用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)，包括方形鉆桿，方形鉆桿與樁基設(shè)備之間設(shè)有地上橫向約束，方形鉆桿的底端設(shè)有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，變速機(jī)構(gòu)的底端連接有鉆頭桿，鉆頭桿的上部設(shè)有錐型鉆頭，鉆頭桿的底部設(shè)有鉆頭尖；鉆頭桿底端到錐型鉆頭底端的長(zhǎng)度為0.6～3.0m或是為錐型鉆頭直徑的1～3倍左右；鉆機(jī)側(cè)面設(shè)有輸入口，自輸入口至鉆頭桿的連接處及鉆頭桿內(nèi)均設(shè)有連通的軸向管道；鉆頭桿外側(cè)面設(shè)有排渣槽。錐型鉆頭在上下兩個(gè)橫向約束下回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)并向下鉆進(jìn)，保證了成孔的垂直度。鉆頭在氣流、水/泥漿循環(huán)流作用下不斷將土石鉆攪成可通過氣流和水/泥漿循環(huán)流攜帶出孔口的鉆渣，最終鉆成規(guī)定尺寸及垂直度符合要求的豎直圓孔。
【專利說(shuō)明】
用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種潛水鉆機(jī)，尤其涉及一種正循環(huán)潛水鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起，由粧架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外。潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和栗舉反循環(huán)排渣兩種方式，其中，正循環(huán)排渣是在鉆孔過程中，旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿栗壓送高壓泥漿，經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運(yùn)動(dòng)，從護(hù)筒的溢流孔排出。
[0003]目前，正循環(huán)潛水鉆機(jī)鉆頭一般采用錐型鉆頭，鉆頭尖與鉆頭構(gòu)架為錐型。鉆渣清除采用泥漿正循環(huán)方式，該泥漿正循環(huán)方式存在排渣速度慢，致使成孔速度也慢，由于鉆頭尖沒有加長(zhǎng)，因此，在錐型鉆頭鉆進(jìn)過程中容易發(fā)生偏斜，從而造成成孔垂直度不好，最終會(huì)影響到施工質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供一種用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)，可以鉆成規(guī)定尺寸及垂直度符合要求的豎直圓孔。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)的一個(gè)基本技術(shù)方案是，該潛水鉆機(jī)方形鉆桿，所述方形鉆桿與粧基設(shè)備之間設(shè)有地上橫向約束，所述方形鉆桿的底端設(shè)有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，所述變速機(jī)構(gòu)的底端連接有鉆頭桿，所述鉆頭桿的上部設(shè)有錐型鉆頭，所述鉆頭桿的底部設(shè)有鉆頭尖;所述鉆機(jī)的側(cè)面設(shè)有一氣液輸入口，自所述氣液輸入口至所述鉆頭桿的連接處設(shè)有第一管道，所述鉆頭桿內(nèi)設(shè)有軸向貫通的第二管道，所述第一管道和第二管道連通;所述鉆頭桿的外側(cè)面設(shè)有排渣槽;所述鉆頭桿底端到所述錐型鉆頭底端的長(zhǎng)度為0.6?3.0m或是所述錐型鉆頭直徑的I?3倍。
[0006]本實(shí)用新型用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)的另一種技術(shù)方案是在上述基本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將其中的氣液輸入口改為專供進(jìn)氣的輸氣口，同時(shí)，在鉆機(jī)旁設(shè)有輸液管道，所述輸液管道的頂部為進(jìn)液口，所述輸液管道的出液口自上而下的指向所述錐型鉆頭的上方。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]本實(shí)用新型用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)，通過在地面上的方形鉆桿與粧機(jī)設(shè)備之間設(shè)置橫向約束及加長(zhǎng)鉆頭桿，使得錐型鉆頭受地下開鑿的豎直小孔的聯(lián)合作用下，在上下兩個(gè)橫向約束下回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)并向下鉆進(jìn)，從而保證成孔的垂直度。鉆頭在氣流、水/泥漿循環(huán)流作用下不斷將土(石)鉆攪成可以通過氣流和水/泥漿循環(huán)流攜帶出孔口的鉆渣，最終鉆成規(guī)定尺寸及垂直度符合要求的豎直圓孔。