一种套管跟管钻进装置及锚索钻孔施工设备的制作方法

本实用新型涉及路基施工技术领域，具体而言，涉及一种套管跟管钻进装置及锚索钻孔施工设备。

背景技术：

随着近些年我国加快推进全国综合交通网络建设，高速公路网络重心从东部沿海地区逐渐向中西部地区转移。路堑高边坡在高速公路路基施工中大量涌现，对其防护加固工艺提出了新的挑战，尤其是不良地质段路堑高边坡的防护，多以松散崩坡堆积体及滑移体为主，对施工要求更高。

目前，对于路堑高边坡的防护加固，主要采用预应力锚索框架梁防护形式,预应力锚索的施工质量直接关系防护的有效性，而预应力锚索钻孔施工过程中，经常发生塌孔和卡钻等现象，影响了施工质量和工程进度。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的在于提供一种套管跟管钻进装置，解决现有预应力锚索钻孔施工过程中成孔质量差、施工效率低和安全风险高的问题。

本实用新型的第二个目的在于提供一种锚索钻孔施工设备，解决现有锚索钻孔施工工作效率低和安全性差的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种套管跟管钻进装置，包括：

支撑部，支撑部弹性抵靠于山体；

钻进机构，钻进机构包括钻机和钻杆，钻杆与钻机可拆卸地连接，钻机与支撑部活动连接，钻杆可在钻机驱动下靠近山体进行钻孔和远离山体结束钻孔；以及

套管总成，套管总成包括多个依次可拆卸连接的套管，套管总成一端与支撑部可拆卸地活动连接；

钻杆套设于套管总成内，钻杆靠近山体的一端与套管总成弹性抵触，套管总成被构造为可在钻杆对山体进行钻孔过程中进入山体。

发明人发现，现有的钻孔设备在不良地质段钻孔施工过程中，尤其是在松散崩坡堆积体钻孔过程中，由于机械振动较大，经常发生塌孔和卡钻现象，从而导致边坡表面岩体开裂和剥落，对工人造成生命威胁，使得经常发生返工和停工处理现象，施工过程钻孔效率较低；人工处理操作困难，人工劳动强度高；钻孔完成后，孔径大小及偏差无法满足图纸和规范施工要求，难以保证施工质量。

发明人设计了上述套管跟管钻进装置，支撑部弹性抵靠于山体以及钻杆与套管总成弹性接触的设计，能够有效缓解钻孔过程中机械振动对装置整体的影响，从而保证成孔的质量；钻机与支撑部活动连接，使钻杆能够进入山体钻孔和抽出山体结束钻孔，便于钻孔操作；钻杆套设于套管总成中，使得套管能够在钻杆进入山体钻孔时实时跟进固孔，使边坡崩坡体受到套管的约束力，有效避免塌孔的发生。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

钻杆一端与钻机可拆卸地连接，钻杆另一端连接有钻头；

支撑部设有导轨槽，导轨槽滑动连接有导轨基座，钻机可拆卸地连接于导轨基座。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

支撑部靠近山体的一端设置有限位板，限位板设有限位孔；

套管总成一端与限位孔可拆卸地连接。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

钻杆与套管总成之间具有流动空腔，流动空腔被构造为用于排放钻孔泥渣。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

套管一端的内壁沿径向方向设置有弹簧，弹簧抵靠于钻杆外壁；

套管为螺纹钢套管，多个套管之间通过螺纹接头连接。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

钻杆数量为多个，多个钻杆之间通过钻杆接头连接。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

钻头为空心水力钻头，钻头设有孔眼。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

支撑部靠近山体的一端设置有定位件，定位件被构造为用于与山体固定；

定位件设置有缓冲弹簧，缓冲弹簧抵靠于山体。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

定位件为三角钢爪。

一种锚索钻孔施工设备，锚索钻孔施工设备具有上述套管跟管钻进装置；

锚索钻孔施工设备还包括拔管机，拔管机用于拔出套管。

本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种套管跟管钻进装置，能够很好的避免施工过程塌孔和卡钻现象的发生，施工简便易行，效率较高，人工劳动强度较低，施工安全风险较高；同时，能够很好的克服了原有边坡预应力锚索施工过程中成孔质量较差的质量通病，可广泛地用于锚索防护边坡处于不良地质段，尤其是表面存在一定厚度的松散崩坡体段。

本实用新型提供的一种锚索钻孔施工设备，能够很好地解决现有锚索钻孔施工工作效率低和安全性差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1中套管跟管钻进装置在第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中套管跟管钻进装置在第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中支撑部的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1中套管的结构示意图。

图标：10-套管跟管钻进装置；20-山体；100-支撑部；102-导轨槽；110-导轨基座；120-限位板；122-限位孔；130-定位件；140-缓冲弹簧；200-钻进机构；210-钻机；220-钻杆；230-钻头；300-套管总成；310-套管；312-流动空腔；320-弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例提供一种套管跟管钻进装置10，套管跟管钻进装置10用于解决现有预应力锚索钻孔施工过程中成孔质量差、施工效率低和安全风险高的问题。

请分别参考图1-图4，图1示出了本具体实施例提供的套管跟管钻进装置10在第一视角下的具体结构，图2示出了本具体实施例提供的套管跟管钻进装置10在第二视角下的具体结构，图3示出了本具体实施例提供的支撑部100的具体结构，图4示出了本具体实施例提供的套管310的具体结构。

