本實用新型涉及一種巖土鉆掘鉆具的連接裝置,尤其是一種在土建施工過程中用于拔除錨索的鉆桿柔性接頭,屬于土層或巖石的鉆進技術領域。
背景技術:
錨索是土建施工過程中為獲得支護錨拉力、保證邊坡臨空土體穩(wěn)定而設置的鋼絞線或索組,按照施工工藝及工程進度的要求,有時需要將錨固在水泥或土層內的錨索拔除。針對錨索的拔除問題,傳統(tǒng)方法是將水泥層或土層挖開取出錨索裝置,由于該方法容易受限于成本、環(huán)境條件等客觀因素,因此人們創(chuàng)新了一種采用鉆進機具拔除錨索的方法。
鉆進機具拔除錨索方法是將鉆具沿錨索錨入后水泥固層的方向鉆入,鉆入的鉆桿使水泥層與土層分離,直達錨索頭所在位置后,再將錨索拔出。由于錨索在錨固過程中會出現(xiàn)下沉轉彎的現(xiàn)象,而傳統(tǒng)的鉆桿和鉆桿接頭直徑尺寸較大,撓度小,基本只能沿直線方向鉆進,當要拔除的錨索下沉深度較大時,難以使鉆入的鉆桿沿錨索方向鉆進,尤其是當遇較大阻力時還會損壞鉆桿,無法滿足施工要求。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術之弊端,提供一種可使相互連接的鉆桿之間實現(xiàn)一定角度調整,同時能傳遞較大的扭矩和拉力的鉆桿柔性接頭。
本實用新型上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種鉆桿柔性接頭,包括外球頭、內球節(jié)和銷軸;所述內球節(jié)設有相互貫通的左右兩個球頭容納腔;在每一個球頭容納腔中設置一組銷軸,左右兩個球頭容納腔中兩組銷軸的中心軸線相互垂直,銷軸與內球節(jié)側壁固定裝配;所述外球頭為中空結構,包括左右對稱布置的兩部分,分別安裝在內球節(jié)的左右兩個球頭容納腔中,與球頭容納腔中的銷軸鉸接裝配。
上述鉆桿柔性接頭,所述外球頭的每一部分均設置球頭和連接柄;所述球頭與所述內球節(jié)的球頭容納腔內壁弧面相匹配,在球頭上設有與銷軸配合的鉸接孔,所述鉸接孔為盲孔結構;所述連接柄設有與鉆桿內螺紋配合的外螺紋,所述球頭和連接柄之間設置錐角為α的外圓錐面連接結構。
上述鉆桿柔性接頭,所述內球節(jié)的左右兩個球頭容納腔側壁上設有相互垂直布置的兩組銷軸裝配孔,所述外球頭左右兩部分的球頭與內球節(jié)左右兩個球頭容納腔裝配后,其頂部間隙δ不小于10mm,即δ≥10mm。
上述鉆桿柔性接頭,在所述內球節(jié)左右兩個球頭容納腔中設有密封環(huán)槽,在所述密封環(huán)槽中配裝內密封圈。
上述鉆桿柔性接頭,在所述內球節(jié)兩端面位置處設置外密封結構,所述外密封結構為L型橫截面的環(huán)型密封圈,其水平底面粘接在外球頭上,其豎直面與內球節(jié)兩端面壓緊配合。
本實用新型在內球節(jié)的左右兩個球頭容納腔中設置了中心軸線相互垂直的兩組銷軸,并將銷軸一端與內球節(jié)側壁固定裝配,另一端與外球頭上設置的鉸接孔鉸接裝配,在采用鉆進機具拔除錨索作業(yè)時,與柔性接頭外球頭裝配的兩根鉆桿可通過外球頭相對于內球節(jié)轉動一定角度,實現(xiàn)兩根鉆桿間夾角角度的調整,從而使鉆桿能夠沿錨索方向鉆進,避免了錨索拔除過程中對鉆具的損壞,滿足了施工要求。
附圖說明
圖1是本實用新型所述的鉆桿柔性接頭剖面結構示意圖;
