一种地质勘查钻探装置的制作方法

1.本实用新型属于岩土工程领域，具体是一种地质勘查钻探装置。


背景技术：

2.地质勘查需要探明地下岩石或土壤性能以及地质构造，检测各地层的厚度、性质及其变化，划分地层并确定其接触关系，以及基岩的风化程度。地质勘查时需要在地下提取岩土样品和水样，提供实验室内试验、分析、鉴定用。地质勘查的常用方法是挖探槽，探槽一般为长条形且两壁倾斜、上宽下窄的槽子，然后在探槽内壁取出一些原状土壤或岩石作为样品进行研究。
3.因此在探槽开设过程中，一般需要对地质进行钻探以剖析岩层结构再带回目标样品，为了满足取样需求现有技术cn106499338b公开了一种钻机，以实现地质勘察钻探需求，但是现有技术的开采装置中往往直接使用钻头下探，此时钻头处于无保护状态，会造成钻头卡塞或影响钻头的使用寿命。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种地质勘查钻探装置以延长钻头的使用寿命。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种地质勘查钻探装置，包括带有输出轴的钻机本体，输出轴部位依次连接有注浆管和钻头，注浆管包括相互嵌套的内芯管和外壳管，内芯管的竖向中轴线处开有注浆通道，且内芯管的一端连接于输出轴，内芯管的另一端穿出外壳管，内芯管穿出外壳管的一端连接钻头，钻头的内部加工有连通注浆通道的竖向的喷出通道，喷出通道贯穿于钻头。
6.采用上述方案后实现了以下有益效果：1、在进行钻探过程中，本技术方案利用钻机本体带动注浆管和钻头逐渐靠近钻探地面，在带动钻头旋转的过程中钻机通过注浆通道进行注浆，因此注浆液流至钻头上时对钻头产生润滑作用，改善了钻头的工作环境，提升了钻头的使用寿命。
7.2、其次注浆液经过注浆通道流入喷出通道时，由于钻头紧贴地面，钻头处的喷出通道与地面之间间距较小，限制了注浆液的喷出范围，因此具有较大动能的注浆液在地面上被回弹，从而在喷出通道表面形成水膜，便于软化钻头四周的岩层。
8.3、同时本技术方案中内芯管和外壳管采用独立式嵌套结构，因此避免了钻机带动装置旋转时传递动力的注浆管被抱死。
9.进一步，内芯管表面开有至少两组周向的滑槽，滑槽与外壳管的重合处带有弹性筒夹，弹性筒夹的一端固定于外壳管，弹性筒夹的另一端滑动连接于滑槽。
10.有益效果：本技术方案利用弹性筒夹对外壳管和内芯管进行锁定，同时将弹性筒夹的另一端滑动连接于滑槽，便于形成类似滚珠轴承的原理，区分外壳管和内芯管的运动，当岩层过硬将外壳管卡滞时，不影响内芯管的独立运动，从而防止抱死。
11.进一步，注浆通道靠近输出轴处设有涡轮组，涡轮组包括至少8组顺时针倾斜的叶片，叶片与注浆通道之间采用过盈配合。
12.有益效果：叶片不仅仅承载注浆液产生的力矩，同时叶片的倾斜度将注浆液的力矩分散为竖直的分力和水平的分力，加大钻头的水平力矩和竖直力矩；同时叶片将注浆液的直线运动转化为螺旋曲线运动，加大了注浆液涌出钻头的覆盖范围，提高了注浆液的破岩、湿润效果，同时叶片承担力矩传递的桥梁。
13.进一步，内芯管与钻头的重合处带有缓冲芯。
14.有益效果：通过缓冲芯降低破岩过程中的往复冲击力，避免钻机的输出轴被影响。
15.进一步，钻头包括钻尖角，钻尖角处开有与喷出通道连通的排浆口。
16.有益效果：在钻尖角破岩过程中利用注浆液进行润滑，降低干摩擦发生的可能性。
17.进一步，钻头的表面加工有螺旋角呈30
°
的刃带，相邻刃带之间带有排屑槽。
18.有益效果：通过排屑槽将残岩碎屑排出，避免影响钻头的使用效果。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的示意图；
20.图2为图1中注浆管的剖视图；
21.图3为图2为钻头和注浆管的连接剖视图。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
23.说明书附图中的附图标记包括：内芯管1、外壳管2、滑槽3、弹性筒夹4、注浆通道5、叶片6、缓冲芯7、刃带8、钻头9、注浆管10。
