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申请/专利权人：无锡市安曼工程机械有限公司

摘要：本发明公开了一种双液注浆钻具，包括内外双通道结构的钻杆和钻头，钻杆和钻头固定连接，钻头的上端设置有第三支撑套，第三支撑套的外圆柱面沿周向设置若干凸起的键齿，钻杆内管的中部通孔和第三支撑套中间的通孔连通成为第一传输通道，钻杆内管外圆周面与钻杆外管内圆周面之间的环形间隙，与第三支撑套相邻两键齿和钻头筒体的内圆周之间的间隙相通成为第二传输通道。本发明的双液注浆钻具设计成内外双通道结构，水泥浆和化学凝固剂分别从不同的通道传输。本发明的双液注浆钻具结构通过设计内外管双层结构达到了浆液双通道传输的目的，结构简单，易于安装和拆除，方便对钻具进行更换，维护和检修。

主权项：1.一种双液注浆钻具，包括内外双通道结构的钻杆和钻头，钻杆和钻头固定连接，其特征在于：钻头的上端设置有第三支撑套（24），第三支撑套（24）的外圆柱面沿周向设置若干凸起的键齿，钻杆内管（4）的中部通孔和第三支撑套（24）中间的通孔连通成为第一传输通道（10），钻杆内管（4）外圆周面与钻杆外管（1）内圆周面之间的环形间隙，与第三支撑套（24）相邻两键齿和钻头筒体（22）的内圆周之间的间隙相通成为第二传输通道（11）；第三支撑套（24）键齿的一个端面与钻头中孔（30）外端面相接触，键齿的另一个端面设置有挡圈；钻杆内设有接头（6），接头（6）为阶梯空心轴，其接头中部（19）的外圆直径等于或小于钻杆内管（4）外圆直径，接头（6）的接头下凸缘（20）与第三支撑套（24）的内孔间隙配合，配合处设置有密封圈；钻杆内管（4）插接在钻杆外管（1）中央通孔内，钻杆内管凸台（16）与第一支撑套（3）间隙配合，第一支撑套（3）的一个端面紧靠钻杆中孔（14）的端面以及钻杆内管（4）的台阶面，第一支撑套（3）的另一个端面设置挡圈，钻杆内管（4）下端的钻杆内管下台阶孔（17）与接头上凸缘（18）间隙配合，配合处设置有密封圈，接头中部（19）的一个台阶面与钻杆内管（4）的相应端面相接触，接头中部（19）的另一个台阶面与第二支撑套（7）的一个端面接触，第二支撑套（7）另一个端面设置挡圈；钻杆外管（1）内是台阶通孔，包括连接回转器或者相邻钻杆的钻杆上端连接部（12），形成传输通道的钻杆中孔（14），以及与钻头相应部分连接的钻杆下端连接部（15），钻杆中孔（14）的孔径小于钻杆上端连接部（12）和钻杆下端连接部（15）的孔径；钻头筒体（22）内设有台阶通孔，包括连接钻杆的钻头上端钻杆连接部（28），浆液混合的钻头中孔（30），钻头中间混合部（31）以及连接刀头的钻头下端刀头连接部（32），钻头中孔（30）的孔径小于钻头筒体（22）内其余孔的孔径；钻头筒体（22）的钻头中间混合部（31）内设置有螺旋叶片（25）。

全文数据：双液注浆钻具技术领域本发明涉及隧道施工的钻机设备领域，尤其是一种包括钻杆与钻头的双液注浆钻具。背景技术在目前的隧道施工中，当施工钻孔角度为仰角时，在孔内加注的水泥浆尚未凝固就会倒流出来，为了避免这种情况，钻孔成孔后注浆时就要求水泥能快速凝固。普通的水泥需要在水泥浆中加入化学凝固剂帮助水泥块能迅速凝固，而加入的化学凝固剂浓度不同，凝固的时间也不一样。目前一般是在水泥浆池中加入凝固剂后，再通过钻杆钻头注入孔中。一般的钻杆为单液注浆，中间是通孔，混合后的水泥浆和化学凝固剂从通孔注入钻头然后再对孔注浆。由于注浆过程不可控的因素很多，例如断电停机、设备故障、余料残留等，很可能会出现混合水泥浆在传输通道中提前凝固，进而导致从浆池到软管、钻杆、钻头整个流道完全堵孔的情况，凝固后不仅需要大量的时间要进行清理，甚至导致钻杆或钻头的报废，而且会使施工工程进度严重停滞。目前也有采用双通道输送并行的注浆工艺来达到双液注浆的目的，但是双液注浆器结构都比较复杂，不便于拆装、维护与检修，其混合效果也不理想。发明内容本申请人针对上述现有双液注浆设备结构复杂，不便于拆装与维修的缺点，提供一种结构合理的双液注浆钻具，能满足水泥浆和化学凝固剂分开输送，在注孔前直接高效混合，结构简单，易于拆装，方便更换，维护和检修。