一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的制作方法

1.本实用新型涉及潜集束孔锤钻机技术领域，更具体地说它是一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机。


背景技术：

2.现有潜孔锤钻机为旋挖钻机、双螺旋钻机驱动旋转，存在设备制造成本高，钻孔直径小(一般不大于1米直径)，振动力太大，空气循环排渣，无法泥浆护壁，必须护筒跟进，不能施工深覆盖层入岩钻孔桩的缺点；现有大直径入岩旋挖钻机存在设备笨重、造价高昂，钻进速度慢、施工成本高缺点。
3.因此，现亟需开发一种制造费用小，直径大，施工速度快成本低，能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔桩的潜孔锤钻机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了提供一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，为一种地基岩土钻井机械，本实用新型设备简单、制造费用小，能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔；克服了现有技术设备制造成本高，钻孔直径小，不能施工超深覆盖层入岩钻孔桩的缺点。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：包括集束潜孔锤、井口卡盘、旋转驱动机构、钻杆、排浆管、进气管、吊机、内龙头、内进气管、吸渣管、排气管；
6.所述吊机悬吊所述钻杆及井内其它钻具，所述钻杆穿过所述井口卡盘、所述旋转驱动机构；
7.所述旋转驱动机构固定在所述井口卡盘上，驱动所述钻杆、所述集束潜孔锤旋转；
8.所述钻杆为伸缩钻杆，中心钻杆内部有多个通道，通过气体和泥浆，中心钻杆顶部有旋转龙头。
9.在上述技术方案中，所述集束潜孔锤上的每个潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤排气排入排气通道经所述排气管排入大气，潜孔锤底部无排气孔。
10.本实用新型具有如下优点：
11.(1)本实用新型设备简单，没有旋挖钻庞大的主机，制造成本大大低于现有技术潜孔锤钻机和入岩旋挖钻机；
12.(2)本实用新型集束潜孔锤上的单个潜孔钻尺寸较小，振动力互相抵消，对井壁振动力很小，将潜孔锤排气包裹收集全部排入排气管，采用泥浆护壁，不需要护筒跟进，可以保证地基覆盖层不塌孔，能施工大直径超深覆盖层入岩井孔；
13.(3)本实用新型钻杆可以不加压，长度不受限制，钻进深度很深，可以用于超深桩孔钻井施工；
14.(4)本实用新型配套使用的吊机、高压介质动力站均为通用设备，可以在其它工程领域使用，提高了设备利用率。
15.本实用新型设备简单轻巧，制造成本大大低于现有潜孔锤钻机，施工速度快成本低，钻具振动力小，采用泥浆护壁反循环排渣，不需要护筒跟进能高速施工超深覆盖层的大直径入岩桩孔。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图。
17.图中1-集束潜孔锤，2-井口卡盘，3-旋转驱动机构，4-钻杆， 5-排浆管，6-进气管，7-吊机，8-内龙头，9-内进气管，10-吸渣管， 11-排气管。
具体实施方式
18.下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。
19.参阅附图可知：一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，包括集束潜孔钻1、井口卡盘2、旋转驱动机构3、钻杆4、排浆管5、进气管6、吊机7、内龙头8、内进气管9、吸渣管10、排气管11；
20.钻杆4为多层伸缩钻杆，内层钻杆可以在重力作用下向下伸出，其顶端到达相邻外层钻杆下端；钢丝绳穿过外层钻杆，固定在钻杆4 的中心钻杆顶部内龙头8上；
21.吊机7钢丝绳悬吊钻杆4和其它钻具；
22.旋转驱动机构3驱动钻杆4、集束潜孔锤1旋转，高压空气经过进气管6、内龙头8，进入钻杆4的内进气管9，再进入集束潜孔锤1，驱动潜孔锤冲击凿岩，实现全断面凿岩；
23.排渣管5一端连接地面泥浆处理系统，另一端联通内龙头8，向下通过钻杆4、吸渣管10与集束潜孔锤1的排渣管连通，在吸渣管 10中注入高压空气，实现泥浆气举反循环排出钻渣。
24.进气管6经过钻杆4外层、内龙头8连接内进气管9，进入集束潜孔锤1的潜孔锤；
25.集束潜孔锤1的排气管经过钻杆4中心通道、内龙头8连接排气管11；集束潜孔锤1的排浆管与吸渣管10连接，经过钻杆4中心通道、内龙头8与排浆管5连接，再连接到泥浆处理系统。
26.本实用新型所述的钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法，包括如下步骤，
27.步骤一：装配；
28.将进气管6与内龙头8和空压机联通；
29.将排渣管5与内龙头8、地面泥浆处理系统联通；
30.步骤二：起吊；
31.吊机7悬吊钻杆及其他钻具至钻孔工位；
32.步骤三：钻孔；
33.启动旋转驱动机构3驱动集束潜孔锤1旋转；
34.启动集束潜孔锤1冲击凿岩，潜孔锤余气排入钻杆4中排气通道进入排气管11，排入大气；在吸渣管10中注入高压空气，形成泥浆气举反循环，经钻杆4排浆通道、排浆管5排出钻渣，实现潜孔锤对地基全断面钻进；
35.钻杆4随钻进下放，直至钻孔完成。
36.在上述技术方案中，在步骤三中，集束潜孔锤1上的每个潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤排气排入集束潜孔锤排气管，经过钻杆4、内龙头8、排气管11，排入大气，潜孔锤底部无排气孔，气体不会排入钻具外的桩孔泥浆里。
37.进一步地，在步骤三中，当钻孔为有水湿孔时，在吸渣管10中注入高压空气，形成泥浆气举反循环排渣；
38.当钻孔为无水干孔时，在吸渣管10内安装空气射吸装置，向射吸装置注入高压空气，形成空气反循环清渣；
39.当钻孔为开钻浅孔时，在吸渣管10内安装空气射吸装置，向射吸装置注入高压空气，形成泥浆反循环清渣。
40.进一步地，在步骤三中，集束潜孔锤1上的单个潜孔锤尺寸较小，潜孔锤互相随机冲击工作，振动力可以互相抵消，对地基振动力较小，保证振动不会导致工程钻孔坍孔，在有深厚覆盖层的地层中钻孔施工不需要护筒跟进，只需要简单的泥浆护壁。
41.进一步地，在步骤三中，集束潜孔锤1需要的钻压和扭矩较小，并且可以采用分级扩孔集束潜孔锤钻头或环形集束潜孔锤钻头取芯钻进，可以施工5米直径的超大直径入岩钻孔。
42.进一步地，在步骤三中，钻杆4不需要加压，没有长度限制，钻机的钻进深度可以很深。
43.为了能够更加清楚的说明本实用新型所述的一种钻杆旋转悬吊式气举反循环潜孔锤钻机，与现有技术施工5米直径的超大直径入岩钻孔相比所具有的优点，工作人员将这几种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：
[0044][0045][0046]
由上表可知，本实用新型所述的一种旋挖钻驱动的气举反循环潜孔锤钻机在大直径深厚覆盖层钻孔时，与现有技术相比，设备轻巧、造价低，钻进岩石速度快，施工成本低。
[0047]
其它未说明的部分均属于现有技术。


