專利名稱：在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆孔裝置，尤其是涉及一種用于水利水電工程大壩中在混凝 土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)與民用建筑的管道安裝、改造施工中，使用金剛石薄壁鉆頭進(jìn)行混凝土垂 直鉆孔施工已經(jīng)很廣泛，施工技術(shù)已經(jīng)非常成熟。但工業(yè)與民用建筑中的混凝土鉆孔施工 孔深較淺、垂直度要求低，施工難度低。而用液壓式立軸鉆機(jī)進(jìn)行地質(zhì)巖芯鉆探更是非常常 見，技術(shù)也非常成熟，雖然鉆孔深度較深，但其所鉆地層與混凝土有較大差異，鉆孔垂直度 要求也較低，一般僅為1% 3%。而南水北調(diào)中線源頭丹江口水庫(kù)大壩加高改擴(kuò)建工程中 的技術(shù)施工方案中，為解決每條應(yīng)力釋放縫，需從大壩下游側(cè)鉆10個(gè)長(zhǎng)12 m的高精度混凝 土水平鉆孔，以確保和在每條應(yīng)力釋放縫大壩上游方面垂直鉆孔22 m深處能百分之百的相 交，其垂直鉆孔精度達(dá)到傾斜率不大于3%。。如此深的混凝土鉆孔又有如此高的垂直度要 求，施工難度極大。如專利號(hào)為ZL 200920070667. 3的實(shí)用新型專利就公開了一種金剛石薄壁鉆頭， 包括刀頭、鋼體和接首，所述刀頭的內(nèi)壁或外壁開設(shè)有凹槽，所述凹槽起始于刀頭端部一直 延伸至鋼體上，通過在金剛石薄壁鉆頭內(nèi)壁和或外壁開設(shè)有凹槽作為通水、排屑槽。具備上 述結(jié)構(gòu)的金剛石薄壁鉆頭存在垂直度差、取芯困難、切削效率低的嚴(yán)重缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鉆進(jìn)效率高，鉆孔垂直 度好，取芯率可達(dá)100%的在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案包括位于下端的 鉆頭和位于上端的鉆桿，其中，在所述鉆頭和所述鉆桿之間自下而上依次連接有擴(kuò)孔器、巖 芯管和變徑接頭，所述鉆桿上還套裝有扶正器，所述鉆桿的頂端通過鉆桿接頭與主動(dòng)鉆桿 相連接。進(jìn)一步，所述擴(kuò)孔器外徑比鉆頭外徑大0. 3 0. 5 mm。進(jìn)一步，所述巖芯管外徑比鉆頭外徑小3 mm。進(jìn)一步，所述扶正器外徑和巖芯管外徑相等。進(jìn)一步，所述鉆桿選用Φ 50mm標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)鉆桿。進(jìn)一步，所述鉆頭為金剛石鉆頭。本實(shí)用新型在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，鉆孔垂直度好，施工結(jié)果巖 芯采取率可達(dá)到100%，鉆孔偏斜率小于3%。，鉆進(jìn)效率高，鉆孔質(zhì)量好，可在水利水電工程 領(lǐng)域各種混凝土大壩的檢測(cè)、改造工程中廣泛推廣應(yīng)用。
圖1為本實(shí)用 新型在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置包括鉆頭1和鉆 桿2，在鉆頭1和鉆桿2之間自下而上依次連接有擴(kuò)孔器3、巖芯管4、變徑接頭5，鉆桿2上 套裝有扶正器6，鉆桿2的頂端通過鉆桿接頭7與主動(dòng)鉆桿8相連接。在本實(shí)施例中，主動(dòng)鉆桿8與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備鉆機(jī)9上的回轉(zhuǎn)器91套裝，主動(dòng)鉆桿 8的上部通過水管11外接水泵12。在進(jìn)行垂直鉆孔的過程中，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備鉆機(jī)9通過其 回轉(zhuǎn)器91帶動(dòng)主動(dòng)鉆桿8回轉(zhuǎn)，水泵12通過水管11提供沖洗液。在本實(shí)施例中，鉆頭1為金剛石鉆頭，其壁厚比一般的金剛石薄壁混凝土鉆頭厚， 又比地質(zhì)巖芯鉆探用的金剛石鉆頭薄，既滿足工藝參數(shù)的實(shí)施要求，又滿足鉆具級(jí)配的制 造要求。金剛石在鉆頭1胎體中的濃度相對(duì)較低，選用粗顆粒的高品質(zhì)金剛石單晶作為主 要切削材料，鉆頭1胎體的硬度根據(jù)大壩混凝土的標(biāo)號(hào)和金剛石品質(zhì)選用中等硬度。在本實(shí)施例中，所述擴(kuò)孔器3外徑比鉆頭1外徑大0. 3 0. 5 mm。在本實(shí)施例中，所述巖芯管4外徑比鉆頭1外徑小3 mm。在本實(shí)施例中，所述扶正器6外徑和巖芯管4外徑相等。 在本實(shí)施例中，所述鉆桿2選用Φ 50mm標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)鉆桿。在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，在其他動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)設(shè)備和輔助機(jī)具的配合下，采用金剛石薄壁鉆進(jìn)工藝，選用合適的金剛石鉆頭的壁厚 和鉆孔機(jī)具的合理匹配，按照開孔鉆進(jìn)，正常鉆進(jìn)和孔內(nèi)異常鉆進(jìn)三種情況選用不同的鉆 進(jìn)參數(shù)，并采用卡簧取芯法進(jìn)行巖芯的采取，利用自行設(shè)計(jì)的鉆孔高精度測(cè)斜儀進(jìn)行孔斜 測(cè)量并糾偏等過程，完成了在大壩混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的施工?？傊?，本實(shí)用新型的實(shí)施例公布的是其較佳的實(shí)施方式，但并不限于此。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員極易根據(jù)上述實(shí)施例，領(lǐng)會(huì)本實(shí)用新型的精神，并做出不同的引申和變化，但 只要不脫離本實(shí)用新型的精神，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，包括位于下端的鉆頭和位于上端的鉆 桿，其特征在于，在所述鉆頭和所述鉆桿之間自下而上依次連接有擴(kuò)孔器、巖芯管和變徑接 頭，所述鉆桿上還套裝有扶正器，所述鉆桿的頂端通過鉆桿接頭與主動(dòng)鉆桿相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，其特征在于，所述 擴(kuò)孔器外徑比鉆頭外徑大0. 3 0. 5 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，其特征在于，所 述巖芯管外徑比鉆頭外徑小3 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，其特征在于，所述 扶正器外徑和巖芯管外徑相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，其特征在于，所述 鉆桿選用Φ 50mm標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)鉆桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，其特征在于，所述 鉆頭為金剛石鉆頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，包括位于下端的鉆頭和位于上端的鉆桿，其中，在鉆頭和鉆桿之間自下而上依次連接有擴(kuò)孔器、巖芯管和變徑接頭，鉆桿上還套裝有扶正器，鉆桿的頂端通過鉆桿接頭與主動(dòng)鉆桿相連接。本實(shí)用新型在混凝土上進(jìn)行高精度垂直鉆孔的裝置，鉆孔垂直度好，施工結(jié)果巖芯采取率可達(dá)到100%，鉆孔偏斜率小于3‰，鉆進(jìn)效率高，鉆孔質(zhì)量好，可在水利水電工程領(lǐng)域各種混凝土大壩的檢測(cè)、改造工程中廣泛推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E21B10/32GK201851006SQ201020603598
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者刑樹林, 潘鴻寶 申請(qǐng)人:潘鴻寶