本发明所采用的技术方案如下：一种双液注浆钻具，包括内外双通道结构的钻杆和钻头，钻杆和钻头固定连接，钻头的上端设置有第三支撑套，第三支撑套的外圆柱面沿周向设置若干凸起的键齿，钻杆内管的中部通孔和第三支撑套中间的通孔连通成为第一传输通道，钻杆内管外圆周面与钻杆外管内圆周面之间的环形间隙，与第三支撑套相邻两键齿和钻头筒体的内圆周之间的间隙相通成为第二传输通道。作为上述技术方案的进一步改进：钻杆内设有接头，接头为阶梯空心轴，其接头中部的外圆直径等于或小于钻杆内管外圆直径，接头的接头下凸缘与第三支撑套的内孔间隙配合，配合处设置有密封圈。第三支撑套键齿的一个端面与钻头中孔外端面相接触，键齿的另一个端面设置有挡圈。钻杆内管插接在钻杆外管中央通孔内，钻杆内管凸台与第一支撑套间隙配合，第一支撑套的一个端面紧靠钻杆中孔的端面以及钻杆内管的台阶面，第一支撑套的另一个端面设置挡圈，钻杆内管下端的钻杆内管下台阶孔与接头上凸缘间隙配合，配合处设置有密封圈，接头中部的一个台阶面与钻杆内管的相应端面相接触，接头中部的另一个台阶面与第二支撑套的一个端面接触，第二支撑套另一个端面设置挡圈。第一支撑套内圆柱面设置有向内凸起的若干键齿，其相邻两键齿及钻杆内管凸台外圆周面之间的空腔形成传输通道。第二支撑套内圆柱面设置有向内凸起的若干键齿，其相邻两键齿及接头下凸缘外圆周面之间的空腔形成传输通道。钻杆外管内是台阶通孔，包括连接回转器或者相邻钻杆的钻杆上端连接部，形成传输通道的钻杆中孔，以及与钻头相应部分连接的钻杆下端连接部，钻杆中孔的孔径小于钻杆上端连接部和钻杆下端连接部的孔径。钻头筒体内设有台阶通孔，包括连接钻杆的钻头上端钻杆连接部，浆液混合的钻头中孔，钻头中间混合部以及连接刀头的钻头下端刀头连接部，钻头中孔的孔径小于钻头筒体内其余孔的孔径。钻头筒体与刀头连接，连接处设置有密封圈。钻头筒体的钻头中间混合部内设置有螺旋叶片。本发明的有益效果如下：本发明的双液注浆钻具设计成内外双通道结构，内管的通孔为第一传输通道，内管与外管之间的环形间隙为第二传输通道，水泥浆和化学凝固剂分别从不同的通道传输。本发明的钻杆外管通过波形螺纹与回转器连接，传递扭矩，承受冲击力；钻杆内管采用插接式，用中负荷挡圈固定在外管上，仅作为传输浆液的通道，而不承受扭矩和冲击力。内外管上分别设置了密封圈进行密封，防止浆液泄露。本发明的钻头内也设计了双通道，水泥浆和化学凝固剂在钻头内的不同通道进行运输并在钻头的中部螺旋叶片处接触并充分混合，混合后的浆液从钻头中流出以后在钻孔内迅速的凝固，这样就避免了水泥浆在传输通道内提前凝固而造成堵孔的情况。本发明的双液注浆钻具结构通过设计内外管双层结构达到了浆液双通道传输的目的，结构简单，易于安装和拆除，方便对钻具进行更换，维护和检修。附图说明图1为本发明的剖视图。图2为图1中A部的放大图。图3为本发明的双液钻杆剖视图。图4为本发明的双液钻头俯视图。图5为图4中B-B剖视图。图中：1、钻杆外管；2、中负荷挡圈；3、第一支撑套；4、钻杆内管；5、密封圈一；6、接头；7、第二支撑套；9、密封圈三；10、第一传输通道；11、第二传输通道；12、钻杆上端连接部；13、波形螺纹；14、钻杆中孔；15、钻杆下端连接部；16、钻杆内管凸台；17、钻杆内管下台阶孔；18、接头上凸缘；19、接头中部；20、接头下凸缘；21、第二中负荷挡圈；22、钻头筒体；23、第三中负荷挡圈；24、第三支撑套；25、螺旋叶片；26、密封圈四；27、刀头；28、钻头上端钻杆连接部；29、内螺纹；30、钻头中孔；31、钻头中间混合部；32、钻头下端刀头连接部；33、浆液通道；35、刀口。具体实施方式下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。如图3所示，本发明的双液注浆钻杆是内外管双层结构，钻杆内管4插接在钻杆外管1中央通孔内，钻杆内管4的中部通孔为第一传输通道10，钻杆内管4外圆周面与钻杆外管1内圆周面之间的环形间隙为第二传输通道11。