專利名稱：水下沖擊鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于地質(zhì)鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于地下水位較高的粘性土地區(qū)工程地質(zhì)鉆探的水下沖擊鉆頭。
目前粘性土地區(qū)的工程地質(zhì)鉆探通常采用回轉(zhuǎn)鉆進和沖擊鉆進兩種方法，在我國南方大部分地區(qū)都采用回轉(zhuǎn)鉆進，而東北地區(qū)則以沖擊鉆進為主。上述鉆進方法所用的鉆頭一般為管式，在管壁上開有縱向槽口，在其上部設(shè)有與之焊接的提梁，在其下部設(shè)有與之焊接的刃口，該類鉆頭雖然在地下水位埋置較深的粘性土地區(qū)較為適用，但是在地下水位較高的粘性土地區(qū)以及水下或軟質(zhì)地層鉆探時容易出現(xiàn)問題，如提鉆時易出現(xiàn)縮孔、掉芯等，給鉆探帶來許多困難。其原因是鉆頭提升時，由于水的作用減小了腹腔內(nèi)土與管壁的摩擦力而產(chǎn)生掉芯現(xiàn)象；同時，水下粘性土大部分為軟塑或流塑狀態(tài)，土體較軟，鉆頭提升時孔底產(chǎn)生真空，其程度隨提升而逐漸加大，從而造成孔壁收縮，孔徑變小，有時將腹腔內(nèi)土體抽出，導(dǎo)致進尺緩慢，甚至不進尺?，F(xiàn)階段解決的辦法是跟管鉆進，即下套管護壁，隨著沖擊鉆進，進行人工擰管或機械沖擊套管，以達(dá)到所要求的勘探深度。采用這種方法既消耗人力、物力和機械設(shè)備，又浪費時間，同時，增加勘探費用50％左右。盡管如此，通常因為孔壁對管的粘滯力的逐漸增大，套管跟進困難，終孔達(dá)不到設(shè)計要求。
本實用新型針對上述存在的問題進行了改進，提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便、效率高、費用低、容易加工制造的水下沖擊鉆頭。
本實用新型是通過下列方式予以實現(xiàn)的一種水下沖擊鉆頭，包括鎖接頭、筒體、刃口，本實用新型是在鎖接頭下端設(shè)置氣液補償機構(gòu)，其由導(dǎo)管及其下端通過安裝銷聯(lián)接的錐尖頭組成，其中，錐尖頭尾部有一滑槽，安裝銷在滑槽內(nèi)可相對滑動，該氣液補償機構(gòu)的作用主要是解決鉆頭提升時孔底產(chǎn)生真空而導(dǎo)致的氣壓差，即鉆進時錐尖頭封住孔底，而提鉆時錐尖頭自動打開，使上部的水、泥漿或空氣經(jīng)帶孔鉆桿及導(dǎo)管流向孔底，從而解決了縮孔、掉芯現(xiàn)象。同時，在筒體與導(dǎo)管之間設(shè)置三個120°等分的翼片，也可以設(shè)置兩個(180°等分)或四個(90°等分)翼片，通常采用三個120°等的翼片，每個翼片之間所對應(yīng)的筒體處(壁)制有槽口。槽口的設(shè)置使摳土很方便，翼片的作用是傳導(dǎo)由導(dǎo)管傳來的沖擊力，支撐、加固筒體，并保證其結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性和同心度，通常翼片可采用平行四邊形。上述筒體與鎖接頭采用螺紋聯(lián)接，翼片與筒體、導(dǎo)管和鎖接頭之間采用焊接固聯(lián)，刃口與筒體也可采用焊接聯(lián)接。
其工作過程是鉆探開始時可用原鉆頭鉆至地下水位以下，或在出現(xiàn)縮孔和掉芯現(xiàn)象時換上本水下沖擊鉆頭并將其落入孔底，此時錐尖頭封住孔底，阻止土、泥漿或空氣進入導(dǎo)管內(nèi)，沖擊鉆進每次進尺為0.5米，在提鉆時由于氣壓差和鉆頭底部的粘滯作用，使尖錐頭自動打開，使上部的水、泥漿或空氣通過帶孔鉆桿、導(dǎo)管流向孔底，隨著鉆頭的提升，孔底不斷地得到水、泥漿或空氣的補充，消除了氣壓差(即不產(chǎn)生真空)，從而保證不縮孔、不掉芯。同時，鉆頭的筒體及翼片也起到防止掉芯的作用，而且筒體上設(shè)置的槽口使摳土非常方便。
