双壁钻杆技术领域
本实用新型涉及一种地址勘探设备技术领域，更具体的说，它涉及一种双壁钻杆。
背景技术
水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆
等)的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工
中，它适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。工作环境温度为-
15℃~+45℃。水平定向钻进技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合
在一起的一项施工新技术，它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供
水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工工程中。水平定向钻进设备，在十几年间
也获得了飞速发展，成为发达国家中新兴的产业。目前其发展趋势正朝着大型化和微型化、
适应硬岩作业、自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等
自动化作业功能、超深度导向监控、应用范围广等特征发展。该种设备一般适用于管径φ
300~φ1200mm的钢管、PE管，最大铺管长度可达1500m，适应于软土到硬岩多种土壤条件，应
用前景广阔。
在非开挖定向顶管施工中,为了控制入土点和出土点的偏移精度，传统的施工方
法是通过钻头里带有导向探棒,通过探棒发射红外线,传导到地面的导向仪接受器,从而来
检测到地下钻头的走向。该传统方法不能满足地下污水顶管施工中,对控制精度在5公分以
内的工程。
基于以上施工中对精度技术上的要求,检测手段改为在钻机动力头端采用激光发
射器,发射激光,在钻头一端设置有激光接收靶标,激光需要在钻杆的内孔通过。
这就需要一种钻杆，在能够传递大扭矩的同时，既能保证钻杆有水通过,传导到前
方钻头处,保证钻头外土质在水流冲击下疏松，降低土质硬度,也同时为钻头降温,避免钻
头内的激光接收仪被破坏。此外，钻杆还应当设计专用的通道还通过激光,同时为了保证激
光直线通过性,不能有水等其他物质截止、阻断激光的通过。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种双壁钻杆，其能够传
递大扭矩，设置有专用的激光通道和水流通道，两通道间互相密封，同时具有拆卸、安装方
便快速的优点。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种双壁钻杆，包括外钻杆，
所述外钻杆包括外径一致的外杆，以及连接在所述外杆的两端的外杆母接头和外杆公接
头，所述外杆母接头和外杆公接头可拆卸密封连接；所述外钻杆内设置有内钻杆，所述内钻
杆包括内杆，以及螺纹连接在所述内杆的两端的内杆公密封套和内杆母密封套，所述内杆
的两端还设置有用于与所述内杆公密封套和所述内杆母密封套插接的阶梯形卡台，所述阶
梯形卡台上设置有若干密封槽，所述密封槽内设置有密封圈，所述内杆公密封套上设置有
插接头，所述内杆母密封套上设置有与所述插接头插接的插接孔，所述插接头外壁上设置
有若干密封槽，所述密封槽内设置有密封圈；所述内杆公密封套与所述内杆母密封套上设
置有将所述内钻杆径向固定到所述外钻杆中心的花键；所述内钻杆与所述外钻杆间形成环
状用于通水的通水腔，内钻杆内设有孔状的激光通道腔。
通过采用上述技术方案，外钻杆的外杆两端分别焊接有外杆公接头和外杆母接
头，外杆公接头能够与外杆母接头可拆卸密封连接。内钻杆的内杆的两端通过螺纹与内杆
