CN105909174A - 一种搅拌钻具 - Google Patents
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Abstract
一种搅拌钻具，包括钻具管体、上切削翼、下切削翼、多组搅拌叶片以及耐磨板；多组搅拌叶片位于上切削翼和下切削翼的上方的钻具管体上，在钻具管体上上下间隔设置，并且相对两组在径向方向形成90°夹角；所述上切削翼和下切削翼均为双头形式，以放射状围绕钻具管体的方式布置在其外壁上，在钻具管体的径向方向形成一定角度的夹角；耐磨板分别固装于搅拌叶片、上切削翼和下切削翼与钻具管体同轴心的自由端圆弧面；上翼片和下翼片在钻具管体的径向方向形成一定角度的夹角；上切削翼的上切削刀体和下切削翼的下切削刀体采用硬质合金块制成。本发明具有切削刀体强度高、螺旋片耐磨性高、钻掘能力大和搅拌充分等特点，有效提高钻掘效率和施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻具，特别涉及一种用于深层水泥搅拌工法的搅拌钻具。
背景技术
由于深层水泥搅拌工法具有施工设备简单、无振动、无噪音、对环境无污染、对周围土体无侧向挤压、施工周期短和工程造价低廉等优点，在黄土、洼地、杂填土地区以及浅海、深海地层等软土地基的加固改良中得到大量应用，并在日本、韩国等国家取得很好的工程效果，经济效益和社会效益十分显著。近年来，随着水运行业的发展，深层水泥搅拌工法将在海底超深、超厚软弱土层的改良加固处理项目中得到进一步的运用和推广。
在现有技术中，在软土地基改良和加固施工时，随着钻掘深度的不断增加，由于地层复杂、软硬土夹杂等情况，在随搅拌钻机的钻杆钻进、提升和搅拌过程中，钻具承受了更大的钻掘和搅拌阻力，造成切削刀头刃口磨损严重、叶片磨损严重和搅拌不均匀等质量问题，大大降低作业效率，严重影响改良加固体的整体强度。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种切削刀体强度高、螺旋片耐磨性高、钻掘能力大和搅拌充分的搅拌钻具。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种搅拌钻具，包括：
钻具，包括设置于钻具管体内部的注浆通道、位于其下端的注浆阀和外接头；
上切削翼，包括上切削刀体和上翼片；
下切削翼，包括下切削刀体和下翼片；
多组搅拌叶片以及耐磨板；
其特征在于：
所述多组搅拌叶片位于上切削翼和下切削翼的上方的钻具管体上，它们在钻具管体上上下间隔设置，并且相对两组在径向方向形成90°夹角；
所述上切削翼和下切削翼均为双头形式，它们的上翼片和下翼片分别以放射状围绕钻具管体的方式布置在其外壁上，它们在钻具管体的径向方向形成一定角度的夹角；
所述上切削翼的双头上翼片之每一头上翼片的第一下边上各安装一排切削刀体，其中，一头上翼片的第一下边上的上切削刀体的位置与另一头上翼片的第一下边上的上切削刀体的位置在旋转轨迹上是间隔交叉排列的；
所述下切削翼的双头下翼片之每一头下翼片的第二下边上各安装一排下切削刀体，其中，一头下翼片的第二下边上的下切削刀体的位置与另一头下翼片的第二下边上的下切削刀体的位置在旋转轨迹上是间隔交叉排列的；
所述耐磨板分别固装于搅拌叶片、上切削翼和下切削翼与钻具管体同轴心的自由端圆弧面。
本发明还可以是，所述每一头上翼片的第一下边和下翼片的第二下边在钻具管体的径向方向形成夹角γ=35～55°。
本发明可以是，所述每一头上翼片的第一下边和下翼片的第二下边在钻具管体的径向方向形成夹角γ=90°。
本发明还可以是，所述叶片的叶面朝同一方向倾斜的，与钻具管体的轴向中心线之间的夹角α=10～30°。
本发明还可以是，所述上切削翼的每一头上翼片的第一翼面和下切削翼的每一头下翼片的第二翼面各自朝同一方向倾斜的，其中第一翼面与钻具管体的轴向中心线之间的夹角β1=50～80°，第二翼面与钻具管体的轴向中心线之间的夹角β2=30～50°。
本发明还可以是，所述上切削翼的上切削刀体和下切削翼的下切削刀体采用硬质合金块制成。
附图说明
图1是本发明搅拌钻具的结构立体示意图；
图2是图1的主视图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的仰视图；
图5是图3的仰视图。
具体实施方式
实施例1：
如图1-5所示，一种搅拌钻具，包括：钻具1，包括设置于钻具管体10内部的注浆通道11、位于其下端的注浆阀12和外接头13；上切削翼3，包括上切削刀体31和上翼片；下切削翼5，包括下切削刀体51和下翼片；多组搅拌叶片2以及耐磨板6；其中：所述多组搅拌叶片2一般每组为两个搅拌叶片，位于上切削翼3和下切削翼5的上方的钻具管体10上，它们在钻具管体10上上下间隔设置，并且相对两组在径向方向彼此形成90°夹角；所述上切削翼3和下切削翼5均为双头形式，它们的上翼片和下翼片分别以放射状围绕钻具管体10的方式布置在其外壁上，它们在钻具管体10的径向方向形成一定角度的夹角；所述上切削翼3的双头上翼片之每一头上翼片32、32’的第一下边321、321’上各安装一排上切削刀体31，其中，一头