CN108643820B - 用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，属于地下工程岩土体钻进、切割和地下工程防灾减灾技术领域。该用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置包括螺旋式离心排泥系统、复合钻切系统、加压系统、传感系统、泵水冲刷系统、骨架支撑系统。本发明钻切施工时能灵活快速操作；本发明采用复合钻切系统开展钻切工作，保证了土体的均匀性，确保了土体的顺利排出，保证了软硬地层的快速钻切施工，提高了施工速度；本发明采用螺旋式离心排泥系统，通过若干螺旋式离心排泥器与若干排泥管连接，保证了软硬地层钻切施工时岩屑的高速排除；本发明通过一字连接臂内部镶嵌高压管及电线管，不仅不影响构件刚度和安全性，而且节省了材料。

Description

用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置
技术领域
本发明属于地下工程岩土体钻进、切割和地下工程防灾减灾技术领域，尤其是涉及一种用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置。
背景技术
软硬地层是一种非均质地层，地质复杂多变，具有地形地貌起伏多变、地层岩性复杂多样的特点，是地下工程建设过程中面临的一个重要难题，如盾构隧道穿越软硬地层、桩基施工穿越软硬地层、深基坑降水穿越软硬地层、地铁运营区地面分层沉降标穿越软硬地层、深部岩土体聚能切缝穿越软硬地层等。在地下工程软硬地层中施工，不同于单一的软地层和硬地层，由于软地层和硬地层的刚度差异大，钻切速度以及软硬不同地层对钻切刀具的反作用力不相等，致使软硬地层可钻切性不同于单一的软地层和硬地层，导致钻切施工面的钻切力比在单一软地层和硬地层中更难控制，因而在地下工程建设过程中经常出现桩位偏差、桩身混凝土离析松散、裂缝、夹泥以及地表沉降、地下管线破坏、地表建筑物倾斜或倒塌等质量事故。
现有的用于软硬地层施工的钻进装置主要有超大直径的盾构刀盘、盾构刮刀、盾构机刀具、PDC钻头、物探冲刮钻头等，现有的用于软硬地层施工的切割装置主要是嵌岩桩气压控制式切割，但超大直径的盾构刀盘、盾构刮刀、盾构机刀具等盾构类钻进装置体型庞大、造价昂贵，PDC钻头、物探冲刮钻头等工程勘察类钻进装置成孔直径小、刀翼分布角度和切削齿分布设置不合理，嵌岩桩气压控制式切割软硬地层时切割面钻切力不能随地层变化而实时变化，功能性有待提高。因此，现有的软硬地层施工成孔装置，主要是单一的钻入装置和切割装置，缺少同时兼具钻进、切割功能于一体的复合型钻切装置。
中国专利CN106907158A一种用于软硬不均地层的超大直径盾构刀盘系统，包括大型刀盘、中型刀盘、小型刀盘，辐条、面板、滚刀、切刀、先行刀、中心刀、搅拌棒、减速器、液压马达、动力传送装置、护盾和螺旋出土装置，但是该刀盘系统布设方式为多层刀盘空间交错分布，造价昂贵，当刀盘遇软硬地层进行钻进施工时，由于受限于盾构前端刀盘为整体结构，仅能通过控制各类刀盘驱使盾构钻入软硬区，难以有效控制软硬不同地层施工时各地层对应切割面的钻切力，同时也不能切割软硬地层中的硬地层。
中国专利CN206495679U一种在软硬不均地层中使用的盾构刮刀，包括刀体，在刀体的上面一侧边上设有刃口，在刀体上部的斜面上设有安装孔，在刀体的背部设有硬质合金，在刀体的刃口部位设有耐磨合金层，但是该盾构刮刀主要是增强其在不良地层中的抗冲击性能，且成本高，无法保证软硬地层施工时主体结构的精准度，不能用于钻切软硬地层中的岩土体。
中国专利CN204552753U一种适用于软硬不均地层的盾构机刀具，包括安装在刀盘上的多个刀具组合，刀具组合包括滚刀和切削刀，滚刀的轴部安装有传感器，滚刀后部固定安装在刀盘上，切削刀后部通过具有液压伸缩装置的基座安装在刀盘上，基座可沿着盾构机轴向前后移动，但是该盾构机刀具由于受限于盾构前端刀盘为整体结构，仅能通过控制滚刀和切削刀钻入岩土体，不能精准调节软地层、硬地层、软硬相互地层等各类不同地层施工时盾构刀盘钻入面的钻入力，且成本高，也不能切割软硬地层中的硬地层。
