旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，其特征在于：它包括支撑装置、动力控制装置和夹具牵引装置；支撑装置包括一对矩形钢垫板、四个油压千斤顶和一个口字型扁担梁；一对矩形钢垫板平行对称放置在钻孔口两侧，油压千斤顶分别放置在矩形钢垫板的端部；口字型扁担梁的四个角对应放置在四个油压千斤顶上；动力控制装置包括油泵，油泵上设有油泵控制阀，油泵控制阀与四个油压千斤顶连接；夹具牵引装置包括口字型钢扣夹具，口字型钢扣夹具由左半钢扣和右半钢扣组成；口字型钢扣夹具的四个角处均设有钢丝绳，钢丝绳与口字型扁担梁连接。本发明结构简单、可在现场拼装使用，保证旋挖钻机在出现卡钻情况下能及时安全且有效的取出钻头。
【专利说明】
旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及旋挖钻机粧基成孔施工领域，具体涉及一种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着工业技术的进步和工程建设规模的扩大，粧基础等地下工程已成为高层或超高层建筑、铁路公路大桥等建筑结构物最常用的基础形式和承重结构。而粧基成孔工序是粧基施工工艺中最为关键的部序之一，成孔质量的好坏将直接影响粧基后期承载力。旋挖钻机是目前粧基成孔施工中使用最为广泛的机械设备之一，但旋挖钻机在钻孔过程中不时会出现卡钻的情况，卡钻虽然发生的几率比较小，但是一旦发生的话让很多机手及施工人员一筹莫展，而且造成巨大的损失。造成卡钻的主要原因有以下几点:1.地质:在钻进和提升过程中，孔壁发生塌方而造成埋钻，或是钻进遇岩，进尺过深，钻齿卡于岩层中，使钻头既无法进行正反转，也无法提起。2.钻斗:钻头边齿、侧齿磨损严重，成孔直径无法保证尺寸要求，使钻筒外壁与孔壁间无间隙，同时钻进过深而造成;或是钻进过程中，斗底打开后卡在孔壁，钻杆无法转动，主卷不能上提，造成卡钻。3.机手:由于操作手在钻进时操作有误，一次进尺太深，造成孔壁缩径，使钻头筒壁与孔壁间的间隙消失而造成卡钻;此种情况在粘泥层或砂层变为粘泥层时易为发生。4.泥浆:泥浆调制比重过小，调节压力的作用不明显，从而造成孔壁的坍塌。
[0003]以往，出现卡钻情况后，处理都较为困难。一般采用水下爆破，将钻头附近区域砂层或岩层炸松动，再观察旋挖钻机是否可以进行正反钻、是否能够上提;如果实在无法上提，则只能取出钻头与钻杆之间的卡销，放弃取钻。这种做法耗费时间长，容易造成巨大的经济损失，并严重影响施工进度。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、可在现场拼装使用的旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，保证旋挖钻机在出现卡钻情况下能及时安全且有效的取出钻头。
[0005]为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:
一种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，其特征在于:它包括支撑装置、动力控制装置和夹具牵引装置；
所述支撑装置包括一对矩形钢垫板、四个油压千斤顶和一个口字型扁担梁;所述一对矩形钢垫板平行对称放置在钻孔口两侧的钻孔口地面上，四个油压千斤顶分别放置在矩形钢垫板的端部;所述口字型扁担梁的四个角对应放置在四个油压千斤顶上；
所述动力控制装置包括油栗，油栗上设有油栗控制阀，油栗控制阀通过进油管和出油管同时与四个油压千斤顶连接；
所述夹具牵引装置包括口字型钢扣夹具，口字型钢扣夹具由一个C型左半钢扣和一个C型右半钢扣组成，左半钢扣和右半钢扣之间通过连接螺栓固定连接;所述口字型钢扣夹具的四个角处均设有钢丝绳，四根钢丝绳的上端与口字型扁担梁固定连接。
[0006]所述口字型扁担梁的四根梁均为方形钢柱，四个方形钢柱之间首尾通过螺栓连接。
