一种潜孔锤跟管钻具及其施工方法与流程

1.本发明涉及工程桩机技术领域，尤其是一种潜孔锤跟管钻具及其施工方法。


背景技术：

2.现有的潜孔锤跟管工艺中，套管与钻头为分体的独立部件，套管依靠自身的重力下沉，钻头上设有衬托套管管靴的机构，因此该类用于跟管工艺的潜孔锤钻头需要特制。如中国专利公开号为cn104594812b的一种潜孔锤跟管钻头，其特征在于，包括钻头本体以及与套管管靴的上端抵接的耐磨环，所述耐磨环套设在钻头本体的外周；所述钻头本体的外周设有凹槽环，所述耐磨环嵌合于所述凹槽环中，所述耐磨环的外表面延伸至所述凹槽环外；所述耐磨环包括两个嵌合所述凹槽环中的半圆环体，两个所述半圆环体对接在一起，形成闭环结构；所述钻头本体的外周壁设有多个凹槽条，所述凹槽条沿所述钻头本体的轴向延伸，且多个所述凹槽条环绕所述钻头本体相间隔布置；两个所述半圆环体的对接处与所述钻头本体上的凹槽条对齐布置。该种跟管潜孔锤的钻头需要特别制造，而且存在较大的损耗，需要定期维修和更换零部件，无疑增加施工成本；另外，由于套管与钻头和钻杆的分体的，施工完毕后，二者需要分开取出，特别是套管，需要特定的机构配合取出，增加施工的成本。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种潜孔锤跟管钻具及其施工方法，能降低施工成本。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种潜孔锤跟管钻具，包括钻头组件和一个以上的钻杆组件；所述钻头组件包括钻头、与钻头连接的第一钻杆段和套在第一钻杆段的第一套管段，所述钻头设在第一套管段的下端，所述第一钻杆段的下端与钻头固定连接，第一钻杆段的上端设有对接公头，所述钻头的直径大于第一套管段的直径，所述钻头与第一套管段的下端之间设有间隙形成排渣口，所述第一钻杆段与第一套管段之间通过第一连接件连接，所述第一钻杆段与第一套管段之间设有间隙形成第一排渣通道，所述排渣口与第一排渣通道连通；所述钻杆组件包括第二钻杆段和套在第二钻杆段外的第二套管段，所述第二钻杆段与第二套管段之间通过第二连接件连接，所述第二钻杆段与第二套管段之间设有间隙形成第二排渣通道，所述第二钻杆段的下端设有对接母头，所述第二钻杆段的上端设有对接公头，对接公头与对接母头能相互连接传递力矩。本发明原理：将钻具分成若干段，便于制造、储存和运输；钻杆、钻头和套管相互连接，套管和钻杆能跟随钻头下沉实现跟管，另外，套管能与钻头和钻杆一起取出，降低施工难度和施工成本。
5.作为改进，所述第一连接件包括若干呈圆周均匀分布在第一钻杆段与第一套管段内壁之间的第一支撑板；所述第二连接件包括若干呈圆周均匀分布在第二钻杆段与第二套管段内壁之间的第二支撑板。
6.作为改进，所述第一连接件还包括设在第一套管段上端与对接公头之间的第一连
接杆；所述第二连接件还包括设在第二套管段上端与对接公头之间的第二连接杆。
7.作为改进，对接公头与对接母头对接后通过插销连接。
8.作为改进，所述对接公头呈六角形，所述对接母头具有供对接公头插入的六角孔。
9.作为改进，所述第一套管段与第二套管段的连接处的内壁以及相邻第二套管段的连接处内壁设有套环。
10.本发明施工方法：（1）将钻头组件与钻杆组件相互连接装配形成潜孔锤跟管钻具；（2）潜孔锤钻机利用潜孔锤跟管钻具实施钻孔跟管作业；（3）钻孔施工完毕后，钻头组件与钻杆组件一起取出。
11.本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：将钻具分成若干段，便于制造、储存和运输；钻杆、钻头和套管相互连接，套管和钻杆能跟随钻头下沉实现跟管，另外，套管能与钻头和钻杆一起取出，降低施工难度和施工成本；钻头无需与套管直接接触，减少钻头的磨损，而且采用普通的钻头即可，降低钻头的制造成本和维修成本。