公密封套和内杆母密封套连接，同时通过阶梯型的卡台以及卡台上设置的密封槽和密封圈
完成内杆公密封套和内杆母密封套与内杆间的密封。内杆公密封套和内杆母密封套通过插
接连接，同时在插头上设置密封槽和密封圈，用以完成密封。同时内杆公密封套和内杆母密
封套上设置有花键，通过花键限定位置将所述内钻杆径向固定到外钻杆中心的。因而在内
钻杆与外钻杆间形成环状用于通水的通水腔，内钻杆内设有用于孔状的激光通道腔。在对
多个双壁钻杆进行安装的时候，内钻杆通过插接完成安装，通过密封圈完成密封。同时通过
外钻杆外杆母接头和外杆公接头可拆卸密封连接，因此形成连通且密封的通水腔和激光通
道腔，能够满足生产中的需要。
本实用新型进一步设置为：所述外杆母接头和外杆公接头通过锥螺纹连接。
通过采用上述技术方案，通过锥螺纹连接外杆母接头和外杆公接头，由于锥螺纹
具有良好的密封性，因而能够避免通水腔中的水泄露。
本实用新型进一步设置为：所述外杆母接头和外杆公接头插接，所述外杆公接头
上设置有八方插头，所述外杆母接头上设置有八方插孔，所述八方插头与所述八方插孔插
接。
通过采用上述技术方案，通过八方插头和八方插孔完成外杆母接头和外杆公接头
的可拆卸连接，由于八方能够传递较大的扭矩，因而更加适合于大扭矩的钻孔作业中。
本实用新型进一步设置为：所述八方插头设置有圆形插头，所述八方插孔设置有
圆形插孔，所述圆形插头与所述圆形插孔插接，所述圆形插头上设置有若干密封槽，所述密
封槽内设置有密封圈。
通过采用上述技术方案，为了避免八方插头和八方插孔的密封性不能够满足密封
性的需求，设置圆形插孔和圆形插头，并在圆形插头上设置若干密封槽，并在密封槽内设置
密封圈，插接后能够进一步提高密封性。
本实用新型进一步设置为：所述八方插头的一个侧面上设置有定位槽，所述八方
插孔上设置有定位孔，所述定位孔连接有定位键，所述定位键穿设于所述定位孔并与所述
定位槽卡接，所述定位孔方向与所述外杆轴向垂直，所述定位槽与所述定位孔内设置有定
位键。
通过采用上述技术方案，在八方插头的一个侧面上设置有定位槽，八方插孔上设
置有连通定位孔，并在定位孔内安装相应的定位键，定位键同时与定位槽卡接，因此能够完
成相邻两个双壁钻杆间的轴向的固定，避免在使用过程中，八方插头和八方插孔产生脱离
等轴向移动影响正常的作业。
本实用新型进一步设置为：所述定位孔为圆形，所述定位槽的截面为半圆形，所述
定位键为圆柱体形状的定位键，所述定位孔、所述定位槽、所述定位键的中心位于同一直线
上。
通过采用上述技术方案，定位孔设置为圆形，定位槽截面设置为半圆形，定位键为
圆柱体形状的定位键，三者中心位于同一直线上，上述结构具有制造、安装方便的优点。
本实用新型进一步设置为：所述外杆母接头或外杆公接头内壁设置用于对所述内
钻杆进行轴向定位的定位卡台，所述定位卡台与所述花键卡接。
通过采用上述技术方案，设置定位卡台，能够通过定位卡台和花键完成对于内钻
杆的定位，从而方便的对内钻杆进行插接安装。
本实用新型进一步设置为：所述外杆母接头或外杆公接头内壁上设置有用于挡圈
槽，所述挡圈槽内可拆卸连接孔用挡圈，所述孔用挡圈和所述定位卡台与所述花键卡接完
成对所述内钻杆的轴向固定。
通过采用上述技术方案，定位卡台通过花键对内钻杆在一个方向上的固定，为了
防止内钻杆另一方向上滑出，设置挡圈槽并在挡圈槽内设置孔用挡圈，通过孔用挡圈对于
花键的阻挡作用，从而达到避免内钻杆滑出的目的。
本实用新型进一步设置为：所述外杆沿圆周方向均匀密封连接有三个螺钉，所述
螺钉抵设到内杆上将所述内杆固定到所述外杆中心，所述内杆上设置有用于与所述螺钉卡
接的环槽。
通过采用上述技术方案，利用在外杆上均匀分布的三个螺钉对外杆内的内杆进行
固定，同时在内杆上设置对应的环槽，因此三个螺钉能够抵设到环槽内，并能够与环槽进行
