專利名稱：一種改進(jìn)型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(jiǎn)單、使用效率高的既可鉆孔和擴(kuò)孔又能分段進(jìn)行擴(kuò)孔且在鉆孔的同時(shí)方便插入護(hù)壁套管的改進(jìn)型多功能組合鉆頭，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(jìn)行鉆孔作業(yè)，一般采取套管鉆孔的方式，在鉆進(jìn)的同時(shí)套管有護(hù)壁作用可防止塌孔；但由于套管鉆孔時(shí)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(huì)導(dǎo)致泥砂從套管外部冒出，產(chǎn)生冒砂現(xiàn)象并會(huì)引起周圍地面的沉降。解決上述問(wèn)題的辦法就是先用鉆桿進(jìn)行鉆孔，然后用套管跟進(jìn)；這樣又會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題1、如果鉆頭直徑小于套管外徑，由于會(huì)碰到原狀土層，當(dāng)鉆桿開(kāi)孔完畢后難以直接跟進(jìn)套管，如繼續(xù)采用水沖的方式鉆進(jìn)套管，泥砂還是會(huì)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(kāi)孔完畢后跟進(jìn)套管，雖可以解決冒砂的問(wèn)題，但是如果套管不先拔出。鉆桿也無(wú)法取出進(jìn)行后續(xù)的施工；如果先取出套管，再取出鉆桿，則會(huì)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(jìn)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(jiǎn)單、使用效率高的既可鉆孔和擴(kuò)孔又能分段進(jìn)行擴(kuò)孔且在鉆孔的同時(shí)方便插入護(hù)壁套管的改進(jìn)型多功能組合鉆頭。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種改進(jìn)型多功能組合鉆頭，包含鉆頭本體、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、前端噴嘴、側(cè)噴嘴、水管接頭、鉆頭頭部、擴(kuò)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?jī)?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；所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在鉆頭本體上；所述側(cè)噴嘴設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外端部；所述側(cè)噴嘴與次通道連通；所述通道換向器控制主通道、次通道與水管接頭的連通或阻斷；所述擴(kuò)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(kuò)孔刀均伸出鉆頭本體的外圓周；當(dāng)擴(kuò)孔刀受到與鉆進(jìn)方向相同的外力時(shí)，所述擴(kuò)孔刀的半徑會(huì)縮小。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(gè)凹槽；所述每個(gè)凹槽的中心線與鉆頭本體的中心線平行；所述每個(gè)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(kuò)孔刀。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿有多個(gè)，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外端部設(shè)置有側(cè)噴嘴；所述每個(gè)側(cè)噴嘴分別與次通道連通。由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明方案可以在鉆進(jìn)的同時(shí)通過(guò)擴(kuò)孔刀進(jìn)行擴(kuò)孔，這樣即可在孔中插入外徑大于鉆頭而小于或等于擴(kuò)孔刀的外徑的護(hù)壁管，防止孔壁塌陷；并且在開(kāi)孔時(shí)，泥漿從護(hù)壁管內(nèi)部返出，不會(huì)導(dǎo)致冒砂的現(xiàn)象，可以防止周圍地面沉降；當(dāng)需要拔出本發(fā)明所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭時(shí)，由于擴(kuò)孔刀的圓弧邊受到護(hù)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(huì)縮小，這樣即可方便的將改進(jìn)型多功能組合鉆頭從護(hù)壁管中拔出；此外，本發(fā)明方案在鉆進(jìn)的同時(shí)可以通過(guò)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(jìn)到擴(kuò)大頭上端時(shí)，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的旋出，利用轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的側(cè)噴嘴噴出高壓水流進(jìn)行擴(kuò)孔，以形成擴(kuò)大頭，并且轉(zhuǎn)動(dòng)桿也可以起到擴(kuò)孔的作用，使得相同壓カ條件下，擴(kuò)大頭的孔徑更大。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)ー步說(shuō)明
附圖I為本發(fā)明的所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭的第一實(shí)施例的鉆孔狀態(tài)時(shí)的局部首1J視圖;
附圖2為本發(fā)明的所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭的第一實(shí)施例的擴(kuò)孔狀態(tài)時(shí)的局部剖視 附圖3為本發(fā)明的所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭的第二實(shí)施例的鉆孔狀態(tài)時(shí)的局部首1J視圖;
