CN1062635C - 在土中钻孔的方法、钻头组件和内钻头 - Google Patents

Abstract

用钻头组件在土中钻孔的方法，钻头组件包括钻孔的外圆的环形外钻头(2)，在钻孔时装在孔中的保护管(4)与环形外钻头连接，还有一个钻孔的中心部分的内钻头(1)，至少转动运动从内钻头传给外钻头(2)。通过反转内钻头，可脱开外钻头(2)的钻孔及拉开保护管(4)，这时只用内钻头(1)继续钻孔。

Description

在土中钻孔的方法、钻头组件和内钻头

本发明涉及在土中钻孔的方法，还涉及实施该方法的钻头组件和内钻头。

例如从FI933074及GB2255365已知双钻头组件，其中钻中心孔的内钻头可从孔中拉出，而钻外孔圆的环形钻头留在孔中。但是，在这些实例中内钻头在钻孔后要从孔中拉出，并在继续钻孔时重装上。

在土中钻一孔时，最通常的情形是孔的第一部分是软土，因而把一个保护管拉入钻孔中。最后，撞着石头，保护管不再需要。如果更换钻孔程序容易，可不用保护管继续钻孔。问题是改变钻孔的方式有困难。内钻头必须随后从孔中拔出，并用钻更小直径孔的钻头代替。在替换时，整个钻孔装备从孔中拉出并重装一个新的钻岩石的钻头。这样费时，费线钱，特别如果在土中第一孔是较长时更如此。

本发明的目的是提供一种在土中钻孔的方法、钻头组件和内钻头，可解决现有技术的上述问题，能方便地更换双钻头组件的钻孔方式。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种在土中钻孔的方法，使用一钻头组件，该钻头组件包括一环形外钻头以钻出孔的外圆，保护管与该环形外钻头连接，当继续钻孔时，该管留在孔中，而用一圆柱形内钻头钻出孔的中心部分，至少转动运动从内钻头传送到外钻头，其特征在于在一预定处通过把外钻头与内钻头脱开，而停止外钻头的钻孔及拉开保护管，随后只用内钻头钻孔。

为实现本发明的上述目的，本发明还提供了一种钻头组件，包括一个钻孔的中心的内钻头、一个钻孔的外圆的环形外钻头在所述的两个钻头之间的至少一个传递转动的接头、一个与外钻头连接的保护管，该保护管在钻孔时装在孔中，其特征在于所述的内钻头可沿一个方向拧到与外钻头连接，通过两个钻头的相互转动锁定在外钻头上，并且在锁定状态中，至少一个钻头与另一个钻头一起转动及运动。

为实现本发明的上述目的，本发明还提供了一种内钻头，与钻孔的外圆的环形外钻头一起形成一个组合的钻头组件，在土层中钻孔或通道，其特征在于在内钻头的圆柱形外壳上相对轴向设有横向槽，其侧面沿内钻头径向突入，并把冲击和/或转动传给环形外钻头。

本发明的优点是要求加保护管的孔用钻岩石中的孔的同一钻头组件来钻出。当不需要保护管，钻孔在只用内钻头的情形不停顿地继续进行。在一个终端钻孔停止，内钻头可通过外钻头拉出。在保护管也同时拉出的情形下，即使外钻头也可从孔中拉出。

这种钻头组件及这种钻孔方法可用来通过锤击进行钻孔，也可仅用于钻头转动。在两轴向开口的卡口式接头中的槽最好设成冲洗介质的流槽，于是接头有简单结构。

下面参照附图说明本发明，附图中：

图1示出沿A-A线剖切的钻头组件的剖面图；

图2示出钻头组件的正视图；

图3示出从一侧看的钻头组件的侧视图；

图4示出孔的剖面，其中钻孔只用内钻头进行。

图5示出环形钻头的横剖面。

图1示出钻头组件的一个剖面，钻头组件包括一固定在锤7的头部的圆柱形内钻头1，一个包着内钻头的环形外钻头2，和在钻孔时装在孔内并与外钻头2的外壳接合的保护管4。内钻头1和外钻头2通过卡合式接头连接起来，因而转动由内钻头传给外钻头。内钻头1也把锤的冲击传给外钻头2。外钻头2通过与保护管4之间的搭接头把保护管4推进孔中，该搭接头限制了它们的轴向相对运动。

图2示出在钻头1，2之间的圆圈中设有三个卡合式接头，其中在内钻头1设有三个轴向槽穿过钻头。相应地，外钻头2设有三个有同样间距的凸块，它们可在槽6中活动。在内钻头1的表面沿槽6的侧向设有三个凹槽可供凸块3在其中滑动，由于钻头之间的相对运动，凸块在凹槽中受到导向。当锁定被限定时，钻头1，2处在相互锁住的状态，并且外钻头2由内钻头1转动。通过相反的转动，解除了相互间的锁住。凸块3是方形的，以便由较大的面接受内钻头的冲击，并把它们传给外钻头。钻头1的槽6也是冲洗介质的流槽，在该情形下，其流动方向沿着槽向后。