24.实施例基本如附图1所示：一种地质勘查钻探装置包括带有输出轴的钻机本体，输出轴部位依次连接有注浆管10和钻头9，注浆管10包括相互嵌套的内芯管1和外壳管2，内芯管1表面开有至少两组周向的滑槽3，滑槽3与外壳管2的重合处带有弹性筒夹4，弹性筒夹4的一端固定于外壳管2，弹性筒夹4的另一端滑动连接于滑槽3。
25.请参考图2,和图3，内芯管1的竖向中轴线处开有注浆通道5，注浆通道5靠近输出轴处设有涡轮组，涡轮组包括至少8组顺时针倾斜的叶片6，叶片6与注浆通道5之间采用过盈配合。内芯管1的一端连接于输出轴，内芯管1的另一端穿出外壳管2，内芯管1穿出外壳管2的一端连接钻头9，内芯管1与钻头9的重合处带有缓冲芯7。钻头9的表面加工有螺旋角呈30
°
的刃带8，相邻刃带8之间带有排屑槽，钻头9还包括钻尖角，钻尖角处开有与喷出通道连通的排浆口，钻头9的内部加工有连通注浆通道5的竖向的喷出通道，喷出通道贯穿于钻头9。
26.具体实施过程如下：在进行钻探过程中，本技术方案利用钻机本体带动注浆管10和钻头9逐渐靠近钻探地面，在带动钻头9旋转的过程中钻机通过注浆通道5进行注浆。
27.注浆液首先经过涡轮组，此时涡轮组的叶片6不仅仅承载注浆液产生的力矩，同时叶片6的倾斜度将注浆液的力矩分散为竖直的分力和水平的分力，加大钻头9的水平力矩和竖直力矩；同时叶片6将注浆液的直线运动转化为螺旋曲线运动，加大了注浆液涌出钻头9的覆盖范围，提高了注浆液的破岩、湿润效果，同时叶片6承担力矩传递的桥梁。
28.随后注浆液经过注浆通道5流入喷出通道，由于钻头9紧贴地面，钻头9处的喷出通道与地面之间间距较小，限制了注浆液的喷出范围，因此具有较大动能的注浆液在地面上被回弹，从而在喷出通道表面形成水膜，便于软化钻头9四周的岩层。
29.最后注浆液流至钻头9的排浆口时，对钻头9产生润滑作用，改善了钻头9的工作环境，钻尖角破岩过程中利用注浆液进行润滑，降低干摩擦发生的可能性，提升了钻头9的使用寿命。
30.在钻探过程中利用弹性筒夹4对外壳管2和内芯管1进行锁定，同时将弹性筒夹4的另一端滑动连接于滑槽3，便于形成类似滚珠轴承的原理，区分外壳管2和内芯管1的运动，当岩层过硬将外壳管2卡滞时，不影响内芯管1的独立运动，从而防止抱死。其中缓冲芯7的设计，用以降低破岩过程中的往复冲击力，避免钻机的输出轴被影响。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种地质勘查钻探装置，包括带有输出轴的钻机本体，其特征在于：输出轴部位依次连接有注浆管和钻头，注浆管包括相互嵌套的内芯管和外壳管，内芯管的竖向中轴线处开有注浆通道，且内芯管的一端连接于输出轴，内芯管的另一端穿出外壳管，内芯管穿出外壳管的一端连接钻头，钻头的内部加工有连通注浆通道的竖向的喷出通道，喷出通道贯穿于钻头；内芯管表面开有至少两组周向的滑槽，滑槽与外壳管的重合处带有弹性筒夹，弹性筒夹的一端固定于外壳管，弹性筒夹的另一端滑动连接于滑槽；钻头的表面加工有螺旋角呈30
°
的刃带，相邻刃带之间带有排屑槽。2.根据权利要求1所述的一种地质勘查钻探装置，其特征在于：注浆通道靠近输出轴处设有涡轮组，涡轮组包括至少8组顺时针倾斜的叶片，叶片与注浆通道之间采用过盈配合。3.根据权利要求1所述的一种地质勘查钻探装置，其特征在于：内芯管与钻头的重合处带有缓冲芯。4.根据权利要求1所述的一种地质勘查钻探装置，其特征在于：钻头包括钻尖角，钻尖角处开有与喷出通道连通的排浆口。

技术总结
本实用新型公开了岩土工程领域的一种地质勘查钻探装置，包括带有输出轴的钻机本体，输出轴部位依次连接有注浆管和钻头，注浆管包括相互嵌套的内芯管和外壳管，内芯管的竖向中轴线处开有注浆通道，且内芯管的一端连接于输出轴，内芯管的另一端穿出外壳管，内芯管穿出外壳管的一端连接钻头，钻头的内部加工有连通注浆通道的竖向的喷出通道，喷出通道贯穿于钻头，在进行钻探过程中，本技术方案利用钻机本体带动注浆管和钻头逐渐靠近钻探地面，在带动钻头旋转的过程中钻机通过注浆通道进行注浆，因此注浆液流至钻头上时对钻头产生润滑作用，改善了钻头的工作环境，提升了钻头的使用寿命。命。命。


技术研发人员：刘兴兵 王锦喜 梅梅
受保护的技术使用者：重庆地质矿产研究院
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2023/9/19