钻杆内管4上端设置有钻杆内管凸台16，钻杆内管凸台16台阶面与钻杆中孔14外端面基本平齐，钻杆内管凸台16与安装在钻杆外管1的钻杆上端连接部12内的第一支撑套3间隙配合，第一支撑套3内圆柱面设置有向内凸起的若干键齿，其相邻两健齿及钻杆内管凸台16外圆周面之间的空腔形成第二传输通道11，第一支撑套3下端面紧靠钻杆中孔14的上端面以及钻杆内管4的上端台阶面，第一支撑套3上端面设置中负荷挡圈2以进行轴向定位。钻杆内管4下端开有钻杆内管下台阶孔17，钻杆内管下台阶孔17通过间隙配合方式与接头上凸缘18连接，连接处设置有密封圈一5进行密封以防止浆液泄露，钻杆内管下台阶孔17的深度略大于接头上凸缘18的高度。接头6为阶梯空心轴，接头中部19的外圆直径大约等于或略小于钻杆内管4外圆直径，以保证第二传输通道11的通畅，接头中部19的上台阶面与钻杆内管4下端面相接触以防止钻杆内管4轴向窜动。钻杆外管1的钻杆下端连接部15内设置有第二支撑套7，第二支撑套7与接头下凸缘20间隙配合，第二支撑套7内圆柱面设置有向内凸起的若干键齿，其相邻两键齿及接头下凸缘20外圆周面之间的空腔形成第二传输通道11，第二支撑套7上端面与接头中部19的下台阶面相接触，第二支撑套7下端面设置第二中负荷挡圈21进行轴向定位。钻杆外管1内是台阶通孔，从上至下分为钻杆上端连接部12，钻杆中孔14，钻杆下端连接部15，钻杆中孔14的孔径小于钻杆上端连接部12和钻杆下端连接部15的孔径；钻杆上端连接部12内设置有波形螺纹13，用于连接回转器或者相邻钻杆。如图4和图5所示，本发明的双液注浆钻头的钻头筒体22下端与刀头27通过螺纹连接，并用密封圈四26进行周向密封。钻头筒体22内部设有台阶通孔，从上至下分为钻头上端钻杆连接部28，钻头中孔30，钻头中间混合部31和钻头下端刀头连接部32，钻头中孔30的孔径小于钻头筒体22其余部分的孔径。钻头上端钻杆连接部28内设置有内螺纹29，钻头通过内螺纹29与钻杆外管1下端的螺纹连接。第三支撑套24设置在钻头上端钻杆连接部28内，其外圆柱面沿周向设置若干凸起的键齿，键齿的下端面与钻头中孔30外端面相接触，键齿的上端面设置有第三中负荷挡圈23进行轴向定位。第三支撑套24中间的通孔为第一传输通道10，其相邻两健齿与钻头筒体22的内圆周之间的间隙为第二传输通道11。钻头筒体22的钻头中间混合部31内设置有螺旋叶片25，水泥浆和化学凝固剂分别通过第一传输通道10和第二传输通道11进行传输后，在钻头中孔30区域混合，然后再流过钻头中间混合部31内的螺旋叶片25，发生搅拌而充分的混合。刀头27上有浆液通道33，充分混合后的浆液流入浆液通道33，在注浆机的工作压力下，从刀口35流出，对钻孔内进行灌浆。如图1和图2所示，本发明所述的双液注浆钻具的双液注浆钻杆的和双液注浆钻头通过螺纹连接，接头下凸缘20与第三支撑套24的内孔间隙配合并设置有密封圈三9进行密封防止浆液泄露，钻杆内管4的中部通孔和第三支撑套24中间的通孔相通成为第一传输通道10，钻杆内管4外圆周面与钻杆外管1内圆周面之间的环形间隙，与第三支撑套24相邻两健齿和钻头中孔30的内圆周之间的间隙相通成为第二传输通道11。实际工作的时候，本发明的双液注浆钻具的双液注浆钻杆上端通过波形螺纹13与回转器啮合，钻杆外管1的钻杆上端连接部12与回转器相应的部分相配合；双液注浆钻杆的和双液注浆钻头通过螺纹连接，接头下凸缘20与第三支撑套24的内孔间隙配合并设置密封圈三9。当回转器转动时，带动双液注浆钻杆及双液注浆钻头一起转动。由于钻杆外管1直接与回转器相连，其可以传递扭矩，承受钻孔冲击力。钻杆内管4插接在钻杆外管1中央通孔内，作为浆液传输通道，从回转器传递过来的扭矩和冲击力只作用于钻杆外管1上，而不传递到钻杆内管4上。当开始钻孔灌浆时，水泥浆和化学凝固剂通过不同的传输入口分别流入第一传输通道10和第二传输通道11，通过传输通道后到达钻头中孔30进行混合，然后再流入安装在钻头中间混合部31内的螺旋叶片25进行充分混合，混合后的浆液从刀头27上的浆液通道33流出到钻孔内迅速凝固。由于水泥浆和化学凝固剂在钻具是分开通道传输，在水泥浆注浆的前相混合后再注浆，这样就避免了水泥浆在钻具传输通道内提前凝固而造成堵孔的情况。