中国专利CN203891774U一种适于软硬交错地层的五刀翼PDC钻头，包括钻头本体及凸设于钻头本体冠部的五个刀翼，刀翼之间形成用于排出杂物的数个沟槽，该钻头通过调整刀翼的分布角度以及刀翼上的主切削齿分布来钻孔，当遇软硬地层时，刀翼上的主切削齿不能随着地层的变化以调整主切削齿的钻力，无法保证软硬地层中主体结构的受力均匀性，不能用于岩土体中软硬地层的钻进和切割。
中国专利CN106223855A一种用于嵌岩桩软硬不均地层的气压控制式切岩装置，包括切岩护筒、锥形切削刀具系统、齿形切削刀具系统、振动传感系统、气压传感系统、气压囊系统、高压水管、多径接驳器、隔振弹簧、钻杆、气压控制器、振动控制器、高压水泵、电缆线、强力胶粘剂、气压流量控制器、气压稳固螺栓、橡胶减震垫、隔振紧固螺栓、固位销钉。该装置主要是针对软硬岩切岩时的受力情况，对钻空的软岩保持恒压，对未全部切入的硬岩施加气压，但是该装置无法解决遇软地层、硬地层、软硬交互地层等不同地层切割面的切割力实时调整问题，同时也无法解决软硬地层切割时切屑的快速排出，特别是不能切割硬地层，无法保持切割装置的受力均匀性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，该装置具有钻切力均匀、成孔精度高、成本低、钻切速度快的特点。
本发明的技术方案如下：
一种用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，包括螺旋式离心排泥系统、复合钻切系统、加压系统、传感系统、泵水冲刷系统、骨架支撑系统。
螺旋式离心排泥系统包括螺旋式离心排泥器、排泥管；复合钻切系统包括贝壳刀、锥型刀、哑铃刀、锯齿刀；加压系统包括凸型加压仓、抗高压气体环形储备仓、高压引气管、气压减压管、高强弹簧、加压推动板、加压控制器；传感系统包括防震片、数据线路管、压力传感器、传感控制器、传感控制室；泵水冲刷系统包括抗高压管、高压水泵、高强橡胶弹性管；骨架支撑系统包括杯型转轴、一字型连接臂、容纳室、U型抗磨底盘、中空式抗磨上盘、下部抗磨保护外壳、上部抗磨损保护外壳、滚轴组。
杯型转轴外周设一字型连接臂，一字型连接臂内设抗高压管，抗高压管与高压水泵连接，一字型连接臂同时连接抗高压气体环形储备仓及容纳室，容纳室内安置凸型加压仓、抗高压管、防震片，前述防震片上安置压力传感器，凸型加压仓连接抗高压气体环形储备仓下部，且凸型加压仓与抗高压气体环形储备仓内部连通，高压引气管、气压减压管连接在抗高压气体环形储备仓上部，加压推动板连接高强弹簧上端，两者形成组合体安置于第一凸型加压仓内部，U型抗磨底盘安置在容纳室下部，下部抗磨保护外壳安置于U型抗磨底盘外部，U型抗磨底盘下部安装复合钻切系统，容纳室上部安置螺旋式离心排泥器，螺旋式离心排泥器的出口处连接排泥管，抗高压管的底端连接高强橡胶弹性管的上端，高强橡胶弹性管的下端连接在U型抗磨底盘上，容纳室外安置中空式抗磨上盘，中空式抗磨上盘外通过滚轴组安置上部抗磨损保护外壳，传感控制室位于杯型转轴上部，传感控制室内设置有防震片，该防震片上安置传感控制器，压力传感器通过数据线路管连接传感控制器。
在优选的实施方式中，上述的螺旋式离心排泥系统、复合钻切系统、加压系统、传感系统、泵水冲刷系统、骨架支撑系统都可以设置不止一组。
进一步，螺旋式离心排泥系统可以包括第一螺旋式离心排泥器、第二螺旋式离心排泥器、第三螺旋式离心排泥器、第四螺旋式离心排泥器、第一排泥管、第二排泥管、第三排泥管、第四排泥管。