圖2是外球頭剖面結構示意圖;
圖3是內球節(jié)剖面結構示意圖;
圖4是本實用新型所述鉆桿柔性接頭的工作原理示意圖;
圖5是圖4的俯視圖。
圖中各標號清單為:1、外球頭,1-1、球頭,1-2、鉸接孔,1-3、連接柄,1-4、外圓錐面連接結構,2、內球節(jié),2-1、球頭容納腔,2-2、銷軸裝配孔,2-3、密封環(huán)槽,3、銷軸,4、外密封結構,5、內密封圈,6、鉆桿。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。
參看圖1、圖3,本實用新型為一種鉆桿柔性接頭,它包括外球頭1、內球節(jié)2和銷軸3;所述內球節(jié)2設有相互貫通的左右兩個球頭容納腔2-1;在每一個球頭容納腔2-1中設置一組銷軸3,左右兩個球頭容納腔中兩組銷軸3的中心軸線相互垂直,銷軸3與內球節(jié)側壁固定裝配;所述外球頭1為中空結構,包括左右對稱布置的兩部分,分別安裝在內球節(jié)2的左右兩個球頭容納腔2-1中,與球頭容納腔中的銷軸3鉸接裝配。
參看圖2,在本實用新型所述的鉆桿柔性接頭中,所述外球頭1設置球頭1-1和連接柄1-3;所述球頭1-1與所述內球節(jié)2的球頭容納腔內壁弧面相匹配,在球頭1-1上設有與銷軸3配合的鉸接孔1-2,所述鉸接孔1-2為盲孔結構;所述連接柄1-3設有與鉆桿內螺紋配合的外螺紋,所述球頭1-1和連接柄1-3之間設置錐角為α的外圓錐面連接結構1-4。作為本實用新型的具體實施例,針對長9米,直徑為139.7mm的石油鉆桿,優(yōu)選外圓錐面連接結構1-4的錐角α=3°。
參看圖3,在本實用新型所述的鉆桿柔性接頭中,所述內球節(jié)2的左右兩個球頭容納腔2-1側壁上設有相互垂直布置的兩組銷軸裝配孔2-2,所述外球頭1左右兩部分的球頭1-1與內球節(jié)2左右兩個球頭容納腔2-1裝配后其頂部間隙δ不小于10mm,即δ≥10mm,因此避免了兩個外球頭在轉動過程中的相互干涉問題;本實用新型在所述內球節(jié)2的左右兩個球頭容納腔2-1中還設有密封環(huán)槽2-3,在所述密封環(huán)槽2-3中配裝內密封圈5,以防止鉆進過程中鉆井工作液通過球頭1-1與內球節(jié)2之間的配合間隙外串至鉆孔壁。
參看圖1,在本實用新型所述的鉆桿柔性接頭中,所述內球節(jié)2兩端面位置處設置外密封結構4,所述外密封結構4為L型橫截面的環(huán)型密封圈,其水平底面粘接在外球頭1上,其豎直面與內球節(jié)2兩端面壓緊配合,以防止沙塵或液體進入外球頭1的外圓錐面連接結構1-4與內球節(jié)側壁之間的縫隙中,堵塞內球節(jié)2與外球頭1之間的轉動空間。
參看圖4、圖5,采用本實用新型所述的鉆桿柔性接頭進行拔除錨索作業(yè)時,可在鉆桿6上安裝若干個柔性接頭,連接在柔性接頭兩端的鉆桿6便可通過外球頭1相對于內球節(jié)2在2α范圍內轉動,實現(xiàn)兩根鉆桿6之間夾角角度的調整,從而使鉆桿6能夠沿錨索方向鉆進。以長9米,直徑為139.7mm的石油鉆桿為例,優(yōu)選α=3°,此時兩根鉆桿之間夾角的可調節(jié)角度范圍2α=6°,因此在鉆桿鉆進過程中可通過對相鄰兩根鉆桿夾角的調整,使鉆桿沿錨索方向鉆進,避免了錨索拔除過程中對鉆具的損壞,滿足了施工要求。