在图4中，钻孔已钻进到位，环形外钻头2及保护管4留在该处。钻孔只由内钻头1进行。为了从外钻头拆下内钻头，钻头组件反向转动。锤7把转动传给内钻头1。内钻头1的反向转动打开了卡口式接头，使凸块3在槽8中转动并进到槽6中，进一步反转，凸块3从槽6中滑出，滑到环形钻头的前侧，在那里环形钻头停止转动及保护完全不动。内钻头钻岩石或其它不会崩到孔中的脉石。如果在要求的深度或长度停止转孔，钻头1及钻孔设备从孔中抽出。内钻头1经过外钻头2，这时内钻头1转到一位置，凸块3碰到槽6并且滑进外钻头2中。

图示出环形外钻头2的一个实例，它有构成多个顺序安排的轴向卡合式接头的多个凸块3，借助该结构形成了把冲击传给环形外钻头2的一个面。类似地，保护管设有多个顺序安排的凸肩面。使用多个顺序的卡合接头及保护管设置多个台肩，可使环形外钻头2更薄并且对更长时间的钻孔是足够强的。

借助于本发明的方法及钻头组件，可以有利地进行顺序锚定钻孔，于是钻孔由外钻头进行直到碰到岩石，并由内钻头在岩石钻一段距离。由于往回的冲洗液用来移出钻孔废屑，因此有一个直的通道管通过内钻头1直到表面，一根锚定绳索可穿过该通道到达孔底，和例如在拉出钻头时，通过该通道把混凝土浇入孔中。当填充孔后，内钻头1拉出到环形外钻头2的水平高度，同时用混凝土充填孔。如果在钻孔时，在太早的阶段把环形钻头及保护管留在孔中，可把内钻头再上拉到环形钻头的水平，锁住及继续钻孔。为了进行对锁定需要的在钻1，2之间合适的相对转动，需要在地面上记录钻头1，2锁住时保护管和其内的钻杆的相对深度位置，使得可以在同样位置再锁定。这是很重要的，特别是如果在钻头之间有几个顺序的卡口式接头锁定，如图5所示。

本发明的内钻头1的特征在于其外壳有横向的环形槽8，终止于垂直面9。槽8的侧面起到把冲击传给环形外钻头2的面的作用，而面9起到传送转动的装置的作用。内钻头1的外壳没有现有技术中已知的台阶形的传送冲击的台阶。

借助于本发明的方法和钻头组件，可钻出垂直及水平孔。类似地，也可以在环形外钻头设卡口式接头的轴向槽，而在内钻头上设凸块。

Claims (11)

1．一种在土中钻孔的方法，使用一钻头组件，该钻头组件包括一环形外钻头(2)以钻出孔的外圆，保护管与该环形外钻头连接，当继续钻孔时，该管留在孔中，而用一圆柱形内钻头(1)钻出孔的中心部分，至少转动运动从内钻头(1)传送到外钻头(2)，其特征在于在一预定处通过把外钻头(2)与内钻头(1)脱开，而停止外钻头(2)的钻孔及拉开保护管(4)，随后只用内钻头(1)钻孔。

2．按照权利要求1的方法，其特征在于在内钻头通过卡口式接头中的凸块(3)把冲击传给外钻头(2)时，通过锤打钻头(1，2)进行钻孔。

3．按照权利要求1或2的方法，其特征在于，内钻头(1)可沿一方向推过外钻头(2)，并且，外钻头可锁定到内钻头上。

4．按照权利要求1或2的方法，其特征在于孔的第一部分由全部钻头组件(1，2)钻出，孔的第二部分由内钻头(1)钻出，然后可以仅仅将内钻头从孔中移出，或将内钻头(1)与环形钻头(2)及保护管(4)一起从孔中移出。

5．按照权利要求3的方法，其特征在于孔的第一部分由全部钻头组件(1，2)钻出，孔的第二部分由内钻头(1)钻出，然后可以仅仅将内钻头从孔中移出，或将内钻头(1)与环形钻头(2)及保护管(4)一起从孔中移出。

6．一种钻头组件，包括一个钻孔的中心的内钻头(1)、一个钻孔的外圆的环形外钻头(2)在所述的两个钻头之间的至少一个传递转动的接头、一个与外钻头(2)连接的保护管，该保护管在钻孔时装在孔中，其特征在于所述的内钻头(1)可沿一个方向拧到与外钻头(2)连接，通过两个钻头的相互转动锁定在外钻头(2)上，并且在锁定状态中，至少一个钻头(2)与另一个钻头(1)一起转动及运动。

7．按照权利要求6的钻头组件，其特征在于在所述的两个钻头(1，2)之间有一个或多个顺序设置的卡口式接头，这些接头中的凸块(3)把转动运动及钻孔力传给外钻头(2)。

8．按照权利要求6或7的钻头组件，其特征在于在所述的卡口式接头中，在钻头(1，2)中的一个中的轴向槽也是冲洗介质的流槽。

9．一种内钻头，与钻孔的外圆的环形外钻头(2)一起形成一个组合的钻头组件，在土层中钻孔或通道，其特征在于在内钻头(1)的圆柱形外壳上相对轴向设有横向槽，其侧面沿内钻头(1)径向突入，并把冲击和/或转动传给环形外钻头(2)。

10．按照权利要求9所述的内钻头，其特征在于，在其外壳上设有多道轴向槽(6)。

11．按照权利要求9或10所述的内钻头，其特征在于，在壳体上设有一些顺序排布的轴向环形槽(8)，这些槽终止于壁(9)。