复合钻切系统可以包括第一贝壳刀、第二贝壳刀、第三贝壳刀、第四贝壳刀、第五贝壳刀、第六贝壳刀、第七贝壳刀、第八贝壳刀、第九贝壳刀、第十贝壳刀、第十一贝壳刀、第十二贝壳刀、第十三贝壳刀、第十四贝壳刀、第十五贝壳刀、第十六贝壳刀、第十七贝壳刀、第十八贝壳刀、第十九贝壳刀、第二十贝壳刀、第二十一贝壳刀、第二十二贝壳刀、第二十三贝壳刀、第二十四贝壳刀、第二十五贝壳刀、第二十六贝壳刀、第二十七贝壳刀、第二十八贝壳刀、第二十九贝壳刀、第三十贝壳刀、第一锥型刀、第二锥型刀、第三锥型刀、第四锥型刀、第五锥型刀、第六锥型刀、第七锥型刀、第八锥型刀、第九锥型刀、第十锥型刀、第十一锥型刀、第十二锥型刀、第十三锥型刀、第十四锥型刀、第十五锥型刀、第十六锥型刀、第十七锥型刀、第十八锥型刀、第十九锥型刀、第二十锥型刀、第二十一锥型刀、第二十二锥型刀、第二十三锥型刀、第二十四锥型刀、第二十五锥型刀、第二十六锥型刀、第二十七锥型刀、第二十八锥型刀、第二十九锥型刀、第三十锥型刀、第三十一锥型刀、第一哑铃型刀、第二哑铃型刀、第三哑铃型刀、第一锯齿刀、第二锯齿刀、第三锯齿刀、第四锯齿刀。
加压系统可以包括第一凸型加压仓、第二凸型加压仓、第三凸型加压仓、第四凸型加压仓、第一抗高压气体环形储备仓、第二抗高压气体环形储备仓、第三抗高压气体环形储备仓、第四抗高压气体环形储备仓、第一高压引气管、第二高压引气管、第三高压引气管、第四高压引气管、第一气压减压管、第二气压减压管、第三气压减压管、第四气压减压管、第一高强弹簧、第二高强度弹簧、第三高强度弹簧、第四高强度弹簧、第一加压推动板、第二加压推动板、第三加压推动板、第四加压推动板、加压控制器。
传感系统可以包括第一防震片、第二防震片、第三防震片、第四防震片、第五防震片、第六防震片、第七防震片、第八防震片、第一数据线路管、第二数据线路管、第三数据线路管、第四数据线路管、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器，第一传感控制器、第二传感控制器、第三传感控制器、第四传感控制器、传感控制室。
泵水冲刷系统包括第一抗高压管、第二抗高压管、第三抗高压管、第四抗高压管、高压水泵，第一高强橡胶弹性管、第二高强橡胶弹性管、第三高强橡胶弹性管、第四高强橡胶弹性管。
骨架支撑系统包括杯型转轴、第一一字型连接臂、第二一字型连接臂、第三一字型连接臂、第四一字型连接臂、第一容纳室、第二容纳室、第三容纳室、第四容纳室、U型抗磨底盘、中空式抗磨上盘、下部抗磨保护外壳、上部抗磨损保护外壳、第一滚轴组、第二滚轴组、第三滚轴组。
杯型转轴四周设四个互成90°的第一一字型连接臂、第二一字型连接臂、第三一字型连接臂、第四一字型连接臂，第一一字型连接臂内设第一抗高压管，第二一字型连接臂内设第二抗高压管，第三一字型连接臂内设第三抗高压管，第四一字型连接臂内设第四抗高压管，第一一字型连接臂同时连接第一抗高压气体环形储备仓及第一容纳室，第二一字型连接臂同时连接第二抗高压气体环形储备仓及第二容纳室，第三一字型连接臂同时连接第三抗高压气体环形储备仓及第三容纳室，第四一字型连接臂同时连接第四抗高压气体环形储备仓及第四容纳室，第一容纳室内安置第一凸型加压仓、第一抗高压管、第一防震片，第二容纳室内安置第二凸型加压仓、第二抗高压管、第二防震片，第三容纳室内安置第三凸型加压仓、第三抗高压管、第三防震片，第四容纳室内安置第四凸型加压仓、第四抗高压管、第四防震片；第一防震片上安置第一压力传感器，第二防震片上安置第二压力传感器，第三防震片上安置第三压力传感器，第四防震片上安置第四压力传感器；U型抗磨底盘安置在第一容纳室、第二容纳室、第三容纳室、第四容纳室下部，下部抗磨保护外壳安置于U型抗磨底盘外部，U型抗磨底盘下部安装各类刀，第一容纳室上部安置第一螺旋式离心排泥器，第二容纳室上部安置第二螺旋式离心排泥器，第三容纳室上部安置第一螺旋式离心排泥器，第四容纳室上部安置第一螺旋式离心排泥器；第一容纳室、第二容纳室、第三容纳室、第四容纳室外安置中空式抗磨上盘，中空式抗磨上盘外通过第一滚轴组、第二滚轴组、第三滚轴组安置上部抗磨损保护外壳，传感控制室环绕于杯型转轴外周，并位于杯型转轴的上部，传感控制室内第五防震片、第六防震片、第七防震片、第八防震片，第五防震片上安置第一传感控制器，第六防震片上安置第二传感控制器，第七防震片上安置第三传感控制器，第八防震片上安置第四传感控制器；第一压力传感器通过第一数据线路管连接第一传感控制器，第二压力传感器通过第二数据线路管连接第二传感控制器，第三压力传感器通过第三数据线路管连接第三传感控制器，第四压力传感器通过第四数据线路管连接第四传感控制器；
