專利名稱：用于巖土鉆進(jìn)的泥漿單向循環(huán)專用閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可廣泛用于巖土工程的組合鉆具，特別適于地層水平凍結(jié)加固工程中水平凍結(jié)管施工技術(shù)。
水平凍結(jié)技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)處于起步階段，其難點(diǎn)是水平凍結(jié)孔的鉆進(jìn)和水平凍結(jié)管的安裝。鉆進(jìn)和安裝使用的組合鉆具之關(guān)鍵技術(shù)就是泥漿單向循環(huán)專用閥，而目前所使用的這種閥存在以下缺陷1、因該閥為直通式單向閥，鉆孔鉆進(jìn)時(shí)，泥漿由閥的后部進(jìn)入，從前部流出。而直通式單向閥前部為組合鉆具的切削刀盤(pán)，由于鉆進(jìn)過(guò)程中泥漿給進(jìn)壓力的作用使得巖土屑渣直接覆蓋在直通式單向閥前端。此時(shí)鉆頭處的巖土屑渣極易反向流向閥體內(nèi)，卡住閥體彈簧而失效。
2、直通式單向閥中彈簧的開(kāi)啟壓力是固定的，而在鉆進(jìn)過(guò)程中不同的地層鉆機(jī)的給進(jìn)壓力是不同的。當(dāng)以較高的給進(jìn)壓力鉆進(jìn)時(shí)，由于單向閥開(kāi)啟壓力不變，所需的泥漿泵泵壓就會(huì)增高，能耗增大。
3、若單向閥開(kāi)啟壓力固定不變，在水平凍結(jié)孔鉆進(jìn)過(guò)程中，也不利于及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于巖土鉆進(jìn)的泥漿單向循環(huán)專用閥，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)來(lái)克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，以適應(yīng)水平凍結(jié)孔鉆進(jìn)的成孔工藝。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是該泥漿單向循環(huán)專用閥，包括具有階梯狀軸向通孔的閥體以及依次設(shè)置于孔內(nèi)的閥芯和彈簧。所述閥體之軸向孔的階梯處設(shè)有徑向通孔；在閥體的內(nèi)孔直徑相對(duì)較大一端固定有端蓋并通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓與沿孔內(nèi)軸向設(shè)置的彈簧一端相連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該是顯而易見(jiàn)的。
首先，將閥體結(jié)構(gòu)由原直通式改為側(cè)通式，即使泥漿由原來(lái)經(jīng)閥體內(nèi)部流向鉆頭改變成經(jīng)閥體側(cè)向的環(huán)形空間流向鉆頭，從而克服了因泥漿反向循環(huán)而導(dǎo)致巖土屑渣進(jìn)入閥體卡住彈簧并造成單向閥關(guān)閉不緊產(chǎn)生泄露的缺陷。同時(shí)，由于閥體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得在鉆進(jìn)過(guò)程中的巖土屑渣不會(huì)直接作用在泥漿出口處，因而減小了泥漿泵循環(huán)壓力，泥漿泵只需克服閥內(nèi)的彈簧壓力就可打開(kāi)該閥，泥漿循環(huán)暢通，泥漿泵的能耗降低。另外由于閥芯可順利關(guān)閉，也有效控制了鉆孔過(guò)程中的涌冒泥漿現(xiàn)象。
除此之外，本實(shí)用新型還可通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓實(shí)現(xiàn)彈簧開(kāi)啟壓力的可調(diào)，從而可根據(jù)不同的地層調(diào)節(jié)其彈簧開(kāi)啟壓力處于最佳狀況，當(dāng)然亦可針對(duì)不同的地層選用相應(yīng)的鉆進(jìn)參數(shù)，使水平凍結(jié)孔的成孔率大大提高，縮短工期并節(jié)省費(fèi)用。
本實(shí)用新型的
如下圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)的機(jī)理示意圖。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖1。這種泥漿單向循環(huán)專用閥，包括一個(gè)具有階梯狀軸向通孔的閥體3，以及依次設(shè)置于孔內(nèi)的閥芯1和彈簧2。所述閥體3之軸向孔的階梯處設(shè)有徑向通孔；在閥體3的內(nèi)孔直徑相對(duì)較大一端固定有端蓋4并通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓5與沿孔內(nèi)軸向設(shè)置的彈簧2一端相連接。為了保證進(jìn)入該閥進(jìn)漿孔的泥漿能夠及時(shí)并順利地排出閥體外，上述閥體3中所設(shè)的徑向孔數(shù)應(yīng)至少為6-8個(gè)，且在閥體的該斷面內(nèi)均布。
在鉆進(jìn)凍結(jié)孔時(shí)，該閥置于一套筒7內(nèi)(如圖2所示)，位于此單向閥進(jìn)口一側(cè)的套筒端部將與同鉆桿連接的連接器一堵套6相接，而套筒的另一端則固定連接鉆頭8。開(kāi)啟泥漿泵后，泥漿即通過(guò)閥體側(cè)向從閥體與套筒的環(huán)形空間流向鉆頭，再由鉆頭從鉆管和凍結(jié)孔壁的環(huán)形空間流進(jìn)泥漿池，實(shí)現(xiàn)泥漿在鉆孔施工中的循環(huán)。當(dāng)凍結(jié)孔鉆孔完成后，該閥在彈簧壓力作用下自行關(guān)閉閥芯，阻止了巖土屑渣的回流，從而起到有效控制鉆孔過(guò)程中的涌冒泥漿的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型已經(jīng)過(guò)多次水平凍結(jié)工程的試應(yīng)用，效果良好，促進(jìn)了水平凍結(jié)孔成孔技術(shù)的發(fā)展與提高。
權(quán)利要求1.一種用于巖土鉆進(jìn)的泥漿單向循環(huán)專用閥，包括具有階梯狀軸向通孔的閥體以及依次設(shè)置于孔內(nèi)的閥芯和彈簧，其特征在于，所述閥體之軸向孔的階梯處設(shè)有徑向通孔；在閥體的內(nèi)孔直徑相對(duì)較大一端固定有端蓋并通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓與沿孔內(nèi)軸向設(shè)置的彈簧一端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的泥漿單向循環(huán)專用閥，其特征在于，上述閥體中的徑向孔數(shù)至少為6-8個(gè)，且在該斷面內(nèi)均布。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于巖土鉆進(jìn)的泥漿單向循環(huán)專用閥。為了避免原直通式單向閥存在因巖土屑渣反向流入閥體導(dǎo)致彈簧失效,造成單向閥關(guān)閉不緊而泄露的缺陷,本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)的改進(jìn),即在閥體徑向與閥芯相對(duì)應(yīng)處設(shè)置通孔,從而實(shí)現(xiàn)了泥漿在閥體外側(cè)環(huán)形空間的循環(huán),并使其彈簧壓力可調(diào),泥漿泵泵壓減小而能耗降低,該閥的應(yīng)用能大大節(jié)省水平凍結(jié)孔的鉆進(jìn)費(fèi)用,同時(shí)也推動(dòng)了我國(guó)水平凍結(jié)技術(shù)的向前發(fā)展。
文檔編號(hào)E21B21/00GK2446277SQ0024644
公開(kāi)日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者蘇立凡, 徐兵壯, 崔海濤, 周曉敏 申請(qǐng)人:天地科技股份有限公司