專利名稱：鉆擴孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆擴孔裝置，特別是敷設(shè)地下菅線時，非開挖軟土層，使用的鉆擴孔裝置。
現(xiàn)有技術(shù)的非開挖鉆井或地下菅線敷設(shè)設(shè)備，主要有三種類型，即孔底電機驅(qū)動造斜鉆頭，孔底液壓輪驅(qū)動鉆頭，孔底組合鉆具造斜鉆頭，上述三種鉆具主要用于硬巖中鉆進，其鉆進方式是靠鉆頭旋轉(zhuǎn)及軸壓力實現(xiàn)鉆孔目的。它們的不足之處在于鉆進造斜不易控制，尤其是水平鉆進時更是如此。地下菅線的直徑不能過大，過大需要增加鉆機功率，若長距離鉆進鉆進效率不高，增加鉆進成本，推廣起來受到限制，另一方面是在軟土層中鉆進時，由于它采用軸壓力旋轉(zhuǎn)鉆進，往往損壞地下已有的菅線或其他埋設(shè)物。同時上述鉆擴孔設(shè)備的菅線拖拉力較小，不宜拖拉較大直徑的菅線。而且該設(shè)備在價格上較貴。
本實用新型的任務(wù)是提供一種軟土層非開挖地下管線敷設(shè)孔鉆進的空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭。
本實用新型的另一目的是提供一種與空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭配套的擴孔拖拉器。
本實用新型任務(wù)的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的該鉆擴孔裝置包括主鉆機、泥漿泵、定位導(dǎo)航測控儀、循環(huán)鉆液，轉(zhuǎn)座、快速連接器、空心鉆桿等，本實用新型的改進之處是歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的一端設(shè)置與鉆頭外壁連接一起的有歪嘴噴射嘴、擋板、斜托板，鉆頭中后部空腔內(nèi)設(shè)置過濾網(wǎng)，另一端連接鉆頭保護器，鉆頭保護器上設(shè)置有空心鉆桿聯(lián)接頭，歪嘴噴射嘴與鉆頭內(nèi)腔相通，鉆頭保護器上安裝有硬質(zhì)合金塊；所說的空心擴孔拖拉器的一端通過空心鉆桿聯(lián)接頭與空心鉆桿連接，另一端連接有菅線聯(lián)接器，其空心擴孔拖拉器設(shè)有至少10個以上與內(nèi)腔相通的噴射嘴，其表面焊接有螺旋合金肋。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用高壓細射流歪嘴噴射嘴與軸壓旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的原理，對軟土層同時進行沖劇和旋轉(zhuǎn)鉆進，因此，鉆進速度大大提高。同時，該裝置設(shè)有定位導(dǎo)航控測技術(shù)，隨時可以掌握、改變鉆頭的鉆進方位及發(fā)現(xiàn)有無埋設(shè)的地下菅線，對于敷設(shè)地下電纜、光纜、煤氣、天燃氣，供排水菅道與需要穿越河流，建筑物、公路、鐵路、城墻、大壩等更是人工開挖和其他方法所不能達到的技術(shù)，使用本實用新型與同類國外產(chǎn)品相比，裝置費用僅是進口設(shè)備的
菅線開挖敷設(shè)費用比人工開挖工程費用節(jié)約
比水平鉆機節(jié)約
施工時間僅是人工開挖10倍以上，具有成本低，效率高，保護城市環(huán)境，基本不破壞路面，可防止因開挖而造成的道路的附加沉降，也不阻塞交通等特點，尤其對地下菅線需要穿越河流，建筑物、公路、鐵路、城墻等高難度施工地段更有明顯效果。
本實用新型的技術(shù)參數(shù)如下1．最大定向敷設(shè)深度≤10米。
2．一次最遠敷設(shè)菅線長度≤800米。
3．最大敷設(shè)菅線直徑≤600毫米。
4．菅線橫向敷設(shè)誤差±50毫米。
5．菅線垂向敷設(shè)誤差±50～100毫米。
6．菅線可直線敷設(shè)，亦可按用戶要求曲線敷設(shè)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容作進一步說明


圖1為本實用新型歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為
圖1的歪嘴噴射嘴、擋板、斜托板結(jié)構(gòu)剖視圖3為
圖1的鉆頭保護器結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖4為空心擴孔拖拉器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的橫截面示意圖。
附圖是本實用新型的一個具體實施例。
參照
圖1，歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3的一端設(shè)置與鉆頭外壁連接一起的有歪嘴噴射嘴5、擋板7、斜托板6，鉆頭中后部空腔內(nèi)設(shè)置過濾網(wǎng)4，另一端連接鉆頭保護器2，鉆頭保護器2上設(shè)置有空心鉆桿聯(lián)接頭1，歪嘴噴射嘴5與鉆頭內(nèi)腔相通，鉆頭保護器2上安裝有硬質(zhì)合金塊12。圖2所示，將歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3的端部切掉約 左右，下部焊接兩塊斜托板6，擋板7與鉆頭內(nèi)壁及斜托板6焊接為一體，在擋板7的上方安裝歪嘴噴射嘴5，歪嘴噴射嘴5與空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3的內(nèi)腔相通。
圖3所示是鉆頭保護器，在其上面安裝有多個硬質(zhì)合金塊12，為了加強保護器的強度，還沒有臺階式的加強體13，加強體13上設(shè)空心鉆桿聯(lián)接1頭。
圖4為空心擴孔拖拉器8結(jié)構(gòu)示意圖，它一端與空心鉆桿聯(lián)接頭1連接，另一端連接有菅線聯(lián)接器10，其空心擴孔拖拉器8設(shè)有至少10個以上不同方向與內(nèi)腔相通的噴射嘴11，其表面焊接有螺旋合金肋9。
上述
圖1所示的斜托板6與歪嘴空心施轉(zhuǎn)噴射鉆頭3的軸線夾角為25～45度，優(yōu)選夾角為30～40度，最佳夾角為30度。