在机器工作前第一高强弹簧、第二高强度弹簧、第三高强度弹簧、第四高强度弹簧处于自由伸缩阶段，在机器工作时第一高强弹簧、第二高强度弹簧、第三高强度弹簧、第四高强度弹簧被压缩U型抗磨底盘和下部抗磨保护外壳压缩上移。遇到硬土层时第一高强弹簧、第二高强度弹簧、第三高强度弹簧、第四高强度弹簧收缩大，遇到软土层时第一高强弹簧、第二高强度弹簧、第三高强度弹簧、第四高强度弹簧收缩小。
螺旋式离心排泥系统中第一螺旋式离心排泥器与第一排泥管通过螺栓连接、第二螺旋式离心排泥器与第二排泥管通过螺栓连接、第三螺旋式离心排泥器与第三排泥管通过螺栓连接、第四螺旋式离心排泥器于第四排泥管通过螺栓连接。螺旋式离心排泥器由引泥管，出泥管，离心扇，机壳，马达，输电线组成，具有功率大耐磨损，排泥高效的优点，排泥管由金属头部和高强橡胶制成，具有排泥通畅，耐磨损的优点。
复合钻切系统中第一贝壳刀、第二贝壳刀、第三贝壳刀、第四贝壳刀、第五贝壳刀、第六贝壳刀、第七贝壳刀、第八贝壳刀、第九贝壳刀、第十贝壳刀、第十一贝壳刀、第十二贝壳刀、第十三贝壳刀、第十四贝壳刀、第十五贝壳刀分布在U型抗磨底盘左侧，第十六贝壳刀、第十七贝壳刀、第十八贝壳刀、第十九贝壳刀、第二十贝壳刀、第二十一贝壳刀、第二十二贝壳刀、第二十三贝壳刀、第二十四贝壳刀、第二十五贝壳刀、第二十六贝壳刀、第二十七贝壳刀、第二十八贝壳刀、第二十九贝壳刀、第三十贝壳刀分布在U型抗磨底盘右侧；贝壳刀由高强度金刚石制成，耐磨，碎石效率好。第一锥型刀、第二锥型刀、第三锥型刀、第四锥型刀、第五锥型刀、第六锥型刀、第七锥型刀、第八锥型刀、第九锥型刀、第十锥型刀、第十一锥型刀、第十二锥型刀、第十三锥型刀、第十四锥型刀、第十五锥型刀分布在U型抗磨底盘上侧，第十六锥型刀、第十七锥型刀、第十八锥型刀、第十九锥型刀、第二十锥型刀、第二十一锥型刀、第二十二锥型刀、第二十三锥型刀、第二十四锥型刀、第二十五锥型刀、第二十六锥型刀、第二十七锥型刀、第二十八锥型刀、第二十九锥型刀、第三十锥型刀分布在U型抗磨底盘下侧，第三十一锥型刀安置于U型抗磨底盘中心。锥形刀由高强度合金制成，碎土均匀且效率高。值得注意的是，在本发明中，第一哑铃型刀、第二哑铃型刀、第三哑铃型刀三互成120°分布于第三十一锥型刀四周。哑铃型刀由高强度合金制成，起碎土，碎石双作用。第一锯齿刀安置于第一一字型连接臂正下方、第二锯齿刀安置于第一一字型连接臂正下方、第三锯齿刀安置于第一一字型连接臂正下方、第四锯齿刀安置于第一一字型连接臂正下方；锯齿刀由高强度金刚石制成，在碎石，平土的同时，不影响排土。
加压系统中第一凸型加压仓螺栓连接第一抗高压气体环形储备仓下部、第二凸型加压仓螺栓连接第二抗高压气体环形储备仓下部、第三凸型加压仓螺栓连接第三抗高压气体环形储备仓下部、第四凸型加压仓螺栓连接第四抗高压气体环形储备仓下部，凸型加压仓由耐高强气压材质作为内部结构，结构外部包裹金属外壳制成，具有抗高压，安全的优点；抗高压气体环形储备仓由合金外壳，抗高强压材料组成的1/4圆弧的立体气体储备室，安全储备气体足以供应较大压力；第一高压引气管、第一气压减压管螺栓连接第一抗高压气体环形储备仓上部，第二高压引气管、第二气压减压管螺栓连接第二抗高压气体环形储备仓上部，第三高压引气管、第三气压减压管螺栓连接第三抗高压气体环形储备仓上部，第四高压引气管与第四气压减压管螺栓连接第四抗高压气体环形储备仓上部，高压引气管由抗高压材质制成内部结构，结构外部包裹一定厚度的金属外壳制成，具有高效送气，安全耐高压的优点；气压减压管由抗高压材质制成内部结构，结构外部包裹一定厚度的金属外壳制成，具有高效减压，安全耐高压的优点。第一加压推动板螺栓连接第一高强弹簧上端形成组合体安置于第一凸型加压仓内部、第二加压推动板螺栓连接第二高强弹簧上端形成组合体安置于第二凸型加压仓内部、第三加压推动板螺栓连接第三高强弹簧上端形成组合体安置于第三凸型加压仓内部、第四加压推动板螺栓连接第四高强弹簧上端形成组合体安置于第四凸型加压仓内部，加压推动板由耐高压材质和高强合金共同打造而成，具有耐高强压和具有极高的强度的优点；第一高强弹簧的下端、第二高强度弹簧的下端、第三高强度弹簧的下端、第四高强度弹簧的下端螺栓连接U型抗磨底盘。高强弹簧由特极优质合金钢制成，拥有极高的强度；