卡接，因此三个螺钉既能够将内杆固定到外杆中心，且能够完成轴向的固定，该结构拆卸安
装简单且固定比较稳定。
本实用新型进一步设置为：所述内杆上设置有将所述内钻杆径向固定到所述外钻
杆中心的橡胶圈，所述橡胶圈设置有向水流方向倾斜设置的弹性部，所述弹性部自然状态
下抵设在所述外钻杆内壁，沿水流方向，水对弹性部挤压使弹性部向内杆方向变形而形成
过水间隙；与水流方向相反，水对弹性部挤压使得弹性部抵设外钻杆内壁。
通过采用上述技术方案，在内杆上同时设置橡胶圈用于将内杆固定到外杆的中
心，能够为内杆进行进一步的支撑，同时橡胶圈上设置弹性部，弹性部向水流方向倾斜设
置，弹性部自然状态下能够抵设到外钻杆的内壁上，当有水流通过时，由于水的挤压使得弹
性部变形进而产生可以使得水流通过的间隙，因而能够使得水流通过，当供水停止时，弹性
部抵设到外钻杆内壁上，因而水不能够倒流，因此，该弹性圈具有使得水流只能单向向钻探
作业方向流动，更有利于钻杆的正常作业。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型能够传递大扭矩，设置有专
用的激光通道和水流通道，两通道间互相密封，同时具有拆卸、安装方便快速的优点。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为图1中A-A方向剖视图；
图3为图2中B处局部放大图；
图4为实施例一中外杆母接头的结构示意图；
图5为实施例一中外杆公接头的结构示意图；
图6为实施例一中内杆公密封套的结构示意图；
图7为实施例一中内杆母密封套的结构示意图；
图8为实施例一中孔用挡圈的结构示意图；
图9为实施例二的结构示意图；
图10为实施例二中外杆公接头和外杆母接头的连接结构示意图；
图11为实施例三的立体结构示意图；
图12为实施例三的内部结构示意图；
图13为图11中H处局部放大图；
图14为实施例三的爆炸结构示意图。
图中：1、外杆；2、外杆母接头；3、外杆公接头；4、内杆；5、内杆公密封套；6、内杆母
密封套；7、阶梯形卡台；8、密封槽；9、密封圈；10、插接头；11、插接孔；12、花键；13、通水腔；
14、激光通道腔；15、八方插头；16、八方插孔；17、圆形插头；18、圆形插孔；19、定位孔；20、定
位键；21、定位卡台；22、挡圈槽；23、孔用挡圈；24、橡胶圈；25、弹性部；26、螺钉；27、环槽；
28、定位槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一：一种双壁钻杆，如图1至图7所示，包括外钻杆，外钻杆包括外径一致的
外杆1，即外平，以及连接在外杆1的两端的外杆母接头2和外杆公接头3。外平设置能够使得
在钻孔作业时能够产生更小的阻力，因而能够节省钻探动力，增加钻探效率。
外杆1的两端分别和外杆母接头2与外杆公接头3焊接连接，外杆母接头2和外杆公
接头3通过锥螺纹连接。通过锥螺纹连接外杆母接头2和外杆公接头3，由于锥螺纹具有良好
的密封性，因而能够避免通水腔13中的水泄露。
外钻杆内设置有内钻杆，内钻杆包括内杆4，以及螺纹连接在内杆(4)的两端的内
杆公密封套5和内杆母密封套6，内杆4的两端同时还设置有用于与内杆公密封套5和内杆母
密封套6插接的阶梯形卡台7，阶梯形卡台7上设置有若干密封槽8，密封槽8内设置有密封圈
9，从而保障具有良好的密封性。
内杆公密封套5上设置有插接头10，内杆母密封套6上设置有与插接头10插接的插
接孔11，插接头10外壁上设置有若干密封槽8，密封槽8内设置有密封圈9，从而能够增强二
者连接的密封性。
此外，内杆公密封套5和内杆母密封套6上设置有将内钻杆径向固定到外钻杆中心
的花键12，从而满足在使用过程中内钻杆和外钻杆的同轴度的要求。