[0007]所述油栗控制阀通过进油管和出油管同时与四个油压千斤顶串联连接。
[0008]—种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头的方法，其特征在于它包括以下步骤:
第一步、安装支撑装置:
1)将一对矩形钢垫板平行对称放置在钻孔口两侧的钻孔口地面上，矩形钢垫板与护筒之间的间距大于5 O cm;
2)在每块矩形钢垫板的两端均安放一个油压千斤顶，再将口字型扁担梁的四个角对应放置在四个油压千斤顶上；
第二步、连接动力控制装置:
1)在支撑装置一侧安放一个油栗，再在油栗上安装油栗控制阀；
2)用多根进油管和出油管将油栗控制阀与四个油压千斤顶连接起来；
第三步、下放夹具牵引装置:
1)先将口字型钢扣夹具的左半钢扣和右半钢扣拆开，再合并套在钻机钻杆上，最后下放口字型钢扣夹具到达钻机钻杆最下端两节钻杆接头下方；
2)上提同一侧的两条钢丝绳，使口字型钢扣夹具倾斜并卡紧钻杆接头;再将这两条钢丝绳的上端同时固定在口字型扁担梁上；
3)最后将另外两根钢丝绳也同时固定在口字型扁担梁上；
第四步、启动动力控制装置配合旋挖钻机上提钻头:开启油栗控制四个油压千斤顶同步上升，并且旋挖钻机同时进行的正反转或上提钻杆操作，直至取出钻头。
[0009]所述第四步包括以下步骤:
1)开启油栗并打开油栗控制阀送油，首次送油压力为lot，稳定半小时，让四个油压千斤顶内的油压进行稳压调平；
2)第二次送油压力至50t，稳定半小时；
3)继续送油加压，每次送油加压为10t，并且稳定一小时，加压过程中要持续观察口字型扁担梁是否有上升位移;依次类推，直至口字型扁担梁开始有上升位移；
4)当口字型扁担梁开始有上升位移时，则先行回油卸压，观察旋挖钻机是否能够配合进行正反转或上提钻杆操作；
5)当旋挖钻机还不能够配合进行正反转或上提钻杆操作时，则返回步骤3);当旋挖钻机能够配合进行正反转或上提钻杆操作时，则可取出钻头，到此结束。
[0010]当第四步中步骤3)的加压过程中出现油压千斤顶达到其最大起重高度任然不能取出钻头时，应先卸压回顶;再将四根钢丝绳卸下，并回到第三步中的步骤2)开始继续下面的步骤。
[0011 ]本发明主要的创新效果如下:1.可降低施工难度，方便施工:通过本发明的技术方案，只需人工配合吊车现场安装相关设备，通过控制油栗控制阀、旋挖钻机配合即可完成取钻工作，取钻速度快，操作方便，完成一次取钻工作约在一天之内，可以快速解决问题，避免耽误时间，节省大量工期，及时挽救经济损失。2.安全系数高，可控性强。3.具有结构简单、就地取材、可在现场拼装和节约大量时间等优点。本发明具有施工方便，安全系数高，结构简单、加工容易、安装、拆除方便，能安全稳定且快速的将被卡钻头取出。本发明在粧基施工过程中出现卡钻情况下特别受用。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的整体结构示意图。
[0013]图2为图1中A部大样示意图。
[0014]图3为图1中B部大样示意图。
[0015]图中:1-钻孔孔底，2-钻头，3-钻孔孔壁，4-钻机钻杆，5-钻孔口地面，6_矩形钢垫板，7-油栗，8-油栗控制阀，9-油压千斤顶，10- 口字型扁担梁，11-钢丝绳，13- 口字型钢扣夹具，14-进油管，15-出油管，16-上节钻杆，17-下节钻杆，18-左半钢扣，19-右半钢扣，20-连接螺栓。
【具体实施方式】
[0016]为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明(如图1-3所示)。
[0017]—种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，它包括支撑装置、动力控制装置和夹具牵引装置；
所述支撑装置包括一对矩形钢垫板6、四个油压千斤顶9和一个口字型扁担梁10;所述一对矩形钢垫板6平行对称放置在钻孔口两侧的钻孔口地面5上，四个油压千斤顶9分别放置在矩形钢垫板6的端部(即每块矩形钢垫板6的两个端部都安放有一个油压千斤顶9);所述口字型扁担梁10的四个角对应放置在四个油压千斤顶9上；