传感系统中第一压力传感器螺栓安置第一防震片上、第二压力传感器螺栓安置第一防震片上、第三压力传感器螺栓安置第一防震片上、第四压力传感器螺栓安置第一防震片上，压力传感器由压力感应块，数据收集处理传输一体机，电线，电缆组成，具有准确采集压力，快速处理，计算，传输数据的本领；第一传感控制器螺栓安置第五防震片上、第二传感控制器螺栓安置第六防震片上、第三传感控制器螺栓安置第七防震片上、第四传感控制器螺栓安置第八防震片上，防震片由具有缓冲和一定抵抗变形能力的材料组成，有效保护其上置仪器并使得数据的采集和处理不受仪器抖动而影响；传感控制器由数据接收设备，数据控制设备和数据传输设备组成；第一压力传感器通过第一数据线路管连接第一传感控制器、第二力传感器通过第二数据线路管连接第二传感控制器、第三压力传感器通过第三数据线路管连接第三传感控制器、第四压力传感器通过第四数据线路管连接第四传感控制器，数据线路管由不锈钢管制成外壳，内部镶嵌绝缘橡胶管，具有绝缘和保护内部线路的优点；第一防震片、第二防震片、第三防震片、第四防震片螺栓安置于传感控制室上；传感控制室由合金组成，具有空间大，强度好的优点；
泵水冲刷系统中第一抗高压管螺栓连接第一高强橡胶弹性管、第二抗高压管螺栓连接第二高强橡胶弹性管、第三抗高压管螺栓连接第一高强橡胶弹性管、第四抗高压管螺栓连接第四高强橡胶弹性管；抗高压管由不锈钢管制成外壳，内部镶嵌耐高压可伸缩橡胶管，使得水管具有刚度的同时又保障工作时的安全性，同时底部可伸缩变为可能。高强橡胶弹性管由合成橡胶制成，具有伸缩自由的特点；
骨架支撑系统中杯型转轴螺栓连接第一一字型连接臂、第二一字型连接臂、第三一字型连接臂、第四一字型连接臂，杯型转轴由特技优质合金钢制成，具有极高的强度和抗扭系数；一字型连接臂由高强度合金制成，起系统的骨架作用，其内部留有镶嵌水管电线管的空间，在起强度支撑的同时成为水电运输的场所。第一一字型连接臂螺栓连接第一容纳室、第二一字型连接臂螺栓连接第二容纳室、第三一字型连接臂螺栓连接第三容纳室、第四一字型连接臂螺栓连接第四容纳室，容纳室由合金制成，具有空间大，容纳性好，强度高的优点；U型抗磨底盘与第一容纳室、第二容纳室、第三容纳室、第四容纳室通过第一高强弹簧、第二高强度弹簧、第三高强度弹簧、第四高强度弹簧螺栓连接、U型抗磨底盘与下部抗磨保护外壳螺栓连接、中空式抗磨上盘外通过第一滚轴组、第二滚轴组、第三滚轴组安置上部抗磨损保护外壳；U型抗磨底盘与中空式抗磨上盘由高强合金制成，具有耐磨损，强度高的优点；下部抗磨保护外壳与上部抗磨损保护外壳由特技优质合金钢制成，具有耐磨损，破土容易，强度高，热稳定，耐腐蚀的优点。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1.本发明装置采用气压加压的方式，通过抗高压气体环形储备仓与凸型加压仓连接，装置运行前压缩气体，然后通过高压引气管充满抗高压气体环形储备仓，当装置钻切施工时，通过再次压入气体使其内部压强增加以推动下移弹簧，致使弹簧收缩向下产生推力形成加压，当不需要加压时，高压气体从气压减压管释放到外界空间，进而使装置钻切施工时加压、减压能灵活快速操作。
2.本发明装置采用贝壳刀-锥形刀-哑铃型刀-锯齿型刀组成复合钻切系统开展钻切工作，其中贝壳刀分布于结构下部抗磨保护外壳左侧和右侧，锥形刀分布于结构下部抗磨保护外壳上侧和下侧，还有一个锥形刀安装在结构下部抗磨保护外壳中心，哑铃型刀分布于中心锥形刀周围，锯齿刀分布在一字连接臂下方，贝壳刀切割硬土高效且强度高，锥形刀切割土体高效，哑铃型刀钻入土体，保证土体的均匀性，确保土体的顺利排出，而锯齿型刀保证均匀破碎岩石与土，贝壳刀-锥形刀-哑铃型刀-锯齿型刀的组合，能保证软硬地层的快速钻切施工，提高施工速度。