本實用新型的施工工藝簡述如下①首先根據(jù)用戶的要求進行勘察設(shè)計，按設(shè)計方案探測敷設(shè)菅線左右10米以內(nèi)有無舊菅線；②安裝好鉆機位置，對好開孔鉆進角度；③按設(shè)計路線開鉆打孔，此時采用歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3進行鉆進，并同時將循環(huán)鉆液通過泥漿泵注入空心鉆桿內(nèi)，由空心鉆桿將循環(huán)鉆液傳遞給歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3經(jīng)過濾網(wǎng)4過濾后送入歪嘴噴射嘴5，噴射高壓細射流沖刷軟土，當(dāng)水平鉆進時，歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3在軸壓力作用下既噴射又旋轉(zhuǎn)進行鉆進。當(dāng)菅線孔需要調(diào)整方向或方位造斜時，依靠歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3噴射鉆液并在主鉆機的軸壓力作用下只前進不旋轉(zhuǎn)，此時，用定位導(dǎo)航探測儀給出的方向、方位用高壓細射流完成沖刷軟土任務(wù)，那么，歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3即可向上、向下、向右、向左前進直至目的地。這時歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3完成了鉆孔任務(wù)，卸下鉆頭；④當(dāng)歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3卸下后，從孔的另一端安裝好擴孔拖拉器8，并同時將要敷設(shè)的菅或線連接在空心擴孔拖拉器8上的菅線聯(lián)接器10上，主鉆機帶動空心擴孔拖拉器8旋轉(zhuǎn)拖拉敷設(shè)的菅或線，這時空心擴孔拖拉器8旋轉(zhuǎn)擴孔，而管線聯(lián)接器10不旋轉(zhuǎn)，只是起固定敷設(shè)菅或線任務(wù)。被敷設(shè)的菅線經(jīng)主鉆機拉一節(jié)，再接一節(jié)，直至拉完設(shè)計長度，空心擴孔拖拉器8的直徑大于菅線聯(lián)接器10的直徑。上述所說的循環(huán)鉆液是經(jīng)歪嘴噴射嘴5或噴射嘴11噴出后，再由歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭3或空心擴孔拖拉器8的外壁返回泥漿池，所說的鉆頭保護器2在鉆進的過程中，通過它的旋轉(zhuǎn)與切削，使鉆頭在鉆進過程中減低磨損，形成一層護壁。轉(zhuǎn)座用于調(diào)整鉆頭方向或方位，快速連接頭用于連接空心鉆桿。
權(quán)利要求1．一種鉆擴孔裝置，包括主鉆機、泥漿泵、定位導(dǎo)航探測儀、循環(huán)鉆液、轉(zhuǎn)座、快速連接器、空心鉆桿，其特征在于還包括與空心鉆桿連接的有歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭(3)或空心擴孔拖拉器(8)，所說的歪嘴空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭(3)的一端設(shè)置與鉆頭外壁連接一起的有歪嘴噴射嘴(5)、擋板(7)、斜托板(6)，鉆頭中部空腔內(nèi)設(shè)置過濾網(wǎng)(4)，另一端連接鉆頭保護器(2)，鉆頭保護器(2)上設(shè)置有空心鉆桿聯(lián)接頭(1)，歪嘴噴射嘴(5)與鉆頭內(nèi)腔相通，鉆頭保護器(2)上安裝有硬質(zhì)合金塊(12)，所說的空心擴孔拖拉器(8)的一端通過空心鉆桿聯(lián)接頭(1)與空心鉆桿連接，另一端連接有菅線聯(lián)接器(10)，其空心擴孔拖拉器(8)設(shè)有至少10個以上與內(nèi)腔相通的噴射嘴(11)，其表面焊接有螺旋合金肋(9)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆擴孔裝置，其特征在于斜托板與空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的軸線夾角為25～45度。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆擴孔裝置，其特征在于斜托板與空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的軸線優(yōu)選夾角為30～40度。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆擴孔裝置，其特征在于斜托板與空心旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的軸線最佳夾角為35度。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆擴孔裝置，其特征在于空心擴孔拖拉器上分布至少有10個以上不同方向的噴射嘴。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭擴孔裝置，其特征在于擴孔拖拉器的直徑大于菅線聯(lián)接器直徑。
專利摘要本實用新型涉及地下非開挖地下管線敷設(shè)鉆擴孔裝置。它包括主鉆機、泥漿泵、定位導(dǎo)航探測儀、循環(huán)鉆液、轉(zhuǎn)座、快速連接器、空心鉆桿,空心鉆桿連接空心歪嘴旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭或空心擴孔拖拉器,其噴射鉆頭另一端連拉保護器,鉆頭內(nèi)腔設(shè)過濾網(wǎng),端部連接歪嘴噴射嘴、擋板、斜托板。空心擴孔拖拉器連接有管線聯(lián)接器,拖拉器上設(shè)有噴射嘴,合金肋。本裝置具有成本低,效率高的特點,施工費僅是人工開挖的1/2,適用河流、建筑物下面敷設(shè)管線。
文檔編號E21B10/26GK2307905SQ9723990
公開日1999年2月17日 申請日期1997年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月21日
發(fā)明者秦世范, 李天元, 曲星武 申請人:秦世范, 李天元, 曲星武