单根钻杆一般有固定长度，当一根钻杆打到底后，动力头后退，再接上另一根钻杆继续钻孔，所以本发明的钻头上面可以依次连接多根钻杆。根据不同的钻孔深度，可以通过增加或减少钻杆的方式满足要求。本发明设计成内外双通道结构，内管的通孔为第一传输通道10，内管与外管之间的环形间隙为第二传输通道11，水泥浆和化学凝固剂分别从不同的通道传输，结构简单，拆装方便，方便更换设备，钻杆维护和检修难度也不大。以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

权利要求：1.一种双液注浆钻具，包括内外双通道结构的钻杆和钻头，钻杆和钻头固定连接，其特征在于：钻头的上端设置有第三支撑套（24），第三支撑套（24）的外圆柱面沿周向设置若干凸起的键齿，钻杆内管（4）的中部通孔和第三支撑套（24）中间的通孔连通成为第一传输通道（10），钻杆内管（4）外圆周面与钻杆外管（1）内圆周面之间的环形间隙，与第三支撑套（24）相邻两键齿和钻头筒体（22）的内圆周之间的间隙相通成为第二传输通道（11）。2.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：钻杆内设有接头（6），接头（6）为阶梯空心轴，其接头中部（19）的外圆直径等于或小于钻杆内管（4）外圆直径，接头（6）的接头下凸缘（20）与第三支撑套（24）的内孔间隙配合，配合处设置有密封圈。3.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：第三支撑套（24）键齿的一个端面与钻头中孔（30）外端面相接触，键齿的另一个端面设置有挡圈。4.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：钻杆内管（4）插接在钻杆外管（1）中央通孔内，钻杆内管凸台（16）与第一支撑套（3）间隙配合，第一支撑套（3）的一个端面紧靠钻杆中孔（14）的端面以及钻杆内管（4）的台阶面，第一支撑套（3）的另一个端面设置挡圈，钻杆内管（4）下端的钻杆内管下台阶孔（17）与接头上凸缘（18）间隙配合，配合处设置有密封圈，接头中部（19）的一个台阶面与钻杆内管（4）的相应端面相接触，接头中部（19）的另一个台阶面与第二支撑套（7）的一个端面接触，第二支撑套（7）另一个端面设置挡圈。5.按照权利要求4所述的双液注浆钻具，其特征在于：第一支撑套（3）内圆柱面设置有向内凸起的若干键齿，其相邻两键齿及钻杆内管凸台（16）外圆周面之间的空腔形成传输通道。6.按照权利要求4所述的双液注浆钻具，其特征在于：第二支撑套（7）内圆柱面设置有向内凸起的若干键齿，其相邻两键齿及接头下凸缘（20）外圆周面之间的空腔形成传输通道。7.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：钻杆外管（1）内是台阶通孔，包括连接回转器或者相邻钻杆的钻杆上端连接部（12），形成传输通道的钻杆中孔（14），以及与钻头相应部分连接的钻杆下端连接部（15），钻杆中孔（14）的孔径小于钻杆上端连接部（12）和钻杆下端连接部（15）的孔径。8.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：钻头筒体（22）内设有台阶通孔，包括连接钻杆的钻头上端钻杆连接部（28），浆液混合的钻头中孔（30），钻头中间混合部（31）以及连接刀头的钻头下端刀头连接部（32），钻头中孔（30）的孔径小于钻头筒体（22）内其余孔的孔径。9.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：钻头筒体（22）与刀头（27）连接，连接处设置有密封圈。10.按照权利要求1所述的双液注浆钻具，其特征在于：钻头筒体（22）的钻头中间混合部（31）内设置有螺旋叶片（25）。

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