附图说明
12.图1为本发明潜孔锤跟管钻具剖视图。
13.图2为钻头组件示意图。
14.图3为钻杆组件示意图。
15.图4为图1的a处放大图。
具体实施方式
16.下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
17.如图1所示，一种潜孔锤跟管钻具，用于潜孔锤钻机，其包括钻头组件1和一个以上的钻杆组件2，本实施例中一共设有两个钻杆组件2，钻杆组件2的数量可根据钻杆的长度或运输需要设置，钻头组件1与钻杆组件2组装完成后形成完整的钻杆和套管。
18.如图2所示，所述钻头组件1包括钻头11、与钻头11连接的第一钻杆段14和套在第一钻杆段14的第一套管段12；所述第一钻杆段14的下端与钻头11固定连接，第一钻杆段14的上端设有对接公头3，该对接公头3用于与钻杆组件2连接实现力的传递；所述钻头11设在第一套管段12的下端，所述钻头11的直径大于第一套管段12的直径，所述钻头11与第一套管段12的下端之间设有间隙形成排渣口16，所述第一钻杆段14与第一套管段12之间通过第一连接件连接，所述第一钻杆段14与第一套管段12之间设有间隙形成第一排渣通道，所述排渣口与第一排渣通道连通，钻头11作业时所产生的粉尘经排渣口进入第一排渣通道；所述第一连接件包括若干呈圆周均匀分布在第一钻杆段14与第一套管段12内壁之间的第一支撑板13，以及设在第一套管段12上端与对接公头3之间的第一连接杆15，第一支撑板13能限定第一钻杆段14与第一套管段12之间的间隙，使钻杆位于套管的中心，第一连接件将第一套管段12与第一钻杆段14连接成一体结构。
19.如图3所示，所述钻杆组件2包括第二钻杆段23和套在第二钻杆段23外的第二套管段21；所述第二钻杆段23与第二套管段21之间通过第二连接件连接，所述第二连接件包括
若干呈圆周均匀分布在第二钻杆段23与第二套管段21内壁之间的第二支撑板22，以及设在第二套管段21上端与对接公头3之间的第二连接杆24，第二支撑板22能限定第二钻杆段23与第二套管段21之间的间隙，使钻杆位于套管的中心，第一连接件将第一套管段12与第一钻杆段14连接成一体结构；所述第二钻杆段23与第二套管段21之间的间隙形成第二排渣通道，当钻头组件1与钻杆组件2对接后，第一排渣通道与第二排渣通道连通；所述第二钻杆段23的下端设有对接母头4，所述第二钻杆段23的上端设有对接公头3。
20.如图4所示，所述对接公头3呈六角形，所述对接母头4具有供对接公头3插入的六角孔，对接公头3与对接母头4能相互连接传递力矩。为确保对接的可靠性，对接公头3与对接母头4对接后通过插销连接，防止对接公头3与对接母头4脱离，所述套管段上设有供插销查过的通孔，插销可以从该通孔位置取放插销。所述第一钻杆段14和第二钻杆段23均为空心结构，当第一钻杆段14与第二钻杆第二对接完成后，钻杆内部形成供气的通道。
21.如图4所示，所述第一套管段12与第二套管段21的连接处的内壁以及相邻第二套管段21的连接处内壁设有套环5，套环可以遮蔽套管段对接处的接缝，减少气体从接缝处泄露，同时也提高对接的可靠性。
22.本发明潜孔锤跟管钻具的施工方法：（1）将钻头组件1与钻杆组件2相互连接装配形成潜孔锤跟管钻具，处于上端的钻杆组件2与动力头连接，动力头可以驱动潜孔锤跟管钻具旋转；（2）潜孔锤钻机利用潜孔锤跟管钻具实施钻孔跟管作业；（3）钻孔施工完毕后，钻头组件1与钻杆组件2由潜孔锤钻机一起取出。
23.本发明将钻具分成若干段，便于制造、储存和运输；钻杆、钻头和套管相互连接，套管和钻杆能跟随钻头下沉实现跟管，另外，套管能与钻头和钻杆一起取出，降低施工难度和施工成本；钻头无需与套管直接接触，减少钻头的磨损，而且采用普通的钻头即可，降低钻头的制造成本和维修成本。