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1實(shí)現(xiàn)氣、水/泥漿合一工藝的鉆鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2實(shí)現(xiàn)氣、水/泥漿分供工藝的鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖中:1-方形鉆桿，2-地上橫向約束，3-電機(jī)，4-變速機(jī)構(gòu)，5-第二管道，6-錐型鉆頭，7-排渣槽，8-氣液流向，9-鉆頭尖，I O-混合物，10 ’ -氣流，11-鉆頭桿，12-輸液管道，13-進(jìn)液口，14-第一管道，15-氣液輸入口，15 ’ -輸氣口，16-孔口。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，所描述的具體實(shí)施例僅對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行解釋說(shuō)明，并不用以限制本實(shí)用新型。
[0013]實(shí)施例1:如圖1所示，本實(shí)用新型一種用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)，包括方形鉆桿I，所述方形鉆桿I與粧基設(shè)備之間設(shè)有地上橫向約束2，所述方形鉆桿I的底端設(shè)有由電機(jī)3驅(qū)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)4，所述變速機(jī)構(gòu)4的底端連接有鉆頭桿11，所述鉆頭桿11的上部設(shè)有錐型鉆頭6，所述鉆頭桿11的底部設(shè)有鉆頭尖9;所述鉆頭桿11底端到所述錐型鉆頭6底端的長(zhǎng)度為0.6?3.0m或是所述錐型鉆頭6直徑的I?3倍;所述鉆機(jī)的側(cè)面設(shè)有一氣液輸入口 15，自所述氣液輸入口 15至所述鉆頭桿11的連接處設(shè)有第一管道14，所述鉆頭桿11內(nèi)設(shè)有軸向貫通的第二管道5，所述第一管道14和第二管道5連通;所述鉆頭桿11的外側(cè)面設(shè)有排渣槽7。
[0014]實(shí)施例1可以實(shí)現(xiàn)氣-液(水/泥漿)合一工藝流程:
[0015]將鉆機(jī)的鉆頭尖9對(duì)準(zhǔn)需要鉆孔的位置，調(diào)整鉆頭桿11的垂直度，變速機(jī)構(gòu)4在電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)下以45?120轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)鉆頭尖9，由一氣栗并通過設(shè)置在鉆機(jī)側(cè)面的氣液輸入口 15先輸入氣流，氣流壓力0.5?5MPa，以克服孔內(nèi)土/泥漿壓力為準(zhǔn)，鉆頭尖9旋轉(zhuǎn)破土，輸入的氣流自鉆頭尖9排出沿鉆頭桿11及其上的排渣槽7攜帶鉆頭尖9鉆攪形成的鉆渣向上運(yùn)動(dòng)，開啟泥漿栗(一般為3PN，4PN)，流量50?200m3/h(上述壓力和流量的選擇屬于本技術(shù)領(lǐng)域的公知常識(shí)，在此不再贅述)，當(dāng)鉆頭尖9入土?xí)r，由該泥漿栗將泥漿池中的泥漿向氣液輸入口 15灌入，泥漿通過氣液輸入口 15后沿第一管道14和第二管道5向鉆頭桿11底部的鉆頭尖9輸入泥漿，若在氣流管道上設(shè)有逆流閥時(shí)，則上述輸入氣流和泥漿灌入則沒有順序要求，灌入的泥漿從鉆頭尖9排出沿鉆頭桿11及其上的排渣槽7向上運(yùn)動(dòng)并自鉆孔的孔口 16返出，再進(jìn)入泥漿池，泥漿池中上層懸浮泥漿被泥漿栗再自氣液輸入口 15輸入并直至鉆頭尖9，泥漿循環(huán)過程中鉆渣被攜帶出孔，與此同時(shí)，所述第一管道14和第二管道5中流動(dòng)著泥漿和氣流的混合物10，自鉆頭尖9排出并順著鉆頭桿11及其上的排渣槽7形成向上的氣液流向8，將鉆渣攜帶出孔口 16，直至完成鉆孔，完成鉆孔后關(guān)閉泥漿栗和氣栗。在排渣過程中，氣流起到破碎鉆渣、協(xié)助泥漿向上排渣的作用。鉆頭尖9處形成的鉆渣順鉆頭桿11及其上的排渣槽7在氣流和水/泥漿吹排作用下向上排至錐型鉆頭6處，再隨錐型鉆頭6鉆削下的鉆渣被循環(huán)泥漿及氣流作用下攜帶出孔。本實(shí)用新型鉆機(jī)通過加長(zhǎng)了鉆頭桿的鉆頭尖9在鉆進(jìn)過程中利用鉆頭尖9首先開鑿一個(gè)直徑與鉆頭桿11相當(dāng)?shù)呢Q直小孔，因加長(zhǎng)了鉆頭桿的鉆頭尖9開鑿的孔徑較小，其與土層摩擦阻力就小，在地面上提升設(shè)備的提吊下鉆進(jìn)垂直度容易保持。還有，地面上的方形鉆桿I與粧機(jī)設(shè)備上存在有地上橫向約束2，錐型鉆頭6通過方形鉆桿I受地上橫向約束2，錐型鉆頭6又通過加長(zhǎng)的鉆頭桿11受其底端鉆頭尖9開鑿的豎直小孔形成了地下橫向約束，錐型鉆頭6在上、下兩個(gè)橫向約束的聯(lián)合作用下轉(zhuǎn)動(dòng)并向下鉆進(jìn)，從而保證了成孔的垂直度。錐型鉆頭6及鉆頭尖9在氣流、水/泥漿循環(huán)流作用下不斷將土(石)鉆攪成可以通過氣流和水/泥漿循環(huán)流攜帶出孔口 16的鉆渣，最終鉆成規(guī)定尺寸及垂直度符合要求的豎直圓孔。