附圖4為本發(fā)明的所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭的第二實(shí)施例的擴(kuò)孔狀態(tài)時(shí)的局部首1J視圖;
其中1、鉆頭本體；2、鉆頭頭部；3、前端噴嘴；4、轉(zhuǎn)動(dòng)桿；5、側(cè)噴嘴；6、轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)軸；7、主通道；8、次通道；9、通道換向器；10、水管接頭；11、擴(kuò)孔刀；21、鉆頭本體；22、鉆頭頭部；23、轉(zhuǎn)動(dòng)桿；24、側(cè)噴嘴；25、轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)軸；26、主通道管；27、彈簧；28、單向擋板；29、次通道；30、水管接頭；31、擴(kuò)孔刀；32、空腔；33、齒條；34、齒輪；35、通道換向器。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明。
附圖1、2為本發(fā)明所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭的第一實(shí)施例，包含鉆頭本體I、轉(zhuǎn)動(dòng)桿4、前端噴嘴3、側(cè)噴嘴5、水管接頭10、鉆頭頭部2、擴(kuò)孔刀11、通道換向器9 ;所述水管接頭10位于鉆頭本體I的后端；所述鉆頭頭部2設(shè)置在鉆頭本體I的前端；所述前端噴嘴3位于鉆頭頭部2內(nèi)；所述前端噴嘴3與設(shè)置在鉆頭本體I內(nèi)部的主通道7相連通；所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿4可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在鉆頭本體I上；所述側(cè)噴嘴5設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)桿4的外端部；所述側(cè)噴嘴5與次通道8連通；所述通道換向器9控制主通道7、次通道8與水管接頭10的連通或阻斷；所述次通道8，由鉆頭本體I內(nèi)部一部分管道、高壓軟管及轉(zhuǎn)動(dòng)桿23內(nèi)的管道組成，并形成一個(gè)流體流通通道；所述鉆頭本體I的后端的外圓周上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個(gè)凹槽(未示出);所述每個(gè)凹槽的中心線與鉆頭本體I的中心線平行；所述每個(gè)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(kuò)孔刀11 ;所述每把擴(kuò)孔刀11均伸出鉆頭本體I的外圓周；當(dāng)擴(kuò)孔刀11的圓弧邊受到護(hù)壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，所述擴(kuò)孔刀11的半徑會(huì)縮??；本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿有I個(gè)，所述每個(gè)側(cè)噴嘴5分別與次通道8連通。如附圖3、4所示的本發(fā)明所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭的第二實(shí)施例，包括鉆頭本體21、鉆頭頭部22、擴(kuò)孔刀31、前端噴嘴(未示出)、側(cè)噴嘴24、轉(zhuǎn)動(dòng)桿23、轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)軸25、主通道管26、彈簧27、單向擋板28、次通道29、齒條33、齒輪34、水管接頭30、通道換向器35 ;所述水管接頭30位于鉆頭本體21的后端；所述鉆頭頭部22設(shè)置在鉆頭本體21的前端；所述前端噴嘴位于鉆頭頭部22內(nèi)；所述主通道管26設(shè)置在鉆頭主體21的內(nèi)的空腔32 ;所述主通道管26的前端與鉆頭本體21之間設(shè)置有彈簧27 ;所述主通道管26的內(nèi)部設(shè)置有主通道(未標(biāo)示)；所述主通道與前端噴嘴連通；所述單向擋板28在主通道內(nèi)部；所述主通道管26的外部設(shè)置有齒條20 ;本發(fā)明方案中有2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿23 ;每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿23通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)軸25可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在鉆頭本體21的側(cè)部上；所述側(cè)噴嘴24設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)桿23的外端部；所述側(cè)噴嘴24與次通道29連通；所述次通道29，由鉆頭本體21內(nèi)部一部分管道、高壓軟管及轉(zhuǎn)動(dòng)桿23內(nèi)的管道組成，并形成一個(gè)流體流通通道；所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿23的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的外部設(shè)置有齒輪21 ;所述齒輪21與齒條20配合安裝；所述通道換向器35控制所述主通道、次通道29與水管接頭30連通與阻斷；所述鉆頭本體21的后端的外圓周上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個(gè)凹槽(未示出)；所述每個(gè)凹槽的中心線與鉆頭本體21的中心線平行；所述每個(gè)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(kuò)孔刀31 ;所述每把擴(kuò)孔刀31均伸出鉆頭本體21的外圓周；當(dāng)擴(kuò)孔刀 31的圓弧邊受到護(hù)壁管的反作用力后繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)回到凹槽中，所述擴(kuò)孔刀31的半徑會(huì)縮??