3.本发明装置采用螺旋式离心排泥系统，通过若干螺旋式离心排泥器与若干排泥管连接，能保证软硬地层钻切施工时岩屑的高速排除。
4.本发明装置通过一字连接臂内部镶嵌高压管及电线管，不仅不影响构件刚度和安全性，而且节省了材料。
附图说明
图1为本发明实施例所述用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置的主视结构剖面图。
图2为图1逆时针旋转45°的剖面图。
图3为图1逆时针旋转67.5°的剖面面。
图4为本发明用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置的底部仰视图。
图5为图1沿A-A’切线俯视图。
图6为图1沿B-B’切线俯视图。
图7为图1沿C-C’切线俯视图。
图8为图1沿C-C’切线仰视图。
图9为图1沿D-D’切线俯视图。
图10为本发明实施例所述用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置在软硬地层中准备钻切施工时的主视剖面图。
图11为本发明实施例所述用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置遇软硬地层时底盘上移时的主视剖面图。
附图标记说明
1为螺旋式离心排泥系统、2为复合钻切系统、3为加压系统、4为传感系统、5为泵水冲刷系统、6为骨架支撑系统、101为第一螺旋式离心排泥器、102为第二螺旋式离心排泥器、103为第三螺旋式离心排泥器、104为第四螺旋式离心排泥器、105为第一排泥管、106为第二排泥管、107为第三排泥管、108为第四排泥管、201为第一贝壳刀、202为第二贝壳刀、203为第三贝壳刀、204为第四贝壳刀、205为第五贝壳刀、206为第六贝壳刀、207为第七贝壳刀、208为第八贝壳刀、209为第九贝壳刀、210为第十贝壳刀、211为第十一贝壳刀、212为第十二贝壳刀、213为第十三贝壳刀、214为第十四贝壳刀、215为第十五贝壳刀、216为第十六贝壳刀、217为第十七贝壳刀、218为第十八贝壳刀、219为第十九贝壳刀、220为第二十贝壳刀、221为第二十一贝壳刀、222为第二十二贝壳刀、223为第二十三贝壳刀、224为第二十四贝壳刀、225为第二十五贝壳刀、226为第二十六贝壳刀、227为第二十七贝壳刀、228为第二十八贝壳刀、229为第二十九贝壳刀、230为第三十贝壳刀、231为第一锥型刀、232为第二锥型刀、233为第三锥型刀、234为第四锥型刀、235为第五锥型刀、236为第六锥型刀、237为第七锥型刀、238为第八锥型刀、239为第九锥型刀、240为第十锥型刀、241为第十一锥型刀、242为第十二锥型刀、243为第十三锥型刀、244为第十四锥型刀、245为第十五锥型刀、246为第十六锥型刀、247为第十七锥型刀、248为第十八锥型刀、249为第十九锥型刀、250为第二十锥型刀、251为第二十一锥型刀、252为第二十二锥型刀、253为第二十三锥型刀、254为第二十四锥型刀、255为第二十五锥型刀、256为第二十六锥型刀、257为第二十七锥型刀、258为第二十八锥型刀、259为第二十九锥型刀、260为第三十锥型刀、261为第三十一锥型刀、262为第一哑铃型刀、263为第二哑铃型刀、264为第三哑铃型刀、265为第一锯齿刀、266为第二锯齿刀、267为第三锯齿刀、268为第四锯齿刀、301为第一凸型加压仓、302为第二凸型加压仓、303为第三凸型加压仓、304为第四凸型加压仓、305为第一抗高压气体环形储备仓、306为第二抗高压气体环形储备仓、307为第三抗高压气体环形储备仓、308为第四抗高压气体环形储备仓、309为第一高压引气管、310为第二高压引气管、311为第三高压引气管、312为第四高压引气管、313为第一气压减压管、314为第二气压减压