申请/专利权人：吉林大学

申请日：2019-11-27

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN110847824B

主分类号：E21B7/18

分类号：E21B7/18;E21B21/00;E02D23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2020.03.24#实质审查的生效;2020.02.28#公开

摘要：一种沙土地层吹吸沉管成井施工装置，属于基础工程施工成井技术领域，该装置由中间喷射管组件、中间吸沙机构、边缘吸沙机构、活动支撑件和沉管组成，本发明采用中间喷射管组件喷射高压气体的方式，实现对沙土地层进行扰动，使沙土粒形成悬浮物；利用中间吸沙机构和边缘吸沙机构将悬浮物吸起，同时，装置与沉管连接，进而实现沙土地区的跟沉管成井，该装置具备如下优点：一是解决了沙土地区成井时井壁易坍塌、钻进效率低和成井效果差的问题；二是采用简单的抽吸式装置，实现了跟沉管成井、装置简单易携带以及减小钻进成本的目的。本发明给沙土地区的成井工艺带来了新的思路，极具创新意义，应用前景广泛。

主权项：1.一种沙土地层吹吸沉管成井施工装置，其特征在于：该装置由中间喷射管组件1、中间吸沙机构2、边缘吸沙机构3、活动支撑件4和沉管5组成，中间喷射管组件1包括内环形管101、支撑直管102、外环形管103、边缘吸沙机构支撑件104、中间吸沙机构支撑件105、第一固定铰接头106、第二固定铰接头107、内注气口108、外注气口109、内环形管喷射口110、第一支撑直管喷射口111、第二支撑直管喷射口112、第一外环形管喷射口113及第二外环形管喷射口114，所述内环形管101、支撑直管102、外环形管103以及第一固定铰接头106均为中空管件，内部互相连通形成一个封闭的内腔，其中内环形管101和外环形管103同心布置；所述支撑直管102焊接在内环形管101和外环形管103之间，支撑直管102的数量至少三根，至少三根支撑直管102以等角度间隔呈放射状分布，并在任意相邻的两根支撑直管102之间均设置有一个边缘吸沙机构支撑件104；所述边缘吸沙机构支撑件104为两端敞口的圆筒形结构，边缘吸沙机构支撑件104的外壁和与其接触的支撑直管102焊接在一起；所述第一固定铰接头106焊接在外环形管103上，第一固定铰接头106和支撑直管102同轴设置，第一固定铰接头106数量与支撑直管102数量一致且一一对应；所述中间吸沙机构支撑件105为两端敞口的圆筒形结构，中间吸沙机构支撑件105与内环形管101同轴设置，且中间吸沙机构支撑件105外壁与内环形管101接触并焊接在一起；所述第二固定铰接头107和第一固定铰接头106数量一致且一一对应，第二固定铰接头107和第一固定铰接头106铰接；所述内注气口108设置在内环形管101上；所述外注气口109开设在支撑直管102上，且每个支撑直管102上设置有一个外注气口109；所述内环形管喷射口110呈环形均匀分布在内环形管101上，且位于与内注气口108相背的一侧上，内环形管喷射口110正对着沙土地面；所述第一支撑直管喷射口111为分布于支撑直管102轴向上的一排通孔，第一支撑直管喷射口111位于与外注气口109相背的一侧上，第一支撑直管喷射口111正对着沙土地面布置；所述第二支撑直管喷射口112为分布于第一支撑直管喷射口111两侧的至少两排通孔，每排通孔沿支撑直管102轴向布置；所述第一外环形管喷射口113和第二外环形管喷射口114均呈环形均匀分布在外环形管103上，第一外环形管喷射口113正对着沙土地面；所述中间吸沙机构2安装在中间吸沙机构支撑件105上，中间吸沙机构2包括中间吸沙机构本体和中间吸沙机构接头202，中间吸沙机构本体是由圆柱部和圆锥部两部分组成的一体式结构，中间吸沙机构本体中部设置有沿其轴向贯通的第一输沙通道201；中间吸沙机构接头202为中空的圆柱形结构，中间吸沙机构接头202与中间吸沙机构本体同轴布置并与其圆柱部固定连接，同时中间吸沙机构接头202与抽气管道相连；所述边缘吸沙机构3安装在边缘吸沙机构支撑件104上，边缘吸沙机构3包括边缘吸沙机构本体及边缘吸沙机构接头302，边缘吸沙机构本体由圆柱部和圆锥部两部分组成的一体式结构，边缘吸沙机构本体中部设置有沿其轴向贯通的第二输沙通道301，边缘吸沙机构接头302为中空的圆柱形结构，边缘吸沙机构接头302与边缘吸沙机构本体同轴布置并与其圆柱部固定连接，同时边缘吸沙机构接头302与抽气管道相连；所述活动支撑件4为圆环形结构，活动支撑件4的侧壁上设置有供第一固定铰接头106穿过的通孔；所述沉管5的侧壁上开设有供第二固定铰接头107穿过的通孔。

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