外杆母接头2或外杆公接头3内壁设置用于对内钻杆进行轴向定位的定位卡台21，
定位卡台21与所述花键12卡接，同时外杆母接头2或外杆公接头3内壁上设置有用于挡圈槽
22，挡圈槽22内设有孔用挡圈23。放置定位卡台21能够通过定位卡台21和花键12完成对于
内钻杆的定位，从而方便的对内钻杆进行插接安装。定位卡台21通过花键12对内钻杆在一
个方向上的固定，为了防止内钻杆在向另一方向上滑出，设置挡圈槽22并在挡圈槽22内设
置孔用挡圈23，通过孔用挡圈23对于花键12的阻挡作用，从而达到避免内钻杆滑出的目的。
安装完毕后，内钻杆与外钻杆间形成环状用于通水的通水腔13，内钻杆内设有孔
状的激光通道腔14。
该双壁钻杆在使用过程中，需要将多个钻杆连接到一起从而进行钻探作业。由于
多个外钻杆通过锥螺纹连接，多个内钻杆通过插接完成连接，同时设了特殊的密封结构，因
此够传递大扭矩，激光通道和水流通道密封，同时具有拆卸、安装方便快速的优点。
实施例二：一种双壁钻杆，如图8和图9所示，与实施例一相比起区别在于外杆公接
头3和外杆母接头2的连接方式。
外杆母接头2和外杆公接头3插接，外杆公接头3上设置有八方插头15，外杆母接头
2上设置有八方插孔16，八方插头15与八方插孔16插接。由于八方能够传递较大的扭矩，因
而更加适合于大扭矩的钻孔作业中。
为了更好地保障密封性，八方插头15前设置有圆形插头17，八方插孔16后设置有
圆形插孔18，圆形插头17与圆形插孔18插接，圆形插头17上设置有若干密封槽8，密封槽8内
设置有密封圈9。通过密封圈9能够更好的保障外钻杆的密封性。
在八方插头15的一个侧面上设置有截面为半圆形的定位槽28，八方插孔16上设置
有圆形的定位孔19，并在定位孔19内安装相应的定位键20，定位键20同时与定位槽28卡接，
因此能够完成相邻两个双壁钻杆间的轴向的固定，避免在使用过程中，八方插孔16和八方
插孔16产生脱离等轴向的移动影响正常的作业。
本实施例中使用的八方插头15八方插孔16也可以替换为六方插头、六方插孔或是
四方插头、四方插孔等同等的插接结构。
实施例三：一种双壁钻杆，如图10、图11、图12和图13所示，与实施例一相比，其区
别在于：为了将内杆4相对固定到外杆1中心，同时达到轴向上的固定，在外杆1的周向上均
匀设置了三个螺钉26，三个螺钉26设置为内沉螺钉，三个螺钉26与外杆1密封连接，并且抵
设到内杆4的一端上，因此能够将内杆4固定到中心位置，为了更好的进行轴向的固定，在内
杆4相应的位置设置环槽27，螺钉26抵设到环槽27内，同时环槽27能够对螺钉26产生一定的
卡接作用，因而达到内杆4相对固定到外杆1内的目的。如此设置操作简单，同时实现的连接
稳固。
同时在内杆4的另一端上还设置橡胶圈24用于将内钻杆固定到外钻杆的中心，能
够为内钻杆进行进一步的支撑，同时橡胶圈24上设置弹性部25，弹性部25向水流方向倾斜
设置，弹性部25自然状态下能够抵设到外钻杆的内壁上，当有水流通过时，由于水的挤压使
得弹性部25变形进而产生可以使得水流通过的间隙，因而能够使得水流通过，当供水停止
时，弹性部25抵设到外钻杆内壁上，因而水不能够倒流，因此，该弹性圈具有使得水流只能
单向向钻探作业方向流动，更有利于双壁钻杆的正常作业。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于
上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指
出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和
润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。