一种提高旋挖钻机入岩效率的设备的制作方法

本实用新型涉及一种岩土工程施工领域，特别是涉及一种旋挖钻机与气动冲击潜孔锤组合钻进成孔的施工设备。

背景技术：

钻孔灌注桩具有承载力高和适用范围广等诸多的优点，是高速铁路、高速公路及城市工业民用建筑的主要基础形式。嵌岩灌注桩的施工目前有冲击成孔、回转成孔等施工工艺，但是这些常规的施工工艺的施工效率低、成本大、工期长。旋挖钻进施工工艺施工速度快、成孔效率高，配合适当的钻具可在填土、黏土、粉土、砂土、甚至鹅卵石及纯岩石等地层进行成孔作业。但在较完整、层理裂隙不发育的中、硬岩地层中施工，也存在施工速度慢、效率低等问题，既有的旋挖钻机总有力不从心的时候。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种提高旋挖钻机入岩效率的设备及施工方法，使用该设备可以用较小投入大大提高了旋挖钻机的入岩能力，即投入较小的的空压机动力对岩石进行预破碎，从而使既有的旋挖钻机大大的提高其入岩能力。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：一种提高旋挖钻机入岩效率的设备，包括旋挖钻机、空压机、高压风管、冲击器、潜孔锤以及快速转换装置，

所述快速转换装置，上部设有与旋挖钻杆相适配连接的方口，下方连接冲击钻杆，冲击钻杆上设有高压风管防缠绕装置，下部连接冲击器和潜孔锤；

所述旋挖钻杆与快速转换装置的方口通过固定销连接；

所述高压风管防缠绕装置就是芯管在壳体内竖向可旋转并传递来自旋挖钻机钻杆的扭矩及压力的结构；高压风管与壳体连接，相对芯管是不动的；

所述快速转换装置和高压风管防缠绕装置，既传递来自旋挖钻机钻杆的扭矩及压力，又将空压机所产生的高压空气通过高压风管经风管防缠绕器传递到冲击器，冲击器带动潜孔锤对岩石进行破碎。

本实用新型所带来的有益效果如下：

1、将气动潜孔锤钻进工艺与旋挖钻机钻进工艺相结合，既可以实现旋挖钻进，又能利用气动式潜孔锤进行冲击回转钻进，从而满足在坚硬地层中的钻进要求，可以有效解决现有旋挖钻机在较硬地层中钻进时地面打滑不进尺、在坚硬地层中无法施工的难题，提高了旋挖钻机在坚硬地层施工的效率，加快施工进度；

2、将潜孔锤与旋挖钻机组合钻进施工，充分发挥了气动潜孔锤对硬、脆岩层施工速度快的优势，大大提高了旋挖钻机在中、硬岩层中钻进施工的效率，拓宽了既有旋挖钻机的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型的实地工作状态结构示意图；

图2为本实用新型中潜孔锤结构示原理意图；

图中：1、旋挖钻机；2、空压机；3、高压风管；4、旋挖钻杆；5、快速转换装置；6、固定销；7、冲击器；8、潜孔锤；9、高压风管防缠绕装置；10、冲击钻杆。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本技术方案进行详细说明

如图所示，一种提高旋挖钻机入岩效率的设备，包括旋挖钻机1、空压机2、高压风管3、冲击器7、潜孔锤8以及快速转换装置5，

所述快速转换装置，上部设有与旋挖钻杆4相适配连接的方口，下方连接冲击钻杆10，冲击钻杆上设有高压风管防缠绕装置9，下部连接冲击器7和潜孔锤8；

所述旋挖钻杆4与快速转换装置5的方口通过固定销6连接；

所述高压风管防缠绕装置9就是芯管在壳体内竖向可旋转并传递来自旋挖钻机钻杆的扭矩及压力的结构；高压风管与壳体连接，相对芯管是不动的；

所述快速转换装置5和高压风管防缠绕装置9，既传递来自旋挖钻机钻杆的扭矩及压力，又将空压机所产生的高压空气通过高压风管经风管防缠绕器传递到冲击器，冲击器带动潜孔锤对岩石进行破碎。

