側(cè)噴嘴噴出進行擴孔，以形成擴大頭。
文檔編號E21B10/32GK102767334SQ201210237199
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者周建明, 湯壽昌, 陸曉明 申請人:蘇州市能工基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司