所述动力控制装置包括油栗7，油栗7上设有油栗控制阀8，油栗控制阀8通过进油管14和出油管15同时与四个油压千斤顶9连接(同时控制四个油压千斤顶9的同步升降)；
所述夹具牵引装置包括口字型钢扣夹具13，口字型钢扣夹具13由一个C型左半钢扣18和一个C型右半钢扣19组成，左半钢扣18和右半钢扣19之间通过连接螺栓20固定连接;所述口字型钢扣夹具13的四个角处均设有钢丝绳11，四根钢丝绳11的上端与口字型扁担梁10固定连接。
[0018]所述口字型扁担梁10的四根梁均为方形钢柱，四个方形钢柱之间首尾通过螺栓连接。所述口字型扁担梁1为1.5m X 5m 口字型扁担梁，方形钢柱是采用4块20mm厚的钢板焊接成，首尾采用螺栓连接，形成口字型，置于千斤顶上方。
[0019]所述油栗控制阀8通过(若干)进油管14和出油管15同时与四个油压千斤顶9串联连接。
[0020]所述所述动力控制装置通过电路开关及油栗控制阀8控制油栗7进行送油、持荷和回油，从而达到控制动力输出、稳定及收回。
[0021]所述矩形钢垫板6为2mX6m厚20mm的矩形钢板，置于护筒两侧，作为油压千斤顶9
基础垫板。
[0022]所述口字型钢扣夹具13采用厚80mm的钢板制成50cmX 50cm 口字型钢扣，钢扣中间可断开用螺栓连接。
[0023]—种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头的方法，它包括以下步骤:
第一步、安装支撑装置:
1)将一对矩形钢垫板6平行对称放置在钻孔口两侧的钻孔口地面5上，矩形钢垫板6与护筒之间的间距大于50cm(避免护筒附近地基垮塌)；
2)在每块矩形钢垫板6的两端均安放一个油压千斤顶9，再将口字型扁担梁10的四个角对应放置在四个油压千斤顶9上；
第二步、连接动力控制装置:
1)在支撑装置一侧安放一个油栗7，再在油栗7上安装油栗控制阀8;
2)用多根进油管14和出油管15将油栗控制阀8与四个油压千斤顶9连接起来；
第三步、下放夹具牵引装置:
1)先将口字型钢扣夹具13的左半钢扣18和右半钢扣19拆开，再合并套在钻机钻杆4上，最后下放口字型钢扣夹具13到达钻机钻杆4最下端两节钻杆(即图3中的上节钻杆16和下节钻杆)接头下方；
2)上提同一侧的两条钢丝绳11(另两条钢丝绳11处于松弛不受力状态即可)，使口字型钢扣夹具13倾斜并卡紧钻杆接头;再将这两条钢丝绳11的上端同时固定在口字型扁担梁10上;
3)最后将另外两根钢丝绳11也同时固定在口字型扁担梁10上；
第四步、启动动力控制装置配合旋挖钻机上提钻头2:开启油栗7控制四个油压千斤顶9同步上升(带动口字型扁担梁10与口字型钢扣夹具13稳定上提钻头2)，并且旋挖钻机同时进行的正反转或上提钻杆操作，直至取出钻头2。
[0024]所述第四步包括以下步骤:
1)开启油栗7并打开油栗控制阀8送油，首次送油压力为10t，稳定半小时，让四个油压千斤顶9内的油压进行稳压调平；
2)第二次送油压力至50t，稳定半小时；
3)继续送油加压，每次送油加压为10t，并且稳定一小时，加压过程中要持续观察口字型扁担梁10是否有上升位移;依次类推，直至口字型扁担梁10开始有上升位移；
4)当口字型扁担梁10开始有上升位移时，则先行回油卸压，观察旋挖钻机是否能够配合进行正反转或上提钻杆操作；
5)当旋挖钻机还不能够配合进行正反转或上提钻杆操作时，则返回步骤3);当旋挖钻机能够配合进行正反转或上提钻杆操作时，则可取出钻头2，到此结束。
[0025]当第四步中步骤3)的加压过程中出现油压千斤顶9达到其最大起重高度任然不能取出钻头2时，应先卸压回顶(即将油压千斤顶9降低到最低高度);再将四根钢丝绳11卸下，并回到第三步中的步骤2)开始继续下面的步骤。
[0026]如此循环，直至旋挖钻机可自行正反转或上提钻头2或当卡钻不深的情况下直接取出钻头2。
