[发明专利]一种多功能组合钻头

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻头，尤指一种适用于泥沙等易塌陷易冒砂的土层的操作简单、使用效率高的既可钻孔又可扩孔且在钻孔的同时方便插入护壁套管的多功能组合钻头，属于基建工具技术领域。   

背景技术

在基建工程中，如果需要在松软土层中进行钻孔作业，一般采取套管钻孔的方式，在钻进的同时套管有护壁作用可防止塌孔；但由于套管钻孔时清水由套管内冲出，和钻出的土体一起沿套管外壁从孔口返出，如遇到砂层，会导致泥砂从套管外部冒出，产生冒砂现象并会引起周围地面的沉降。解决上述问题的办法就是先用钻杆进行钻孔，然后用套管跟进；这样又会带来两个问题：1、如果钻头直径小于套管外径，由于会碰到原状土层，当钻杆开孔完毕后难以直接跟进套管，如继续采用水冲的方式钻进套管，泥砂还是会从套管外流出；2、如果钻头直径大于或等于套管外径，当钻杆开孔完毕后跟进套管，虽可以解决冒砂的问题，但是如果套管不先拔出。钻杆也无法取出进行后续的施工；如果先取出套管，再取出钻杆，则会导致塌孔现象，这样不利于后续孔内和孔底作业的进行。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种适用于泥沙等易塌陷易冒砂的土层的操作简单、使用效率高的既可钻孔又可扩孔且在钻孔的同时方便插入护壁套管的多功能组合钻头。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多功能组合钻头，包含钻头本体、前端喷嘴、侧喷嘴、水管接头、钻头头部、扩孔刀、通道换向器；所述水管接头位于钻头本体的后端；所述钻头头部设置在钻头本体的前端；所述前端喷嘴位于钻头头部内；所述前端喷嘴与设置在钻头本体内部的主通道相连通；所述侧喷嘴设置在钻头本体的外圆周上；所述侧喷嘴与次通道连通；所述通道换向器通过调节水压力大小，使单向挡板打开或闭塞主通道，从而控制次通道与水管接头的连通或阻断；所述扩孔刀有多把，均匀地设置在钻头本体的外圆周上；所述每把扩孔刀均伸出钻头本体的外圆周；当需要拔出多功能钻头时，由于扩孔刀的圆弧边受到护壁管的反作用力后绕旋转轴旋转回到凹槽中，其半径会缩小，这样即可方便的将多功能钻头从护壁管中拔出。

优选的，所述钻头本体的后端的外圆周上沿圆周方向均匀设置有多个凹槽；所述每个凹槽的中心线与钻头本体的中心线平行；所述每个凹槽中设置有旋转轴，所述旋转轴的中心线与凹槽的中心线相互垂直；每根旋转轴上设置有一扩孔刀。

优选的，所述侧喷嘴有多个，均匀地设置在钻头本体的外圆周上；所述每个侧喷嘴分别与次通道连通。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明方案可以在钻进的同时通过扩孔刀进行扩孔，这样即可在孔中插入外径大于钻头而小于或等于扩孔刀的外径的护壁管，防止孔壁塌陷；并且在开孔时，泥浆从护壁管内部返出，不会导致冒砂的现象，可以防止地面沉降；当需要拔出本发明所述的多功能钻头时，由于扩孔刀的圆弧边受到护壁管的反作用力后绕旋转轴旋转回到凹槽中，其半径会缩小，这样即可方便的将多功能钻头从护壁管中拔出；此外，本方案的多功能钻头在钻进的同时可以通过前端喷嘴喷出的高压水流将钻头头部钻下的泥土冲走；当钻进到扩大头上端时，增大水压力，单向挡板闭塞主通道，高压水流就通过侧喷嘴喷出进行扩孔，以形成扩大头。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明的所述的多功能组合钻头的钻孔状态时的局部剖视图；

附图2为本发明的所述的多功能组合钻头的扩孔状态时的局部剖视图；   

其中：11、钻头本体；12、钻头头部；13、侧喷嘴；14、主通道；15、次通道；16、空腔；17、主通道管；18、弹簧；19、单向挡板；20、通道换向器；21、水管接头；22、扩孔刀。   

具体实施方式    

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。