一种用于MJS工法的螺杆钻具制造技术

本申请涉及一种用于MJS工法的螺杆钻具，属于基桩施工的领域，其包括钻杆、切土钻头和旋喷机构，所述钻杆和切土钻头同轴相对转动，所述钻杆内开设有送浆通道，所述旋喷机构包括喷射座，所述喷射座上开设有与送浆通道连通的喷浆孔，所述切土钻头的径向尺寸大于钻杆的径向尺寸，所述喷射座位于钻杆的一侧，所述喷射座位于切土钻头背离地底的一侧且二者固定连接。本申请利用切土钻头、钻杆和喷射座的空间关系，使切土钻头在钻进过程中对喷射座起到了结构保护的作用，同时利用螺杆钻具的结构原理，使得喷射水流作为驱动切土钻头转动的动力而存在。而存在。而存在。

【技术实现步骤摘要】
一种用于MJS工法的螺杆钻具


[0001]本申请涉及基桩施工的领域，尤其是涉及一种用于MJS工法的螺杆钻具。

技术介绍

[0002]高压喷射注浆就是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，与浆液搅拌混合；浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，全方位高压旋喷注浆MJS工法(Metro Jet System)是在原来高压喷射注浆法的基础上,采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置,实现了孔内强制排浆和地内压力监测,并通过调整强制排浆量来控制地内压力,使深处排泥和地内压力得到合理控制,使地内压力稳定,也就降低了在施工中出现地表变形的可能性,大幅度减少对环境的影响,而地内压力的降低也进一步保证了成桩直径。
[0003]公告号为CN209742796U的中国技术公开了一种单轴双管高喷搅拌复合桩专用钻头，其包括中心管和中心管中心开有的空腔，中心管外侧套设有芯管，芯管底部固定有固定销基座，且通过固定销连接有钻尖，芯管外壁从下到上依次固定有螺旋叶片和喷搅装置，螺旋叶片下端左右两侧固定有两个切土齿。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有如下缺陷：其喷搅装置的喷搅杆一端与芯管固定连接，另一端悬空设置，且其附图中所示的两组喷搅杆远离芯杆的端部均位于螺旋叶片和切土齿的外侧；在钻进或钻出过程中，土层中未被螺旋叶片或切土齿破碎的硬质物体将对喷搅杆造成较为严重的结构损伤。