[0016]實(shí)施例2:如圖2所示，實(shí)施例2是在上述實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將其中的氣液輸入口15改為專供進(jìn)氣的輸氣口 15’，同時(shí)，在所述鉆機(jī)旁設(shè)有輸液管道12，所述輸液管道12的頂部為進(jìn)液口 13，所述輸液管道12的出液口自上而下的指向所述錐型鉆頭6的上方。
[0017]實(shí)施例2可以實(shí)現(xiàn)氣-液(水/泥漿)分供工藝流程，與上述氣、水/泥漿合一工藝流程的不同僅在于:開啟氣栗向輸氣口 15’輸入氣流，氣流壓力可以為0.5?5MPa，以克服孔內(nèi)土/泥漿壓力為準(zhǔn)，鉆頭尖9旋轉(zhuǎn)破土后開啟泥漿栗(一般為3PN，4PN)，流量50?200m3/h;在鉆頭尖9的鉆入過程中，當(dāng)鉆頭桿11完全埋入土中時(shí)，有該泥漿栗將泥漿池中的泥漿向輸液管道12的頂部的進(jìn)液口 13灌入，泥漿向由錐型鉆頭6形成的孔內(nèi)輸入，順鉆頭桿11及其上的排渣槽7流至鉆頭尖9孔底;在鉆頭尖9鉆入過程中，通過輸氣口 15 ’輸入的氣流沿第一管道14和第二管道5直至從鉆頭尖9排出，并與通過輸液管道12的進(jìn)液口 13輸送至鉆頭尖9的泥漿形成氣液混合物，在壓力作用下順鉆頭桿11上的排渣槽7形成向上的氣液流向8，攜帶鉆頭尖9及錐型鉆頭6鉆攪的鉆渣從孔口 16返出進(jìn)入泥漿池，泥漿池中上層懸浮泥漿被泥漿栗再輸入輸液管道12直至孔底，實(shí)現(xiàn)泥漿的循環(huán)，在泥漿循環(huán)過程中鉆渣被攜帶出孔，在此過程中，氣流起到破碎鉆渣，協(xié)助泥漿向上排渣的作用，完成鉆孔后關(guān)閉泥漿栗和氣栗。
[0018]實(shí)施例2和實(shí)施例1雖然均屬于本實(shí)用新型潛水鉆機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，但實(shí)施例2所能實(shí)現(xiàn)的氣-液(水/泥漿)分供工藝流程，方便氣/液的提供，具有更佳的操作和實(shí)用性。
[0019]盡管上面結(jié)合圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)，包括方形鉆桿(I)，所述方形鉆桿(I)與粧基設(shè)備之間設(shè)有地上橫向約束(2)，所述方形鉆桿(I)的底端設(shè)有由電機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)(4)，所述變速機(jī)構(gòu)(4)的底端連接有鉆頭桿(11)，所述鉆頭桿(11)的上部設(shè)有錐型鉆頭(6)，所述鉆頭桿(11)的底部設(shè)有鉆頭尖(9);所述鉆機(jī)的側(cè)面設(shè)有一氣液輸入口( 15)，自所述氣液輸入口(15)至所述鉆頭桿(11)的連接處設(shè)有第一管道(14)，所述鉆頭桿(11)內(nèi)設(shè)有軸向貫通的第二管道(5)，所述第一管道(14)和第二管道(5)連通;所述鉆頭桿(11)的外側(cè)面設(shè)有排渣槽(7);其特征在于: 所述鉆頭桿(11)底端到所述錐型鉆頭(6)底端的長(zhǎng)度為0.6?3.0m或是所述錐型鉆頭(6)直徑的I?3倍。2.—種用于正循環(huán)排渣的潛水鉆機(jī)，包括方形鉆桿(I)，所述方形鉆桿(I)與粧基設(shè)備之間設(shè)有地上橫向約束(2)，所述方形鉆桿(I)的底端設(shè)有由電機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)(4)，所述變速機(jī)構(gòu)(4)的底端連接有鉆頭桿(11)，所述鉆頭桿(11)的上部設(shè)有錐型鉆頭(6)，所述鉆頭桿(11)的底部設(shè)有鉆頭尖(9);所述鉆機(jī)的側(cè)面設(shè)有一輸氣口(15’)，自所述輸氣口(15’)至所述鉆頭桿(11)的連接處設(shè)有第一管道(14)，所述鉆頭桿(11)內(nèi)設(shè)有軸向貫通的第二管道(5)，所述第一管道(14)和第二管道(5)連通;所述鉆頭桿(11)的外側(cè)面設(shè)有排渣槽(7);其特征在于: 鉆機(jī)芳設(shè)有輸液管道(12)，所述輸液管道(12)的頂部為進(jìn)液口(13)，所述輸液管道(12)的出液口自上而下的指向所述錐型鉆頭(6)的上方； 所述鉆頭桿(11)底端到所述錐型鉆頭(6)底端的長(zhǎng)度為0.6?3.0m或是所述錐型鉆頭(6)直徑的I?3倍。
【文檔編號(hào)】E21B7/00GK205422528SQ201620237799
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】王欣華, 周玉明, 李玉龍, 康和勇, 王兔龍, 康憲泉, 任永結(jié), 李國(guó)寶, 劉文淵, 劉國(guó)超
【申請(qǐng)人】天津市勘察院, 天津市博川巖土工程有限公司