本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、加工制造簡單、工作效率高、費用低等特點。


圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1中A－A截面的斷面圖。
圖3是
圖1中B－B截面的斷面圖。
圖4是
圖1中C－C截面的斷面圖。
圖中1鎖接頭、2筒體、3導(dǎo)管、4槽口、5翼片、6刃口、7滑槽、8安裝銷、9錐尖頭。
本實用新型的最佳實施例，如
圖1－4所示。一種水下沖擊鉆頭，包括鎖接頭1、筒體2、刃口6，本實用新型是在鎖接頭1下端設(shè)置氣液補償機構(gòu)，其由導(dǎo)管3及其下端通過安裝銷8聯(lián)接的錐尖頭9組成，其中錐尖頭1尾部有一滑槽7，安裝銷8在滑槽7內(nèi)可相對滑動，該氣液補償機構(gòu)的作用是解決鉆頭提升時孔底產(chǎn)生真空而導(dǎo)致的氣壓差，即鉆進時錐尖頭9封住孔底，而提鉆時錐尖頭9自動打開，使鉆頭上部的水、泥漿或空氣經(jīng)帶孔的鉆桿及導(dǎo)管3流向孔底，從而解決了縮孔、掉芯現(xiàn)象。同時筒體2與導(dǎo)管3之間設(shè)置三個120°等分的翼片5，也可以設(shè)置兩個(180°等分)或四個(90°等分)翼片，通常采用三個120°等分的翼片5，每個翼片5之間所對應(yīng)的筒體處(壁)制有槽口4，槽口4的設(shè)置使摳土很方便，翼片5的作用是傳導(dǎo)由導(dǎo)管3傳來的沖擊力，支撐、加固筒體2，并保證其結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性和同心度，通翼片5采用平行四邊形，也可以采用其它形狀。上述筒體2與鎖接頭1采用螺紋聯(lián)接，翼片5與筒體2、導(dǎo)管3和鎖接頭1之間采用焊接固聯(lián)，刃口6與筒體2之間也可采用焊接固聯(lián)。本實用新型可根據(jù)設(shè)備、工具情況可制造不同的尺寸規(guī)格。
權(quán)利要求1.一種水下沖擊鉆頭，包括鎖接頭、筒體、刃口，本實用新型的特征是A、在鎖接頭下端設(shè)置氣液補償機構(gòu)，其由導(dǎo)管及其下端通過安裝銷聯(lián)接的錐尖頭組成；B、在筒體與導(dǎo)管之間設(shè)置三個120°等分的翼片，每個翼片之間所對應(yīng)的筒體處制有槽口。
專利摘要本實用新型屬于地質(zhì)鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于地下水位較高的粘性土地區(qū)工程地質(zhì)鉆探的水下沖擊鉆頭，它包括鎖接頭、筒體、刃口，本實用新型是在鎖接頭下端設(shè)置氣液補償機構(gòu)，同時在筒體和導(dǎo)管之間設(shè)置翼片，因此，該鉆頭克服了現(xiàn)有技術(shù)的縮孔、掉芯現(xiàn)象，其具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、容易加工、工作效率高、費用低等特點。
文檔編號E21B10/36GK2053235SQ8920398
公開日1990年2月21日 申請日期1989年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月3日
發(fā)明者孫守榮 申請人:黑龍江省建筑設(shè)計院