技术实现思路

[0005]为了改善上述问题，本申请提供一种用于MJS工法的螺杆钻具。
[0006]本申请提供的一种用于MJS工法的螺杆钻具采用如下的技术方案：一种用于MJS工法的螺杆钻具，包括钻杆、切土钻头和旋喷机构，所述钻杆和切土钻头同轴相对转动，所述钻杆内开设有送浆通道，所述旋喷机构包括喷射座，所述喷射座上开设有与送浆通道连通的喷浆孔，所述切土钻头的径向尺寸大于钻杆的径向尺寸，所述喷射座位于钻杆的一侧，所述喷射座位于切土钻头背离地底的一侧且二者固定连接。
[0007]通过采用上述技术方案，在钻具钻进的过程中，切土钻头直接与土层中的物体摩擦碰撞，能够接触到喷射座的物体为已被切土钻头切割过的碎渣，其能够对喷射座造成的损伤较小。
[0008]优选的，所述钻杆包括基杆和动力筒，所述送浆通道位于基杆上，所述基杆上还开设有动力通道，所述动力筒同轴固定连接于基杆朝向切土钻头的一侧，所述动力筒和切土钻头同轴转动连接，所述旋喷机构包括动力组件，所述动力组件位于动力筒内，所述动力筒与动力通道连通，所述动力组件包括动力螺杆和扭矩杆，所述动力螺杆朝向切土钻头的一
端与扭矩杆通过万向联轴器连接，所述扭矩杆与切土钻头同轴固定连接。
[0009]通过采用上述技术方案，动力组件将螺杆钻具的原理应用于本钻具中，水流对动力螺杆产生冲击力以使其产生带动切土钻头转动的扭矩，且水流最终可通过喷浆孔或破土喷口喷出。
[0010]优选的，所述动力组件还包括调节活塞，所述扭矩杆内开设有调节通道，所述扭矩杆上还开设有第一调节孔，所述调节活塞位于调节通道内滑动，所述调节活塞上开设有过水通道，所述切土钻头上开设有第一调节水道，所述切土钻头朝向地底的一侧开设有破土喷口，所述破土喷口与第一调节水道连通，所述第一调节水道与过水通道连通。
[0011]通过采用上述技术方案，调节活塞的过水通道可将动力筒内的水流引向切土钻杆内，并最终从破土喷口喷出，对切土钻头下方的土质进行冲击，减轻切土钻头的钻进压力。
[0012]优选的，所述钻杆还包括保护筒，所述保护筒同轴固定连接于基杆朝向切土钻头的一端，所述保护筒位于动力筒外，所述保护筒与切土钻头转动连接，所述保护筒与动力筒之间形成注浆空隙，所述注浆空隙同时与喷浆孔和送浆通道连通。
[0013]通过采用上述技术方案，注浆空隙形成的空间为供混凝土浆料流过，进入切土钻头内并最终到达旋喷座。
[0014]优选的，所述扭矩杆上还开设有第二调节孔，所述第二调节孔与调节通道连通，所述切土钻头上开设有第二调节水道，所述第二调节孔、过水通道和第二调节水道连通，所述第二调节水道与喷浆孔连通；所述调节活塞朝向地底的一端从切土钻头伸出，所述第一调节孔位于第二调节孔远离地底的一侧。
[0015]通过采用上述技术方案，钻进时，调节活塞的下端受到下方土层的抵接而相对向上移动，使第一调节孔和过水通道连通，动力水流可进行破土工作，而当钻具抬升同时进行注浆的过程中，调节活塞相对下移，第二调节孔和过水通道连通，动力水流可与混凝土浆料一同从喷浆孔喷出，即动力水流为混凝土浆料的喷射辅加了动力。
[0016]优选的，所述调节通道内设有调节弹簧，所述调节弹簧的一端与调节活塞远离地底的一端抵接，另一端与调节通道的端臂抵接。
[0017]通过采用上述技术方案，钻具抬升的过程中，调节弹簧的存在使调节活塞可保持在第二调节孔和过水通道连通的位置。
[0018]优选的，所述调节活塞朝向地底的一端固定连接有限位块，所述限位块与切土钻头抵接时，所述第一调节孔与过水通道连通，所述调节活塞上且位于调节通道内固定连接有限制台阶，所述限制台阶与切土钻头抵接时，所述第二调节孔与过水通道连通。
[0019]通过采用上述技术方案，限位块和显示块对调节活塞的行程范围加以限定，使调节活塞可持续进行自身的水流导向工作，也保持动力组件的畅通运行。
[0020]优选的，所述喷浆孔的朝向为钻杆的切向，且所述喷浆孔的朝向与切土钻头的转向相反。
[0021]通过采用上述技术方案，从喷浆孔喷出的液体与喷浆孔的朝向一致，故喷浆孔喷出液体的过程中，可对喷射座产生反推作用力，为切土钻头的旋转提供辅助推力。
[0022]优选的，所述基杆上还开设有抽浆通道，所述抽浆通道靠近地底的端口位于基杆的侧壁上。
[0023]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过将喷射座设置于切土钻头背离地底的一侧，在钻具钻进的过程中，切土钻头直接与土层中的物体摩擦碰撞，能够接触到喷射座的物体为已被切土钻头切割过的碎渣，其能够对喷射座造成的损伤较小；2.通过动力组件的设置，将螺杆钻具的原理应用于本钻具中，水流对动力螺杆产生冲击力以使其产生带动切土钻头转动的扭矩，且水流最终可通过喷浆孔或破土喷口喷出。
附图说明
[0024]图1是本申请实施例中用于体现用于MJS工法的螺杆钻具的整体结构示意图。
[0025]图2是本申请实施例中用于体现旋喷机构工作原理的结构示意图。
[0026]图3是本申请实施例中用于体现动力组件工作原理的结构示意图。
[0027]附图标记说明：1、钻杆；11、基杆；111、抽浆通道；112、动力通道；113、送浆通道；12、动力筒；13、保护筒；14、注浆空隙；2、切土钻头；21、破土喷口；22、第一调节水道；23、第二调节水道；3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于MJS工法的螺杆钻具，包括钻杆(1)、切土钻头(2)和旋喷机构(3)，所述钻杆(1)和切土钻头(2)同轴相对转动，所述钻杆(1)内开设有送浆通道(113)，其特征在于：所述旋喷机构(3)包括喷射座(31)，所述喷射座(31)上开设有与送浆通道(113)连通的喷浆孔(311)，所述切土钻头(2)的径向尺寸大于钻杆(1)的径向尺寸，所述喷射座(31)位于钻杆(1)的一侧，所述喷射座(31)位于切土钻头(2)背离地底的一侧且二者固定连接。2.根据权利要求1所述的一种用于MJS工法的螺杆钻具，其特征在于：所述钻杆(1)包括基杆(11)和动力筒(12)，所述送浆通道(113)位于基杆(11)上，所述基杆(11)上还开设有动力通道(112)，所述动力筒(12)同轴固定连接于基杆(11)朝向切土钻头(2)的一侧，所述动力筒(12)和切土钻头(2)同轴转动连接，所述旋喷机构(3)包括动力组件(4)，所述动力组件(4)位于动力筒(12)内，所述动力筒(12)与动力通道(112)连通，所述动力组件(4)包括动力螺杆(41)和扭矩杆(43)，所述动力螺杆(41)朝向切土钻头(2)的一端与扭矩杆(43)通过万向联轴器(42)连接，所述扭矩杆(43)与切土钻头(2)同轴固定连接。3.根据权利要求2所述的一种用于MJS工法的螺杆钻具，其特征在于：所述动力组件(4)还包括调节活塞(44)，所述扭矩杆(43)内开设有调节通道(431)，所述扭矩杆(43)上还开设有第一调节孔(432)，所述调节活塞(44)位于调节通道(431)内滑动，所述调节活塞(44)上开设有过水通道(441)，所述切土钻头(2)上开设有第一调节水道(22)，所述切土钻头(2)朝向地底的一侧开设有破土喷口(21)，所述破土喷口(21)与第一调节水道(22)连通，所述第一调节水道(22)与过水通道(441)连通。4.根据权利要求3所述的一种用于MJS工法的螺杆钻具，其特征在于：所述钻杆(1)还包括保护筒(13)，所述保护筒(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝朝旭，朱鸿冰，郭振宇，陈明星，陆杰，
申请(专利权)人：中煤地质集团有限公司，
类型：发明
国别省市：