上述设备的工作过程和原理如下：

1、将旋挖钻机与潜孔锤组合钻进成孔相结合，采用常规的旋挖钻机具成孔作业，配以适宜的钻具（钻头）可在填土、粘土、粉土、砂性土、砂卵砾石层以及软-中硬质裂隙层理较发育的基岩等地层进行成孔作业。

2、当遇到较完整、层理裂隙不发育的中、硬质的基岩地层（桩孔嵌岩部分），采用常规旋挖钻机施工，特别是中小型旋挖钻机存在较大的困难时，这时提钻，将常规旋挖钻具通过快速转换装置更换成潜孔锤钻进，将嵌岩部分的硬岩沿桩孔水平截面均匀钻凿成孔，孔的数量及密度根据桩径的大小及岩石硬度的大小不同而不同，以使岩石形成“蜂窝”状，钻凿成“蜂窝”的过程中对窝边岩石也造成了许多微小破碎裂隙。

3、当对嵌岩部分完成一定密度的“蜂窝”破碎后，提钻换用常规的旋挖钻头诸如“筒钻头”“截齿”“短螺旋”或小一号的各种钻头进行常规钻进，当钻进困难且仍未达到嵌岩深度时，再重复上述钻凿“蜂窝”破碎，组合钻进的过程，直至达到设计嵌岩深度。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

技术特征：

1.一种提高旋挖钻机入岩效率的设备，其特征在于，包括旋挖钻机、空压机、高压风管、冲击器、潜孔锤以及快速转换装置；所述空压机所产生的高压空气通过高压风管经风管防缠绕器传递到冲击器，冲击器带动潜孔锤对岩石进行破碎；

所述快速转换装置，上部设有与旋挖钻杆相适配连接的方口，下方连接冲击钻杆，冲击钻杆上设有高压风管防缠绕装置，下部连接冲击器和潜孔锤。

2.如权利要求1所述的提高旋挖钻机入岩效率的设备，其特征在于，所述旋挖钻杆与快速转换装置的方口通过固定销连接。

3.如权利要求1所述的提高旋挖钻机入岩效率的设备，其特征在于，所述高压风管防缠绕装置就是芯管在壳体内竖向可旋转并传递来自旋挖钻机钻杆的扭矩及压力的结构；高压风管与壳体连接，相对芯管是不动的。

4.如权利要求1所述的提高旋挖钻机入岩效率的设备，其特征在于，所述快速转换装置和高压风管防缠绕装置，传递来自旋挖钻杆的扭矩及压力。

技术总结
本实用新型公开了一种提高旋挖钻机入岩效率的设备，包括旋挖钻机、空压机、高压风管、冲击器、潜孔锤以及快速转换装置，本实用新型所带来的有益效果如下：1、将气动潜孔锤钻进工艺与旋挖钻机钻进工艺相结合，既可以实现旋挖钻进，又能利用气动式潜孔锤进行冲击回转钻进，从而满足在坚硬地层中的钻进要求，可以有效解决现有旋挖钻机在较硬地层中钻进时地面打滑不进尺、在坚硬地层中无法施工的难题，提高了旋挖钻机在坚硬地层施工的效率，加快施工进度；2、将潜孔锤与旋挖钻机组合钻进施工，充分发挥了气动潜孔锤对硬、脆岩层施工速度快的优势，大大提高了旋挖钻机在中、硬岩层中钻进施工的效率，拓宽了既有旋挖钻机的应用范围。

技术研发人员：万更军;刘青港;柴峰建;万千
受保护的技术使用者：济南百士岩土工程有限公司
技术研发日：2020.02.27
技术公布日：2020.10.09