套管跟管钻进装置10包括支撑部100、钻进机构200和套管总成300。

支撑部100为长方形金属架，其上端设有导轨槽102，导轨槽102滑动连接有导轨基座110，导轨基座110上方设有四个连接孔，连接孔用于安装钻机210；导轨基座110两侧连接有拉伸杆，拉伸杆穿过支撑部100远离山体20的一端并连接于一拉伸块，通过外拉和内推拉伸块使得导轨基座110能够在支撑部100上往复直线滑动。

支撑部100靠近山体20的一端的上方固定连接有限位板120，限位板120设有限位孔122，限位孔122内壁连接有膨胀弹簧320，限位孔122用于穿过钻杆220以及拆卸活动连接套管总成300。

支撑部100靠近山体20的一端还设置有定位件130，定位件130为三角钢爪，三角钢爪包括金属主体块和钢爪，金属主体块与支撑部100通过螺栓固定连接，金属主体块的中心处固定连接有缓冲弹簧140；三个钢爪与金属主体块铰接，使得三个钢爪可根据山体20钻孔的倾斜角度进行调节，从而抓牢山体20表层与山体20固定；缓冲弹簧140抵靠于山体20，能够在钻孔过程中减振，避免套管跟管钻进装置10因机械振动导致钻孔偏于预设钻进方向，影响成孔质量。

钻进机构200包括钻机210和钻杆220，钻机210的底座通过螺栓与导轨基座110的四个连接孔拆卸连接。钻杆220一端与钻机210螺纹连接，钻杆220另一端穿过限位孔122并连接有钻头230，钻头230为空心水力钻头230，钻头230设有孔眼；钻杆220具有空心水流通道，水流通道和孔眼用于流动从钻机210处导入的水，使得钻孔过程中产生的废渣能够冲走排出；钻杆220可在钻机210驱动下靠近山体20进行钻孔和远离山体20结束钻孔。

需要说明的是，本实用新型并不限定钻杆220的数量，钻杆220的具体数量根据实际所需钻孔的深度而定，多个钻杆220之间通过钻杆220接头连接。

套管总成300包括多个套管310，套管310为螺纹钢套管，套管310的数量与钻杆220的数量一致，多个套管310之间通过螺纹接头连接。钻杆220套设于套管总成300内，钻杆220与套管总成300之间具有流动空腔312，流动空腔312被构造为用于排放钻孔时产生的泥渣。套管310一端的内壁沿径向方向设置有弹簧320，弹簧320抵靠于钻杆220外壁。套管总成300靠近山体20的一端穿过限位孔122，由于膨胀弹簧的挤压作用使套管310受到径向弹性力从而具有稳定的位置状态，在钻孔过程中有效减少机械振动对套管310位置的影响，并且随着钻杆220在钻孔过程中的深入，可以推动套管总成300进入山体20中，稳固成孔，放置塌孔的发生。

本实施例中，钻机210与支撑部100通过安装的导轨基座110与导轨槽102的配合从而活动连接，需要说明的是，本实用新型并不限定钻机210与支撑部100活动连接的具体方式，在其他具体实施方式中，也可直接将钻机210的底座设计成与导轨槽102滑动配合的形式。

本实施例中，定位件130为三角钢爪，需要说明的是，本实用新型并不限定定位件130的具体结构形式，在其他具体实施方式中，定位件130也可为一个或多个支撑杆的形式实现定位，并且再支撑杆的底座安装缓冲弹簧140。

具体地，选好山体20钻孔位置后，将钻杆220套设在套管总成300内，使钻杆220一端与钻机210连接，钻杆220另一端与钻头230连接，同时将套管总成300穿过限位孔122，将钻机210安装在导轨基座110上，使导轨基座110处于远离山体20的最远端，然后通过定位件130固定在钻孔位置处使得钻头230的钻进方向与预设钻孔位置一致，然后开启钻机210进行钻孔，在钻孔的过程中推动拉伸快，使导轨基座110在导轨槽102上匀速滑动靠近山体20，同时匀速缓慢推动套管总成300进入所钻的孔内。当钻孔深度大于一根钻杆220的长度时，钻进一根钻杆220长度的深度后，回拉导轨基座110，同时压抵套管总成300使其留在钻孔内，然后接上第二根钻杆220以及第二根套管310，重复上述钻孔步骤，直至钻孔完成。

套管跟管钻进装置10能够在钻孔过程中及时跟进套管310，使边坡崩坡体受到套管310的约束力，有效的避免了塌孔现象，同时支撑部100能够弹性抵靠山体20并实现稳定定位，便于钻孔的顺利进行，防止机械振动对钻孔的影响，同时钻杆220与套管310的弹性抵触同样达到防止机械振动对钻孔的质量影响，使得预应力锚孔成孔后，预应力锚索的孔径及孔深符合规范和图纸要求，预应力锚索施工质量可靠。

实施例2

本实施例提供一种锚索钻孔施工设备，锚索钻孔施工设备具有上述实施例1中的套管跟管钻进装置10，锚索钻孔施工设备还包括拔管机，拔管机用于拔出套管310。锚索钻孔施工设备用于解决现有锚索钻孔施工工作效率低和安全性差的问题。

具体地，套管310跟管钻进(请参考图2所示)完成后，套管310利用拔管机将钻孔过程中跟进的套管总成300(请参考图2所示)缓慢一截一截拔出，同时控制好拔管的速度和张拉方向。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。