一种钢护筒制造技术

技术编号:24319838 阅读:17 留言:0更新日期:2020-05-29 16:27
本实用新型专利技术涉及钢护筒护壁施工领域,特别涉及一种降低钢护筒整体的抱死或丢弃风险、解决钢护筒快速连接问题的钢护筒。钢护筒包括筒壁,筒壁一端为公接头,筒壁的另一端为母接头;公接头上设有凸榫,母接头上设有T形凹槽。本实用新型专利技术解决了现有的钢护筒存在安拆不便、可靠性不高且容易变形等问题,提供了一种可以快速连接的钢护筒,采用承插凸榫凹槽形式连接,可以通过钢护筒两端公母接头之间扭转间隙和提升间隙来降低施工需求扭转力和起拔力。

A kind of steel casing

【技术实现步骤摘要】
一种钢护筒
本技术涉及钢护筒护壁施工领域,特别涉及一种降低钢护筒整体的抱死或丢弃风险、解决钢护筒快速连接问题的钢护筒。
技术介绍
钢护筒护壁在岩土工程钻孔施工领域中应用越来越广泛,目前上下节钢护筒之间连接均为刚性连接,一旦出现抱死或者卡死情况只能寄希望于驱动钻机输出足够大的扭转力和起拔力来抵消钢护筒全长的静摩擦力,如此就要求驱动钻机功率和能耗非常大,这样严重制约了钢护筒护壁工艺的应用。另外目前上下节钢护筒之间的接头多是采用螺纹、螺栓连接或者L型接头等形式连接。螺纹连接可靠度低,安拆不便,且限制钢护筒只能单方向回转,使用不便利;螺栓连接无论是拉式还是压式均存在安拆不便的问题,需要消耗大量人工且不安全;L型接头只能进行一个方向回转,如果需要两个方向回转就存在加塞铁的问题,可靠性不高且容易变形。
技术实现思路
技术目的:为解决上述问题,本技术提供一种快速连接的钢护筒,采用承插凸榫凹槽形式连接,可以通过钢护筒两端公母接头之间扭转间隙和提升间隙来降低施工需求扭转力和起拔力。技术方案:本技术是通过以下技术方案来实现的:一种钢护筒,包括筒壁,筒壁一端为公接头,筒壁的另一端为母接头;公接头上设有凸榫,母接头上设有T形凹槽。进一步的,两个钢护筒之间通过公接头的凸榫和另一钢护筒上的母接头的T形凹槽连接。进一步的,母接头外径与筒壁外径相等;公接头外径与母接头内径相匹配。进一步的,公接头外侧壁周向均匀设有若干个凸出的凸榫,凸榫插入T形凹槽中。进一步的,母接头内侧壁上设有能够插入凸榫的T形凹槽。进一步的,T形凹槽上连通外侧的竖向凹槽与内侧的横向凹槽垂直,横向凹槽两端设有竖向短凹槽。进一步的,两端的竖向短凹槽之间设为转动间隙,横向凹槽长度大于凸榫宽度,使凸榫在横向凹槽内左右移动。进一步的,竖向短凹槽设有固定凸榫的起拔间隙;横向凹槽高度加上起拔间隙的高度大于凸榫高度,使凸榫在横向凹槽两端上下移动。进一步的,竖向凹槽的宽度与凸榫的宽度相匹配,转动间隙宽度大于凸榫宽度。优点及效果:本技术具有如下优点及有益效果:1.本技术钢护筒接头通过在接头之间设置扭转间隙和起拔间隙,实现分段扭转和起拔钢护筒,降低了对驱动钻机扭转力和起拔力的要求,降低了对钢护筒壁厚和材质的要求。降低了钢护筒施工的成本,降低抱死或丢弃的风险,扩大钢护筒护壁的适用性。2.本技术所述的钢护筒接头,无需外加螺栓,可以通过承插转动实现钢护筒的快速连接,安拆方便,安全可靠。附图说明图1为本技术钢护筒示意图;图2为本技术转动间隙和起拔间隙示意图;图3为本技术正常扭转工况示意图;图4为本技术反向转动压缩Ⅰ、Ⅱ节间扭转间隙示意图;图5为本技术反向转动压缩Ⅱ、Ⅲ节间扭转间隙示意图;图6为本技术反向转动压缩Ⅲ、Ⅳ节间扭转间隙示意图;图7为本技术起拔压缩Ⅰ、Ⅱ节间起拔间隙示意图;图8为本技术起拔压缩Ⅱ、Ⅲ节间起拔间隙示意图;图9为本技术起拔压缩Ⅲ、Ⅳ节间起拔间隙示意图;图10为本技术起拔压缩全部起拔间隙示意图;附图标记说明:1、筒壁;2、公接头;3、凸榫;4、母接头;5、T形凹槽;5-1、竖向凹槽;5-2、横向凹槽;5-3、竖向短凹槽;5-4、转动间隙;5-5、起拔间隙。具体实施方式由于传统钢护筒之间是刚性连接的,接头之间没有间隙,停机再启动时需要驱动钻机输出扭转力和起拔力大于钢护筒全深度全周长范围内的最大静摩擦力,这就要求在复杂地质条件、超深钢护筒以及大直径钢护筒等情况下施工需要大功率的驱动钻机,否则就容易出现抱死以及丢弃问题。为解决上述问题,本技术钢护筒在两端的公接头、母接头之间设置扭转间隙和起拔间隙,钢护筒扭转起拔时可以充分利用扭转间隙和起拔间隙。正常转动时,相邻两节钢护筒通过接头连接可以同步转到和升降。如图1所示,本技术钢护筒两端分别设置公接头2和母接头4。