[0027]以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，其特征在于:它包括支撑装置、动力控制装置和夹具牵引装置； 所述支撑装置包括一对矩形钢垫板、四个油压千斤顶和一个口字型扁担梁;所述一对矩形钢垫板平行对称放置在钻孔口两侧的钻孔口地面上，四个油压千斤顶分别放置在矩形钢垫板的端部;所述口字型扁担梁的四个角对应放置在四个油压千斤顶上； 所述动力控制装置包括油栗，油栗上设有油栗控制阀，油栗控制阀通过进油管和出油管同时与四个油压千斤顶连接； 所述夹具牵引装置包括口字型钢扣夹具，口字型钢扣夹具由一个C型左半钢扣和一个C型右半钢扣组成，左半钢扣和右半钢扣之间通过连接螺栓固定连接;所述口字型钢扣夹具的四个角处均设有钢丝绳，四根钢丝绳的上端与口字型扁担梁固定连接。2.根据权利要求1所述的旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，其特征在于:所述口字型扁担梁的四根梁均为方形钢柱，四个方形钢柱之间首尾通过螺栓连接。3.根据权利要求1所述的旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置，其特征在于:所述油栗控制阀通过进油管和出油管同时与四个油压千斤顶串联连接。4.根据权利要求1、2或3所述的旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头专用装置的一种旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头的方法，其特征在于它包括以下步骤: 第一步、安装支撑装置: 1)将一对矩形钢垫板平行对称放置在钻孔口两侧的钻孔口地面上，矩形钢垫板与护筒之间的间距大于5 O cm; 2)在每块矩形钢垫板的两端均安放一个油压千斤顶，再将口字型扁担梁的四个角对应放置在四个油压千斤顶上； 第二步、连接动力控制装置: 1)在支撑装置一侧安放一个油栗，再在油栗上安装油栗控制阀； 2)用多根进油管和出油管将油栗控制阀与四个油压千斤顶连接起来； 第三步、下放夹具牵引装置: 1)先将口字型钢扣夹具的左半钢扣和右半钢扣拆开，再合并套在钻机钻杆上，最后下放口字型钢扣夹具到达钻机钻杆最下端两节钻杆接头下方； 2)上提同一侧的两条钢丝绳，使口字型钢扣夹具倾斜并卡紧钻杆接头;再将这两条钢丝绳的上端同时固定在口字型扁担梁上； 3)最后将另外两根钢丝绳也同时固定在口字型扁担梁上； 第四步、启动动力控制装置配合旋挖钻机上提钻头:开启油栗控制四个油压千斤顶同步上升，并且旋挖钻机同时进行的正反转或上提钻杆操作，直至取出钻头。5.根据权利要求4所述的旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头的方法，其特征在于:所述第四步包括以下步骤: 1)开启油栗并打开油栗控制阀送油，首次送油压力为10t，稳定半小时，让四个油压千斤顶内的油压进行稳压调平； 2)第二次送油压力至50t，稳定半小时； 3)继续送油加压，每次送油加压为1t，并且稳定一小时，加压过程中要持续观察口字型扁担梁是否有上升位移;依次类推，直至口字型扁担梁开始有上升位移； 4)当口字型扁担梁开始有上升位移时，则先行回油卸压，观察旋挖钻机是否能够配合进行正反转或上提钻杆操作； 5)当旋挖钻机还不能够配合进行正反转或上提钻杆操作时，则返回步骤3);当旋挖钻机能够配合进行正反转或上提钻杆操作时，则可取出钻头，到此结束。6.根据权利要求5所述的旋挖钻机在卡钻情况下捞取钻头的方法，其特征在于:当第四步中步骤3)的加压过程中出现油压千斤顶达到其最大起重高度任然不能取出钻头时，应先卸压回顶;再将四根钢丝绳卸下，并回到第三步中的步骤2)开始继续下面的步骤。
【文档编号】E21B31/12GK105888595SQ201610491029
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】王博文, 覃遵义, 王朋林
【申请人】中国冶集团有限公司, 中国一冶集团有限公司