用于擴(kuò)張預(yù)鑄孔以形成鉆孔的鉆頭和布設(shè)在鉆頭后面的定心部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一個用于擴(kuò)張預(yù)鑄孔以形成鉆孔的鉆頭，該鉆孔的孔壁在基本上垂直于預(yù)鑄孔的開挖面區(qū)域中通過清除圍繞預(yù)鑄孔的巖石而形成，該鉆頭具有基體，在基體上設(shè)置有預(yù)鑄孔鉆桿的連接部件，其中在基體上為至少一個鏜削刀設(shè)置至少一個工具裝夾。
【背景技術(shù)】
[0002]EP O 360 321中已知所謂的水平定向鉆進(jìn)方法(HDD，Horiz1nal Direct1nDrilling)，其中為了在障礙物下沿著鉆探線免鉆地安裝管道，從起點(diǎn)到終點(diǎn)建立預(yù)鑄孔。隨后在預(yù)鑄孔桿上的目標(biāo)面安裝有拉削刀，該拉削刀與待安裝的管道連接。拉削刀通過預(yù)鑄孔桿的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)。通過拉出預(yù)鑄孔桿，在拉入管道的同時拉削刀向前推送。在此，拉削刀這樣設(shè)置，拉削刀終止于與管道的連接面。在鉆探管道中僅設(shè)置一個移除管道，該移除管道用于將削落的土壤連同用于潤滑管道的混懸液運(yùn)至鉆孔的開口并且用于移走鉆肩。拉削刀的前端設(shè)置為開放式的，從而由拉削刀削落的土壤可能出現(xiàn)在拉削刀中并且能夠與水混合排出。拉削刀本身具有圓柱形的主體，在其前端具有削落土壤的齒。US 5，269，384公開了用于擴(kuò)張鉆孔的方法和設(shè)備。在此，同樣借助水平定向鉆進(jìn)鉆探形成預(yù)鑄孔。隨后在預(yù)鑄孔桿上安裝拉削刀。在拉削刀的后面設(shè)置基本上符合預(yù)鑄孔直徑的管道。
[0003]實(shí)踐中已經(jīng)證實(shí)，在使用水平定向鉆進(jìn)方法時擴(kuò)孔鉆頭會受到巨大的磨損。這特別是在使用所謂的單通方法時出現(xiàn)，在該方法中預(yù)鑄孔擴(kuò)張至待形成的鉆孔的最終直徑。磨損基本上出現(xiàn)在滾輪鉆頭/切輪上。如果在達(dá)到終點(diǎn)之前滾輪鉆頭已經(jīng)磨損，擴(kuò)孔鉆頭必須從鉆孔中拆卸并且更換滾動鉆頭然后重新將擴(kuò)孔鉆頭導(dǎo)入鉆孔中，從而繼續(xù)鉆探。這導(dǎo)致明顯的安裝時間。
[0004]已證實(shí)，有不同的方面與磨損有關(guān)。
[0005]鉆頭在鉆孔以及預(yù)鑄孔中的定心作為第一個方面提出。不良的定心對切割部(切輪)的壽命及其軸承和硬質(zhì)合金部件產(chǎn)生負(fù)面作用。另外，不充分的定心還會導(dǎo)致顫動和震動經(jīng)過鉆桿延續(xù)到鉆機(jī)。除此之外，在鉆孔中不良的定心還導(dǎo)致沿鉆探路徑出現(xiàn)不圓的鉆孔。在多通擴(kuò)孔時，不良的定心會導(dǎo)致另一個通道的磨損。
[0006]除此之外，通過大鉆肩直接沉積在鉆頭后鉆孔底部上并且沒有通過引入的混懸液沖洗到鉆孔出口也會產(chǎn)生磨損。這些大鉆肩殘留在鉆孔底部并且通過擴(kuò)孔鉆頭的進(jìn)和出僅再一次出/進(jìn)鉆孔并被粉碎。目前這一問題要么被忽略要么導(dǎo)致鉆孔直徑超出尺寸，從而為管道導(dǎo)入鉆孔創(chuàng)造空間。通常切輪的磨損會導(dǎo)致切輪更換間隔縮短。另外，這還會首先引起滾切輪直徑等級的硬質(zhì)合金的損失，這又會導(dǎo)致更小的鉆孔。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉆頭以及一種布設(shè)在鉆頭后面的定心部件，由此減少了滾切輪的磨損。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于擴(kuò)張預(yù)鑄孔以形成鉆孔的鉆頭，所述鉆孔的孔壁在基本上垂直于預(yù)鑄孔延伸的開挖面的區(qū)域中通過清除圍繞預(yù)鑄孔的巖石而形成，所述鉆頭具有基體，預(yù)鑄孔鉆桿的連接部件設(shè)置在所述基體上，其中在所述基體上為至少一個鏜削刀設(shè)置至少一個工具裝夾，其特征在于，至少設(shè)置兩個工具裝夾，至少一個工具裝夾與基體的徑向間隔比至少另一個工具裝夾與基體的徑向間隔更寬，從而具有至少一個能夠和開挖面嵌合的外側(cè)鏜削刀和至少一個能夠和開挖面嵌合的內(nèi)側(cè)鏜削刀，并且所述至少一個內(nèi)側(cè)鏜削刀和至少一個外側(cè)鏜削刀分別相對于開挖面以一定角度傾斜地安裝。