钢护筒母接头4外径与钢护筒的筒壁外径相同,母接头4内壁上设置T形凹槽5,T形凹槽5包括竖向凹槽5-1和横向凹槽5-2两部分。竖向凹槽5-1宽度与公接头2外部凸榫3宽度相匹配,横向凹槽5-2中间部位宽度与凸榫3高度相匹配,横向凹槽5-2两端设置平行竖向凹槽5-1的竖向短凹槽5-3。横向凹槽5-2长度大于凸榫3宽度,在钢护筒转动时公接头2外侧壁的凸榫3能够在母接头4内侧横向凹槽5-2内左右移动,形成转动间隙5-4;起拔间隙5-5的高度大于凸榫3高度,在钢护筒起拔时公接头2外部凸榫3可以在母接头4内侧横向凹槽5-2两端上下移动,形成起拔间隙5-5。如图2所示,相邻钢护筒对接时,公接头2外侧壁上的凸榫3沿着母接头4内部T形凹槽5的竖向凹槽5-1滑动至横向凹槽5-2,转动母接头4使得横向凹槽5-2与凸榫3侧壁贴合可以使公母接头4实现同步回转和升降。如图3~6所示,当出现扭转或者起拔困难时,驱动钻机可以驱动顶节钢护筒反方向扭转,压缩与次顶节钢护筒之间接头中的转动间隙5-4,次顶节钢护筒不动。如此顶节钢护筒在转动之初仅为单节转动,此时驱动钻机输出扭转力仅需要克服顶节钢护筒与周边土体之间静摩擦力即可,当顶节钢护筒转动起来,则其外部所受的周边土体的最大静摩擦力迅速降低为动摩擦力,驱动钻机负荷同步降低。当顶节与次顶节钢护筒之间转动间隙5-4全部压缩后,接头中凸榫3和T形凹槽5完全贴合,驱动次顶节与顶节钢护筒同步转动,次顶节钢护筒继续压缩与第三节钢护筒之间接头中的转动间隙5-4,第三节钢护筒不动。如此次顶节钢护筒在转动之初同样为单节转动,此时驱动钻机输出扭转力仅需要克服顶节钢护筒与周边土体之间动摩擦力以及次顶节钢护筒所受周边土体的最大静摩擦力之和即可,当次顶节钢护筒转动起来,则其外部所受的周边土体的最大静摩擦力迅速降低为动摩擦力,驱动钻机负荷同步降低,继续驱动第三节钢护筒转动。以此类推,通过相邻钢护筒之间接头中的转动间隙5-4,可以实现全深度范围内钢护筒的扭转分段启动。这样驱动钻机最大需求输出扭转力仅需大于次底节以上所有套管所受转动摩擦力和底节钢护筒所受最大静摩擦力之和即可,实际扭转力远远小于钢护筒全长所受的最大静摩擦力。如此将大幅度减低钢护筒工艺对驱动钻机的扭转力矩要求以及对钢护筒壁厚和材质的要求,使得钢护筒抱死或者丢弃的风险大大降低,极大地扩展了钢护筒护壁工艺的应用范围。如图7~10所示,与接头中扭转间隙同样原理,相邻钢护筒接头之间还存在起拔间隙5-5,在钢护筒正/反方向完全转动起来之后,可以向上起拔钢护筒,同样可以利用相邻钢护筒之间接头中的起拔间隙5-5,实现分节起拔钢护筒,使得实际起拔力远小于钢护筒全长所受的最大静摩擦力,这也就使得钢护筒抱死或者丢弃的风险进一步降低。如图1所示,一种钢护筒,包括筒壁1,筒壁1一端为公接头2,筒壁1的另一端为母接头4;公接头2上设有凸榫3,母接头4上设有T形凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢护筒,包括筒壁(1),其特征在于:筒壁(1)一端为公接头(2),筒壁(1)的另一端为母接头(4);公接头(2)上设有凸榫(3),母接头(4)上设有T形凹槽(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢护筒,包括筒壁(1),其特征在于:筒壁(1)一端为公接头(2),筒壁(1)的另一端为母接头(4);公接头(2)上设有凸榫(3),母接头(4)上设有T形凹槽(5)。


2.根据权利要求1所述的一种钢护筒,其特征在于:两个钢护筒之间通过公接头(2)的凸榫(3)和另一钢护筒上的母接头(4)的T形凹槽(5)连接。


3.根据权利要求1或2所述的一种钢护筒,其特征在于:母接头(4)外径与筒壁(1)外径相等;公接头(2)外径与母接头(4)内径相匹配。


4.根据权利要求1所述的一种钢护筒,其特征在于:公接头(2)外侧壁周向均匀设有若干个凸出的凸榫(3),凸榫(3)插入T形凹槽(5)中。


5.根据权利要求4所述的一种钢护筒,其特征在于:母接头(4)内侧壁上设有能够插入凸榫(3)的T形凹槽(5)。

【专利技术属性】
技术研发人员:孙康晏昱旻高慎伟
申请(专利权)人:沈阳帝铂智能桩工机械技术研发有限公司
类型:新型
国别省市:辽宁;21

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