技术特征：
1.一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：包括集束潜孔锤(1)、井口卡盘(2)、旋转驱动机构(3)、钻杆(4)、排浆管(5)、进气管(6)、吊机(7)、内龙头(8)、内进气管(9)、吸渣管(10)、排气管(11)；钻杆(4)为多层伸缩钻杆，内层钻杆可以在重力作用下向下伸出，其顶端到达相邻外层钻杆下端；钢丝绳穿过外层钻杆，固定在钻杆(4)的中心钻杆顶部内龙头(8)上；吊机(7)钢丝绳悬吊钻杆(4)及井内其它钻具；旋转驱动机构(3)固定在井口卡盘(2)上，驱动多层伸缩钻杆(4)、集束潜孔锤(1)旋转；进气管(6)经过钻杆(4)外层、内龙头(8)连接内进气管(9)，进入集束潜孔锤(1)的潜孔锤；集束潜孔锤(1)的排气管经过钻杆(4)中心通道、内龙头(8)连接排气管(11)；集束潜孔锤(1)的排浆管与吸渣管(10)连接，经过钻杆(4)中心通道、内龙头(8)与排浆管(5)连接，再连接到泥浆处理系统。2.根据权利要求1所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：集束潜孔锤(1)上的每个单体潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤全部排气排入排气管内经排气管(11)排入大气，潜孔锤底部无排气孔，潜孔锤排气不会排入潜孔锤以外槽孔泥浆内。3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：钻杆(4)为多层伸缩钻杆，中心钻杆有多个通道。

技术总结
本实用新型公开了一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机。钻机包括吊机、集束潜孔锤、伸缩钻杆、旋转驱动机构、井口卡盘、空压机组成。吊机悬吊钻杆钻头，旋转驱动机构安装在井口卡盘上，驱动钻杆和钻头旋转，潜孔锤冲击钻进，实现硬岩桩孔全断面钻进。本实用新型克服了现有技术潜孔锤钻机制造成本高，必须护筒跟进，不能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔桩的缺点；具有设备简单轻巧，制造成本大大降低，采用泥浆反循环清渣，实现泥浆护壁，不需要护筒跟进，能施工超深覆盖层的超大直径入岩桩孔。工超深覆盖层的超大直径入岩桩孔。工超深覆盖层的超大直径入岩桩孔。


技术研发人员：李晟 李新形
受保护的技术使用者：李新形
技术研发日：2021.01.28
技术公布日：2022/1/11