管、315为第三气压减压管、316为第四气压减压管、317为第一高强弹簧、318为第二高强度弹簧、319为第三高强度弹簧、320为第四高强度弹簧、321为第一加压推动板、322为第二加压推动板、323为第三加压推动板、324为第四加压推动板、325为加压控制器、401为第一防震片、402为第二防震片、403为第三防震片、404为第四防震片、405为第五防震片、406为第六防震片、407为第七防震片、408为第八防震片、409为第一数据线路管、410为第二数据线路管、411为第三数据线路管、412为第四数据线路管、413为第一压力传感器、414为第二压力传感器、415为第三压力传感器、416为第四压力传感器，417为第一传感控制器、418为第二传感控制器、419为第三传感控制器、420为第四传感控制器、421为传感控制室、501为第一抗高压管、502为第二抗高压管、503为第三抗高压管、504为第四抗高压管、505为高压水泵，506为第一高强橡胶弹性管、507为第二高强橡胶弹性管、508为第三高强橡胶弹性管、509为第四高强橡胶弹性管、601为杯型转轴、602为第一一字型连接臂、603为第二一字型连接臂、604为第三一字型连接臂、605为第四一字型连接臂、606为第一容纳室、607为第二容纳室、608为第三容纳室、609为第四容纳室、610为U型抗磨底盘、611为中空式抗磨上盘、612为下部抗磨保护外壳、613为上部抗磨损保护外壳、614为第一滚轴组、615为第二滚轴组、616为第三滚轴组。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及其附图对本发明提供的用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更加清楚。
需要说明的是，本发明的实施例有较佳的实施性，并非是对本发明任何形式的限定。本发明实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本发明优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本发明实施例所属技术领域的技术人员所理解。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本发明的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，并非是限定本发明可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本发明各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
实施例
如图1～图11所示，一种用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，包括：螺旋式离心排泥系统1、复合钻切系统2、加压系统3、传感系统4、泵水冲刷系统5、骨架支撑系统6。
螺旋式离心排泥系统1，包括第一螺旋式离心排泥器101、第二螺旋式离心排泥器102、第三螺旋式离心排泥器103、第四螺旋式离心排泥器104、第一排泥管105、第二排泥管106、第三排泥管107、第四排泥管108。
复合钻切系统2，包括第一贝壳刀201、第二贝壳刀202、第三贝壳刀203、第四贝壳刀204、第五贝壳刀205、第六贝壳刀206、第七贝壳刀207、第八贝壳刀208、第九贝壳刀209、第十贝壳刀210、第十一贝壳刀211、第十二贝壳刀212、第十三贝壳刀213、第十四贝壳刀214、第十五贝壳刀215、第十六贝壳刀216、第十七贝壳刀217、第十八贝壳刀218、第十九贝壳刀219、第二十贝壳刀220、第二十一贝壳刀221、第二十二贝壳刀222、第二十三贝壳刀223、第二十四贝壳刀224、第二十五贝壳刀225、第二十六贝壳刀226、第二十七贝壳刀227、第二十八贝壳刀228、第二十九贝壳刀229、第三