水下岩体钻孔装置及方法与流程

本发明涉及水下岩体钻孔。更具体地说，本发明涉及一种水下岩体钻孔装置及方法。

背景技术：

1、水电工程在进行水下岩塞爆破施工时，为了保证岩塞口的成型质量达到设计要求，在爆破设计时，通常在岩塞周边沿设计边线布置有若干预裂孔，该预裂孔的钻孔精度往往要求较高。一般常规做法是将钻机摆放到位后，采用测量仪器观测，逐步调整，再将钻机固定在事先搭设好的脚手架上。在钻机的整个调整固定过程中，测量仪器需要始终进行观测，时间长，施工较麻烦，而且操作不方便，定位精度不高。在授权公告号为cn204311992u的专利中公开了一种用于水下岩塞爆破预裂孔钻孔用的钻杆定位装置，虽然解决了定位的技术问题，但该装置只适合在同一直线上进行钻孔，难以适应实际施工时复杂的水下环境。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、本发明还有一个目的是提供一种水下岩体钻孔装置及方法，其结构设计合理，操作方便，能够有效提高钻孔效率。

3、为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种水下岩体钻孔装置，包括：

4、钻孔组件，其包括钻杆和钻头，所述钻头的底部安装有液压缸，所述液压缸的底部同轴安装所述钻头，所述钻杆的侧壁沿轴向开设有多个凹槽，每个凹槽内安装有螺杆，多个螺杆均连接有第一同步电机；

5、高度调节组件，其包括套设在所述钻杆外周的套筒，所述套筒的内侧壁沿轴向设置有多个凸棱，每个凸棱沿轴向开设有螺纹孔，多个凸棱匹配容纳入多个凹槽内，并使螺杆旋转穿设入对应的螺纹孔内；

6、支撑组件，其包括由四个伸缩件首尾连接围成的矩形框体，每个伸缩件由套杆和两个插杆组成，其中，两个插杆由套杆的两端对称滑动插入，所述套杆的两端设置有垂直于侧壁向内延伸的环形凸沿，两个插杆相互靠近的端部均设置有垂直于侧壁向外延伸的限位沿，四个套杆的侧壁与所述套筒的侧壁之间均铰接有伸缩杆，且每个套杆的底部均设置有支杆。

7、优选的是，所述钻头的外侧壁设置有第一螺旋叶片，所述钻头与液压缸旋转连接，所述钻头连接有第一电机驱动其转动。

8、优选的是，四个伸缩杆均为液压伸缩杆。

9、优选的是，每个支杆与套杆的底部旋转连接，且多个支杆连接有第二同步电机驱动其同步转动。

10、优选的是，每个支杆的外侧壁均设置有第二螺旋叶片。

11、优选的是，每个插杆的侧壁均沿轴向设置有滑槽，每个套杆的内侧壁沿轴向设置有多个与滑槽一一对应的滑块，每个滑块对应容纳入所述滑槽内，且每个滑块靠近滑槽内壁的端部均设置有多个滚珠。

12、本发明还提供了一种水下岩体钻孔装置的钻孔方法，包括以下步骤：

13、步骤一、将所述钻孔组件连同高度调节组件、支撑组件下沉至水下待钻孔位置；

14、步骤二、钻杆处于固定状态，四个液压伸缩杆伸长，扩大矩形框体的周长；

15、步骤三、开启第一同步电机驱动多个螺杆转动，使套筒连同支撑组件沿钻杆下滑至指定高度，第二同步电机启动，带动多个支杆在水下岩体上小范围钻孔，第一同步电机和第二同步电机停止工作，多个支杆将支撑组件固定在岩体指定区域；

16、步骤四、钻杆处于随动状态，通过四个液压伸缩杆的伸缩小范围调整钻头的位置，待钻头精确对准指定位置后，开启第一电机和液压缸，利用钻头完成水下岩体钻孔工作，钻孔完成后，再次通过四个液压伸缩杆的伸缩小范围调整钻头的位置，完成小范围多次钻孔工作。

17、本发明至少包括以下有益效果：

18、第一、本发明所述水下岩体钻孔装置，结构设计合理，通过设置多个伸缩杆，灵活调整钻头位置，提高钻头的定位准确性；

19、第二、本发明所述水下岩体钻孔装置的钻孔方法，操作方便，使钻头在矩形框体围成的范围内，陆续完成多个钻孔任务，有效提高了钻孔效率。

20、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.水下岩体钻孔装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的水下岩体钻孔装置，其特征在于，所述钻头的外侧壁设置有第一螺旋叶片，所述钻头与液压缸旋转连接，所述钻头连接有第一电机驱动其转动。

3.如权利要求1所述的水下岩体钻孔装置，其特征在于，四个伸缩杆均为液压伸缩杆。

4.如权利要求1所述的水下岩体钻孔装置，其特征在于，每个支杆与套杆的底部旋转连接，且多个支杆连接有第二同步电机驱动其同步转动。

5.如权利要求4所述的水下岩体钻孔装置，其特征在于，每个支杆的外侧壁均设置有第二螺旋叶片。

6.如权利要求1所述的水下岩体钻孔装置，其特征在于，每个插杆的侧壁均沿轴向设置有滑槽，每个套杆的内侧壁沿轴向设置有多个与滑槽一一对应的滑块，每个滑块对应容纳入所述滑槽内，且每个滑块靠近滑槽内壁的端部均设置有多个滚珠。

7.基于如权利要求1～6任一项所述的水下岩体钻孔装置的钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种水下岩体钻孔装置，包括钻孔组件，高度调节组件和支撑组件，所述钻孔组件包括钻杆和钻头，所述高度调节组件设置有套筒，所述支撑组件包括由四个伸缩件首尾连接围成的矩形框体，矩形框体和套筒之间连接有多个伸缩杆。本发明还公开了一种基于所述水下岩体钻孔装置的钻孔方法，其可以通过多个伸缩杆调整钻头位置，提高钻孔位置的精准度，且在多个伸缩件围成的范围内，可陆续完成多个钻孔任务，提高工作效率。

技术研发人员：叶明,何金星,李江,夏环元,王卫治
受保护的技术使用者：中国水利水电第六工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12