上翼片32的第一下边321上的上切削刀体31的位置与另一头上翼片32’的第一下边321’上的上切削刀体31的位置在旋转轨迹上是间隔交叉排列的；所述下切削翼5的双头下翼片之每一头下翼片52、52’的第二下边521、521’上各安装一排下切削刀体51，其中，一头下翼片52的第二下边521上的下切削刀体51的位置与另一头下翼片52’的第二下边521’上的下切削刀体51的位置在旋转轨迹上是间隔交叉排列的；所述每一头上翼片32、32’的第一下边321、321’和每一头下翼片52、52’的第二下边521、521’在钻具管体10的径向方向分别形成夹角γ=35～55°；所述上切削翼3的每一头上翼片32、32’的第一翼面均为322或均以322表示和下切削翼5的每一头下翼片52、52’的第二翼面均为522或均以522表示各自朝同一方向倾斜的，其中第一翼面322与钻具管体10的轴向中心线之间的夹角β1=50～80°，第二翼面522与钻具管体10的轴向中心线之间的夹角β2=30～50°；所述上切削翼3的上切削刀体31和下切削翼5的下切削刀体51采用硬质合金块制成，有效提高切削强度；所述耐磨板6分别固装于搅拌叶片2、上切削翼3和下切削翼5与钻具管体10同轴心的自由端圆弧面，减缓它们的磨损情况，提高耐磨性能；所述的叶片2的叶面21朝同一方向倾斜的，与钻具管体1的轴向中心线之间的夹角α=10～30°。
本发明搅拌钻具，通过钻具管体上部沿其轴向方向设置互成90°交叉角度的多组搅拌叶片，有效提高钻具的搅拌均匀性；通过在钻具管体下部设置二层互成一定角度的上下切削翼，有效提高钻进能力；本发明具有切削刀体强度高、螺旋片耐磨性高、钻掘能力大和搅拌充分等特点，有效提高钻掘效率和施工质量。
实施例
2
：
与实施例1不同的是，所述上翼片32的第一下边321、321’和下翼片52的第二下边521、521’在钻具管体10的径向方向形成夹角γ=90°；
在不偏离本发明总体构思的情况下，还可以对本发明做各种变化和改进，但是只要与本发明构成相同或等同的话，同样属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种搅拌钻具，包括：
钻具（1），包括设置于钻具管体（10）内部的注浆通道（11）、位于其下端的注浆阀（12）和外接头（13）；
上切削翼（3），包括上切削刀体（31）和上翼片；
下切削翼（5），包括下切削刀体（51）和下翼片；
多组搅拌叶片（2）以及耐磨板（6）；
其特征在于：
所述多组搅拌叶片（2）位于上切削翼（3）和下切削翼（5）的上方的钻具管体（10）上，它们在钻具管体（10）上上下间隔设置，并且相对两组在径向方向形成90°夹角；
所述上切削翼（3）和下切削翼（5）均为双头形式，它们的上翼片和下翼片分别以放射状围绕钻具管体（10）的方式布置在其外壁上，它们在钻具管体（10）的径向方向形成一定角度的夹角；
所述上切削翼（3）的双头上翼片之每一头上翼片（32、32’）的第一下边（321、321’）上各安装一排切削刀体（31），其中，一头上翼片（32）的第一下边（321）上的上切削刀体（31）的位置与另一头上翼片（32’）的第一下边（321’）上的上切削刀体（31）的位置在旋转轨迹上是间隔交叉排列的；
所述下切削翼（5）的双头下翼片之每一头下翼片（52、52’）的第二下边（521、521’）上各安装一排下切削刀体（51），其中，一头下翼片（52）的第二下边（521）上的下切削刀体（51）的位置与另一头下翼片（52’）的第二下边（521’）上的下切削刀体（51）的位置在旋转轨迹上是间隔交叉排列的；
所述耐磨板（6）分别固装于搅拌叶片（2）、上切削翼（3）和下切削翼（5）与钻具管体（10）同轴心的自由端圆弧面。
2.根据权利要求1所述的搅拌钻具，其特征在于所述每一头上翼片（32、32’）的第一下边（321、321’）和每一头下翼片（52、52’）的第二下边（521、521’）在钻具管体（10）的径向方向分别形成夹角γ=35～55°。
3.根据权利要求1所述的搅拌钻具，其特征在于所述每一头上翼片（32、32’）的第一下边（321、321’）和每一头下翼片（52、52’）的第二下边（521、521’）在钻具管体（10）的径向方向分别形成夹角γ=90°。
4.根据权利要求1所述的搅拌钻具，其特征在于所述的叶片（2）的叶面（21）朝同一方向倾斜的，与钻具管体（10）的轴向中心线之间的夹角α=10～30°。
5.根据权利要求1所述的搅拌钻具，其特征在于所述上切削翼（3）的每一头上翼片（32、32’）的第一翼面均为（322）和下切削翼（5）的每一头下翼片（52、52’）的第二翼面均为（522）各自朝同一方向倾斜的，其中第一翼面（322）与钻具管体（10）的轴向中心线之间的夹角β1=50～80°，第二翼面（522）与钻具管体（10）的轴向中心线之间的夹角β2=30～50°。
6.根据权利要求1所述的搅拌钻具，其特征在于所述上切削翼（3）的上切削刀体（31）和下切削翼（5）的下切削刀体（51）采用硬质合金块制成。
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