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型，所述開挖面具有至少一個徑向環(huán)繞的楔形凹槽或者至少一個徑向環(huán)繞的楔形凸出。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型，所述內(nèi)側(cè)鏜削刀和所述外側(cè)鏜削刀之間的內(nèi)角為120°至IJ150°，優(yōu)選 135° 到 140°。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型，設(shè)置有能夠發(fā)出吹掃介質(zhì)的吹掃噴嘴，其中所述吹掃噴嘴能夠用噴出的吹掃介質(zhì)吹掃孔壁和鏜削刀朝向孔壁的外側(cè)部分之間的區(qū)域。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型，至少設(shè)置一個推進(jìn)工具，所述推進(jìn)工具具有與開挖面的嵌合區(qū)域，鏜削刀安裝在所述推進(jìn)工具上，并且所述推進(jìn)工具抬起在開挖面上已削落的鉆肩并運(yùn)送出鉆探區(qū)域，其中所述推進(jìn)工具至少設(shè)置一個吹掃噴嘴，并且所述推進(jìn)工具和/或鏜削刀具有開挖面表面輪廓的形狀，并且/或者所述推進(jìn)工具徑向覆蓋鉆頭的鉆探區(qū)域。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型，設(shè)置有用于粉碎鉆肩的粉碎工具，所述粉碎工具具有沿孔壁能夠運(yùn)動的粉碎面，從而在粉碎面和孔壁之間形成粉碎縫隙，其中粉碎縫隙能夠調(diào)節(jié)和/或粉碎面相對于孔壁傾斜地設(shè)置，和/或粉碎工具布設(shè)在推進(jìn)工具的外側(cè)上。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型，至少設(shè)置一個用于抬起位于鉆孔底部的鉆肩的推進(jìn)工具，所述推進(jìn)工具具有相對于鉆孔中心線以< 20°的角度傾斜的推進(jìn)面，其中所述推進(jìn)面在其徑向外側(cè)設(shè)置定心面和/或粉碎面。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型，所述工具裝夾能夠徑向調(diào)整，其中設(shè)置多個用于提供可調(diào)性的墊片。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于擴(kuò)張預(yù)鑄孔以形成鉆孔的鉆頭，所述鉆孔的孔壁在基本上垂直于預(yù)鑄孔延伸的開挖面的區(qū)域中通過清除圍繞預(yù)鑄孔的巖石而形成，所述鉆頭具有基體，預(yù)鑄孔鉆桿的連接部件設(shè)置在所述基體上，其中在所述基體上為至少一個鏜削刀設(shè)置有至少一個工具裝夾，其特征在于，設(shè)置有能夠發(fā)出吹掃介質(zhì)的吹掃噴嘴，其中所述吹掃噴嘴能夠用噴出的吹掃介質(zhì)吹掃孔壁和鏜削刀朝向孔壁的外側(cè)部分之間的區(qū)域。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型，至少設(shè)置兩個工具裝夾，至少一個工具裝夾距離基體的徑向間隔比至少另一個工具裝夾距離基體的徑向間隔更寬，從而具有至少一個能夠和開挖面嵌合的外側(cè)鏜削刀和至少一個能夠和開挖面嵌合的內(nèi)側(cè)鏜削刀，并且所述至少一個內(nèi)側(cè)鏜削刀和至少一個外側(cè)鏜削刀分別相對于開挖面以一個角度傾斜地安裝，其中所述內(nèi)側(cè)鏜削刀和所述外側(cè)鏜削刀這樣排布，所述開挖面具有至少一個徑向環(huán)繞的楔形凹槽或者至少一個徑向環(huán)繞的楔形凸出，和/或所述內(nèi)側(cè)鏜削刀和所述外側(cè)鏜削刀之間的內(nèi)角為120°至IJ150°，優(yōu)選 135° 到 140°，
[0018]和/或至少設(shè)置一個推進(jìn)工具，所述推進(jìn)工具具有與開挖面的嵌合區(qū)域，鏜削刀安裝在所述推進(jìn)工具上，并且所述推進(jìn)工具抬起在開挖面上已削落的鉆肩并運(yùn)送出鉆探區(qū)域，其中所述推進(jìn)工具至少設(shè)置一個吹掃噴嘴，并且推進(jìn)工具和/或鏜削刀具有開挖面表面輪廓的形狀，和/或推進(jìn)工具徑向覆蓋鉆頭的鉆探區(qū)域，
