專利名稱：近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，主要應(yīng)用于采用近水平 旋噴工藝、施鉆工藝進(jìn)行鐵路、公路、水利、礦山松散軟弱地層隧道、巷道 掘進(jìn)的預(yù)加固。
二背景技術(shù)：
目前的普通旋噴基本全是下垂施工，下垂多采用投鋼球方法實現(xiàn)鉆進(jìn)成 孔與旋噴施工一次完成(以下稱鉆噴一體施工)。而隨著技術(shù)的不斷更新， 近水平旋噴作為一項新技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其主要應(yīng)用于軟弱、破碎地 層中隧道、巷道的拱頂固結(jié)，堵水、堵泥、堵砂等，解決了許多掘進(jìn)的支護(hù) 難題。而由于原旋噴工藝是在鉆進(jìn)至孔底后利用重力投入鋼球阻斷鉆進(jìn)供 水，使工作狀態(tài)由鉆進(jìn)成孔狀態(tài)轉(zhuǎn)換為旋噴狀態(tài)。因此目前近水平旋噴還無 法利用這一方法實現(xiàn)鉆噴一體施工。近水平旋噴目前需要先進(jìn)行成孔并采 用特殊材料護(hù)孔，然后提出鉆進(jìn)鉆具、更換旋噴鉆具后二次下入孔底進(jìn) 行旋噴。造成材料成本大幅增加、工作效率低下。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，在非下垂 方向進(jìn)行旋噴時，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆噴一體施工的鉆具，簡稱近水平旋噴鉆噴一 體施工鉆具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是根據(jù)近水平旋噴施工中鉆進(jìn)成孔狀態(tài)需要給進(jìn)壓力克服鉆進(jìn)阻力，而旋噴狀態(tài)無需給進(jìn)壓力的特點，采用一種 上下可滑動的閥門結(jié)構(gòu)的鉆具將兩種工作狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分。
近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，由鉆頭l、閥芯2、閥體4依次相連
接組成，其特征在于兩位三通式滑閥閥芯2采用花鍵連接滑閥閥體4，軸
向采用軸肩進(jìn)行行程控制的滑閥閥體4側(cè)面固定旋噴硬質(zhì)合金噴頭7。
本實用新型所采用的技術(shù)方案還包括
所述的近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，其特征在于旋噴硬質(zhì)合金噴
頭7用噴頭座6固定在滑閥閥體4上。
所述的近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，其特征在于Y形聚氨酯高壓
密封圈5固定在滑閥閥芯2外周上，位于滑閥閥芯2軸向側(cè)孔之間。所述的近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，其特征在于鉆頭1和閥體4
接合面處外有防止泥硝進(jìn)入滑閥行程區(qū)域的保護(hù)套3。
本實用新型的有益效果是可實現(xiàn)近水平旋噴鉆噴一體施工，從而大幅 減少材料成本，減少人力浪費，提高了鉆井質(zhì)量和工作效率。
四

圖1是鉆具鉆進(jìn)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是鉆具旋噴狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖2、圖3中A—A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號說明l.鉆頭，2閥芯.，3.護(hù)套，4.閥體，5.密封圈，6.噴頭座， 7.合金噴頭，8.轉(zhuǎn)接頭。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如附圖1所示，本組合鉆具由8種零部件組成。其中帶有硬質(zhì)合金的三
翼成孔鉆頭1采用螺紋連接兩位三通式滑閥閥芯2，滑閥閥體4在旋轉(zhuǎn)方向 采用花鍵連接滑閥閥芯2，軸向采用軸肩進(jìn)行行程控制。鉆頭1和闊體4接 合面處外固定的是保護(hù)套3，防止泥硝進(jìn)入滑閥行程區(qū)域。Y形聚氨酯高壓 密封圈5固定在滑閥閥芯2外周上，位于滑閥閥芯2周向側(cè)孔之間。旋噴硬 質(zhì)合金噴頭的噴頭座6與采用螺紋連接在滑閥閥體4上，旋噴硬質(zhì)合金噴頭 7采用緊配合壓入噴頭座6上。轉(zhuǎn)接頭8與采用螺紋連接滑閥閥體4，轉(zhuǎn)接 頭8后接鉆桿。
工作原理在鉆進(jìn)成孔時，由于受到鉆進(jìn)阻力，組合鉆具被軸向壓縮成 圖1狀態(tài)，這時旋噴硬質(zhì)合金噴頭7基本封閉，鉆進(jìn)液由鉆桿中心通過閥芯 2上的側(cè)面后組合孔，進(jìn)入閥體4的連通腔，再通過閥芯2上的側(cè)面前組合 孔進(jìn)入鉆頭l中心孔，達(dá)到鉆進(jìn)的排硝、冷卻、潤滑的目的。當(dāng)鉆進(jìn)停止后 在提升鉆具需要旋噴時，由于鉆進(jìn)阻力解除，受高壓阻尼影響，組合鉆具被 向右軸向推展成圖2狀態(tài)，這時鉆桿經(jīng)過轉(zhuǎn)接頭8提升閥體4，密封圈5堵 住封閉原來沖洗液下水通道，沖洗液在壓力的作用下，旋噴硬質(zhì)合金噴頭7 打開，旋噴漿液由旋噴噴頭7高壓噴出，實現(xiàn)旋噴成樁的目的。
權(quán)利要求1、近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，由鉆頭(1)、閥芯(2)、閥體(4)依次相連接組成，其特征在于兩位三通式滑閥閥芯(2)采用花鍵連接滑閥閥體(4)，軸向采用軸肩進(jìn)行行程控制的滑閥閥體(4)側(cè)面固定旋噴硬質(zhì)合金噴頭(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，其特征在 于旋噴硬質(zhì)合金噴頭(7)用噴頭座(6)固定在滑閥閥體(4)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，其特征在 于.-滑閥閥芯(2)外周上設(shè)置Y形聚氨酯高壓密封圈(5)， Y形聚氨酯高 壓密封圈(5)位于滑閥閥芯(2)軸向側(cè)孔之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具，其特征在 于鉆頭(1)和閥體(4)接合面處外有防止泥硝進(jìn)入滑閥行程區(qū)域的保 護(hù)套(3)。
專利摘要本實用新型涉及近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具。目前的旋噴是在鉆進(jìn)至孔底后利用重力投入鋼球阻斷鉆進(jìn)供水，使工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為旋噴狀態(tài)，因此目前近水平旋噴還無法利用這一方法實現(xiàn)鉆噴一體施工，因而造成工作效率低下、材料成本大幅增加。本實用新型的目的是提供一種近水平旋噴鉆噴一體施工鉆具。結(jié)構(gòu)是由鉆頭、閥芯、閥體相連接組成，兩位三通式滑閥閥芯采用花鍵連接滑閥閥體，輔向采用軸肩進(jìn)行行程控制的滑閥閥體側(cè)面固定旋噴硬質(zhì)合金噴頭。用途是主要應(yīng)用于采用近水平旋噴施鉆工藝進(jìn)行鐵路、公路、水利、礦山松散軟弱地層隧道、巷道掘進(jìn)的預(yù)加固。減少材料成本，減少人力浪費，提高了鉆井質(zhì)量和工作效率。
文檔編號E21B10/00GK201141282SQ20072003295
公開日2008年10月29日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者朱明誠, 維 王, 王曉明 申請人:煤炭科學(xué)研究總院西安研究院