一种钻具及管棚施工方法

技术领域

本发明用于管棚施工领域，特别是涉及一种钻具及管棚施工方法。

背景技术

在管棚施工过程中，先通过钻具打出一个伸入土层的通道，然后将钻具抽出再将注浆管插入通道进行注浆，而钻具抽出土层时，通道内部可能会发生塌方，这样就无法继续插入注浆管，需要再次钻孔，从而导致施工成本增加，拖延工期。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种钻具及管棚施工方法，钻进土层的过程中不需要抽出钻具，避免了钻出的通道内部出现塌方，有效减少施工成本，缩短施工工期。

第一方面，本发明提供了一种钻具，包括

钻杆，一端设有装配凸台，另一端设有装配凹槽，所述装配凸台内设有流浆通道，所述钻杆内部设有腔体，所述腔体的一端连通所述流浆通道，所述腔体的另一端连通所述装配凹槽，所述钻杆的侧壁设有注浆孔，所述注浆孔与所述腔体相通；

钻头，与所述装配凸台连接。

上述技术方案中至少具有如下优点或有益效果：当钻杆钻进土层后，将混凝土浆注射到腔体内部，混凝土会通过注浆孔流到钻杆钻出的通道中，因此不需要将钻具拔出来再插一根注浆管进去再注浆，从而杜绝了拔取钻具时通道内部塌方导致注浆管插不进的问题，而且这种钻具将钻进与注浆结合到了一起，使得钻进过程中更加快速，有效缩短工期，减少施工成本。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述钻杆设有多个，相邻两个所述钻杆通过各自的所述装配凹槽和所述装配凸台进行连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述装配凸台和所述装配凹槽均为锥形结构，所述装配凸台的外壁设有第一锥螺纹，所述装配凹槽内壁设有与所述第一锥螺纹相互配合的第二锥螺纹。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述注浆孔中装配单向活塞。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述注浆孔为沉孔结构，所述注浆孔的深度大于或等于所述单向活塞的高度。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述钻头上安装灯靶，所述灯靶用于连接激光导向仪。

第二方面，本发明还提供了一种管棚施工方法，包括以下步骤；

根据激光导向仪的导向旋转钻具，以在土层中钻出通道；

向钻杆内部的腔体中注入混凝土浆；

加压，使得混凝土浆冲开钻杆侧壁的单向活塞并通过注浆孔流入钻出的通道，以使钻杆与混凝土相结合固定在土层中，形成管棚结构。

进一步作为本发明技术方案的改进，钻进过程中，当前一段钻杆钻进土层后，再续接一段钻杆继续向土层钻进。

进一步作为本发明技术方案的改进，钻杆采用管棚材料制作而成。

进一步作为本发明技术方案的改进，安装在钻杆上的钻头为一次性导向钻头。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明中钻具的结构示意图；

图2是图1所示实施例中一段钻杆的剖视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1、图2，本发明提供了一种钻具，其主要包括钻杆1和钻头2，其中钻杆1的一端设有装配凸台10，钻杆1内部设有腔体12，腔体12的一端连通流浆通道13，腔体12的另一端连通装配凹槽11，钻杆1的侧壁设有注浆孔，注浆孔与腔体12相通。

在工作过程中，当钻杆1钻进土层后，将混凝土浆注射到腔体12内部，混凝土会通过注浆孔流到钻杆1钻出的通道中，因此不需要将钻具拔出来再插一根注浆管进去再注浆，从而杜绝了拔取钻具时通道内部塌方导致注浆管插不进的问题，而且这种钻具将钻进与注浆结合到了一起，使得钻进过程中更加快速，有效缩短工期，减少施工成本。

在一些实施例中，钻杆1设有多个，相邻两个钻杆1之间通过各自的装配凸台10和装配凹槽11进行连接。

钻进过程中，可以根据钻进的深度，对钻杆1进行续接，不需要一开始就用很长的钻杆1进行钻进。

在本发明中，装配凸台10和装配凹槽11均为锥形结构，装配凸台10与装配凹槽11螺纹连接。

具体的，装配凸台10的外壁设有第一锥螺纹，装配凹槽11的内壁设有与第一锥螺纹配合的第二锥螺纹，装配凸台10与装配凹槽11之间就实现了锥形螺纹连接，能够更好的传递扭矩，而且对接起来更加快速，密封性能也更好。

钻杆1的内部的腔体12为矩形结构，且该腔体12沿钻杆1的长度方向延伸，装配凸台10内部的流浆通道13沿钻杆1的长度方向延伸，流浆通道13的一端连连通外界，流浆通道13的另一端连通腔体12，装配凹槽11与腔体12之间具有连接通道14，连接通道14沿钻杆1的长度方向延伸，连接通道14的一端连通装配凹槽11，连接通道14的另一端与腔体12连通。

为了实现钻头2与钻杆1的连接，钻头2用于连接钻杆1的一端也设有一个与钻杆1上装配凹槽11一样的锥形装配口，且钻头2的锥形装配口中设有装配螺纹，这样在安装过程中可以将钻杆1与钻头2直接通过螺纹装配连接，保证钻杆1的扭矩能更好的传递到钻头2。

在一些实施例中，注浆孔中装配有单向活塞15。通过单向活塞15用于堵塞注浆孔，避免钻进过程中泥土堵塞注浆孔甚至进入到腔体12内部，导致注浆工序无法进行。

进一步的，注浆孔为沉孔结构，且注浆孔的深度大于或等于单向活塞15的高度，这样当单向活塞15塞进注浆孔后不会从钻杆1的表面露出，避免钻进过程中，单向活塞15对钻杆1的旋转造成阻力。

具体的，在工作过程中，钻杆1钻进到位后，向钻杆1内部注射混凝土浆，加压使得混凝土浆把单向活塞15冲开，进而使得混凝土浆从注浆孔流到钻出的通道中。

进一步的，钻头2上安装灯靶，灯靶用于连接激光导向仪，灯靶能够将钻进的位置反馈给到激光导向仪，通过激光导向仪根据灯靶的反馈信号来对钻头2进行导向，从而为钻头钻进提供方向，保证钻进的方向笔直，避免钻歪。

另一方面，本发明的实施例还提供了一种管棚施工方法，包括以下步骤；

根据激光导向仪的导向旋转钻具，以在土层中钻出通道；

向钻杆1内部的腔体12注入混凝土浆；

加压，使得混凝土浆冲开钻杆1侧壁的单向活塞15并通过注浆孔流入钻出的通道中，以使钻杆1与混凝土相结合固定在土层中，形成管棚结构。

这种施工方法能够快速在土层中钻出管棚通道，一方面钻具是作为钻进的工具，另一方面，钻具作为管棚的原材料保留在土层中形成管棚结构，所以管棚的施工过程非常快速。

由于钻具是作为管棚的原材料保留在土层中，所以本发明中的钻杆1是采用管棚材料制作而成。

进一步的，钻具钻到土层中不用抽出，所以钻头2也采用一次性的导向钻头，传统的管棚没有方向，本发明施工而成的管棚由于通过带有一次性的导向钻头钻进施工而成，所以管棚是有方向的。

在一些实施例中，钻进过程中，当前一段钻杆1钻进土层后，再续接一段钻杆1向土层钻进。

当然，本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。