；本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿有2個(gè)，所述每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿23的外端部設(shè)置有側(cè)噴嘴24 ;所述每個(gè)側(cè)噴嘴24分別與次通道29連通。本發(fā)明方案的第二實(shí)施例的使用過(guò)程鉆孔吋，當(dāng)水壓為5MPa時(shí)，如附圖3所示，前端噴嘴開(kāi)始工作，沖走鉆頭頭部鉆下的泥土 ；當(dāng)水壓在5MPa_15MPa時(shí)，水流使主通道管26克服彈簧27的阻力慢慢往前移動(dòng)，直至單向擋板28完全堵死主通道，此過(guò)程中，齒條33帶動(dòng)齒輪34旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)動(dòng)桿23旋轉(zhuǎn)，而伸出鉆頭本體21，如附圖4所示，此時(shí)通道換向器35控制主通道與次通道29連通，側(cè)噴嘴24可噴出高壓水流進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)。本發(fā)明方案可以在鉆進(jìn)的同時(shí)通過(guò)擴(kuò)孔刀進(jìn)行擴(kuò)孔，這樣即可在孔中插入外徑大于鉆頭而小于或等于擴(kuò)孔刀的外徑的護(hù)壁管，防止孔壁塌陷；當(dāng)需要拔出本發(fā)明所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭時(shí)，由于擴(kuò)孔刀的圓弧邊受到護(hù)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(huì)縮小，這樣即可方便的將改進(jìn)型多功能組合鉆頭從護(hù)壁管中拔出；此外，本發(fā)明方案在鉆進(jìn)的同時(shí)可以通過(guò)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(jìn)到擴(kuò)大頭上端時(shí)，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的旋出，利用轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的側(cè)噴嘴噴出高壓水流進(jìn)行擴(kuò)孔，以形成擴(kuò)大頭。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)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(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)型多功能組合鉆頭，其特征在于包含鉆頭本體、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、前端噴嘴、側(cè)噴嘴、水管接頭、鉆頭頭部、擴(kuò)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?jī)?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；所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在鉆頭本體上；所述側(cè)噴嘴設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外端部；所述側(cè)噴嘴與次通道連通；所述通道換向器控制主通道、次通道與水管接頭的連通或阻斷；所述擴(kuò)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(kuò)孔刀均伸出鉆頭本體的外圓周；當(dāng)擴(kuò)孔刀受到與鉆進(jìn)方向相同的外力時(shí)，所述擴(kuò)孔刀的半徑會(huì)縮小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭，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(gè)凹槽；所述每個(gè)凹槽的中心線與鉆頭本體的中心線平行；所述每個(gè)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(kuò)孔刀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改進(jìn)型多功能組合鉆頭，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿有多個(gè)，均勻地設(shè)置在鉆頭本體的外圓周上；所述每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外端部設(shè)置有側(cè)噴嘴；所述每個(gè)側(cè)噴嘴分別與次通道連通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種改進(jìn)型多功能組合鉆頭，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?jī)?nèi)；前端噴嘴與設(shè)置在鉆頭本體內(nèi)部的主通道相連通；轉(zhuǎn)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在鉆頭本體上；側(cè)噴嘴設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外端部；側(cè)噴嘴與次通道連通；通道換向器通過(guò)水壓力大小來(lái)控制主通道、次通道與水管接頭的連通或阻斷；所述擴(kuò)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(jìn)的同時(shí)通過(guò)擴(kuò)孔刀進(jìn)行擴(kuò)孔，此外在鉆進(jìn)的同時(shí)可以通過(guò)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(jìn)到擴(kuò)大頭上端時(shí)，增大水壓力，單向擋板閉塞主通道，高壓水流就通過(guò)側(cè)噴嘴噴出進(jìn)行擴(kuò)孔，以形成擴(kuò)大頭。
文檔編號(hào)E21B10/60GK102767335SQ201210237200
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:蘇州市能工基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司