[0019]和/或設(shè)置有用于粉碎鉆肩的粉碎工具，所述粉碎工具具有沿孔壁能夠運(yùn)動的粉碎面，從而在粉碎面和孔壁之間形成粉碎縫隙，其中所述粉碎縫隙能夠調(diào)節(jié)和/或粉碎面相對于孔壁傾斜地設(shè)置，和/或粉碎工具布設(shè)在推進(jìn)工具的外側(cè)上，
[0020]和/或至少設(shè)置一個用于抬起位于鉆孔底部的鉆肩的推進(jìn)工具，所述推進(jìn)工具具有相對于鉆孔中心線以< 20°的角度傾斜的推進(jìn)面，其中所述推進(jìn)面在其徑向外側(cè)設(shè)置定心面和/或粉碎面，
[0021]和/或所述工具裝夾能夠徑向調(diào)整，其中設(shè)置多個用于提供可調(diào)性的墊片。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于擴(kuò)張預(yù)鑄孔以形成鉆孔的鉆頭，所述鉆孔的孔壁在基本上垂直于預(yù)鑄孔延伸的開挖面的區(qū)域中通過清除圍繞預(yù)鑄孔的巖石而形成，所述鉆頭具有基體，預(yù)鑄孔鉆桿的連接部件設(shè)置在所述基體上，其中在所述基體上為至少一個鏜削刀設(shè)置有至少一個工具裝夾，其特征在于，至少設(shè)置一個推進(jìn)工具，所述推進(jìn)工具具有與開挖面的嵌合區(qū)域，鏜削刀安裝在所述推進(jìn)工具上，并且所述推進(jìn)工具抬起在開挖面上已削落的鉆肩并運(yùn)送出鉆探區(qū)域。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型，在所述推進(jìn)工具上至少設(shè)置一個吹掃噴頭。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型，所述推進(jìn)工具和/或鏜削刀具有開挖面表面輪廓的外形。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型，所述推進(jìn)工具徑向覆蓋鉆頭的鉆探區(qū)域。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型，至少設(shè)置兩個工具裝夾，至少一個工具裝夾距離基體的徑向間隔比至少另一個工具裝夾距離基體的徑向間隔更寬，從而具有至少一個能夠和開挖面嵌合的外側(cè)鏜削刀和至少一個能夠和開挖面嵌合的內(nèi)側(cè)鏜削刀，并且所述至少一個內(nèi)側(cè)鏜削刀和至少一個外側(cè)鏜削刀分別相對于開挖面以一個角度傾斜地安裝，其中所述內(nèi)側(cè)鏜削刀和所述外側(cè)鏜削刀這樣排布，所述開挖面具有至少一個徑向環(huán)繞的楔形凹槽或者至少一個徑向環(huán)繞的楔形凸出和/或，所述內(nèi)側(cè)鏜削刀和所述外側(cè)鏜削刀之間的內(nèi)角為120°至IJ150°，優(yōu)選 135° 到 140°，
[0027]和/或設(shè)置有能夠發(fā)出吹掃介質(zhì)的吹掃噴嘴，其中所述吹掃噴嘴能夠用噴出的吹掃介質(zhì)吹掃孔壁和鏜削刀朝向孔壁的外側(cè)部分之間的區(qū)域，
[0028]和/或設(shè)置有用于粉碎鉆肩的粉碎工具，所述粉碎工具具有沿孔壁能夠運(yùn)動的粉碎面，從而在粉碎面和孔壁之間形成粉碎縫隙，其中所述粉碎縫隙能夠調(diào)節(jié)和/或粉碎面相對于孔壁傾斜地設(shè)置，和/或粉碎工具布設(shè)在推進(jìn)工具的外側(cè)上，
[0029]和/或至少設(shè)置一個用于抬起位于鉆孔底部的鉆肩的推進(jìn)工具，所述推進(jìn)工具具有相對于鉆孔中心線的以< 20°的角度傾斜的推進(jìn)面，其中所述推進(jìn)面在其徑向的外側(cè)設(shè)置定心面和/或粉碎面，
[0030]和/或所述工具裝夾能夠徑向調(diào)整，其中設(shè)置多個用于提供可調(diào)性的墊片。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于擴(kuò)張預(yù)鑄孔以形成鉆孔的鉆頭，所述鉆孔的孔壁在基本上垂直于預(yù)鑄孔延伸的開挖面的區(qū)域中通過清除圍繞預(yù)鑄孔的巖石而形成，所述鉆頭具有基體，預(yù)鑄孔鉆桿的連接部件設(shè)置在所述基體上，其中在所述基體上為至少一個鏜削刀設(shè)置有至少一個工具裝夾，其特征在于，設(shè)置有用于粉碎鉆肩的粉碎工具，所述粉碎工具具