十贝壳刀230、第一锥型刀231、第二锥型刀232、第三锥型刀233、第四锥型刀234、第五锥型刀235、第六锥型刀236、第七锥型刀237、第八锥型刀238、第九锥型刀239、第十锥型刀240、第十一锥型刀241、第十二锥型刀242、第十三锥型刀243、第十四锥型刀244、第十五锥型刀245、第十六锥型刀246、第十七锥型刀247、第十八锥型刀248、第十九锥型刀249、第二十锥型刀250、第二十一锥型刀251、第二十二锥型刀252、第二十三锥型刀253、第二十四锥型刀254、第二十五锥型刀255、第二十六锥型刀256、第二十七锥型刀257、第二十八锥型刀258、第二十九锥型刀259、第三十锥型刀260、第三十一锥型刀261、第一哑铃型刀262、第二哑铃型刀263、第三哑铃型刀264、第一锯齿刀265、第二锯齿刀266、第三锯齿刀267、第四锯齿刀268。
加压系统3，包括第一凸型加压仓301、第二凸型加压仓302、第三凸型加压仓303、第四凸型加压仓304、第一抗高压气体环形储备仓305、第二抗高压气体环形储备仓306、第三抗高压气体环形储备仓307、第四抗高压气体环形储备仓308、第一高压引气管309、第二高压引气管310、第三高压引气管311、第四高压引气管312、第一气压减压管313、第二气压减压管314、第三气压减压管315、第四气压减压管316、第一高强弹簧317、第二高强度弹簧318、第三高强度弹簧319、第四高强度弹簧320、第一加压推动板321、第二加压推动板322、第三加压推动板323、第四加压推动板324、加压控制器325。
传感系统4，包括第一防震片401、第二防震片402、第三防震片403、第四防震片404、第五防震片405、第六防震片406、第七防震片407、第八防震片408、第一数据线路管409、第二数据线路管410、第三数据线路管411、第四数据线路管412、第一压力传感器413、第二压力传感器414、第三压力传感器415、第四压力传感器416，第一传感控制器417、第二传感控制器418、第三传感控制器419、第四传感控制器420、传感控制室421。
泵水冲刷系统5，包括第一抗高压管501、第二抗高压管502、第三抗高压管503、第四抗高压管504、高压水泵505，第一高强橡胶弹性管506、第二高强橡胶弹性管507、第三高强橡胶弹性管508、第四高强橡胶弹性管509。
骨架支撑系统6，包括杯型转轴601、第一一字型连接臂602、第二一字型连接臂603、第三一字型连接臂604、第四一字型连接臂605、第一容纳室606、第二容纳室607、第三容纳室608、第四容纳室609、U型抗磨底盘610、中空式抗磨上盘611、下部抗磨保护外壳612、上部抗磨损保护外壳613、第一滚轴组614、第二滚轴组615、第三滚轴组616。
地层系统7，包括软土层701、硬土层702。
本发明的实现机理为：
杯型转轴601四周设四个互成90°的第一一字型连接臂602、第二一字型连接臂603、第三一字型连接臂604、第四一字型连接臂605，第一一字型连接臂602内设第一抗高压管501，第二一字型连接臂603内设第二抗高压管502，第三一字型连接臂604内设第三抗高压管503，第四一字型连接臂605内设第四抗高压管504，第一一字型连接臂602同时连接第一抗高压气体环形储备仓305及第一容纳室606，第二一字型连接臂603同时连接第二抗高压气体环形储备仓306及第二容纳室607，第三一字型连接臂604同时连接第三抗高压气体环形储备仓306及第三容纳室608，第四一字型连接臂605同时连接第四抗高压气体环形储备仓307及第四容纳室609、第一容纳室606内安置第一凸型加压仓301、第一抗高压管501、第一防震片401，第二容纳室607内安置第二凸型加压仓302、第二抗高压管502、第二防震片402，第三容纳室608内安置第三凸型加压仓303、第三抗高压管503、第三防震片403，第四容纳室610内安置第四凸型加压仓304、第四抗高压管504、第四防震片404；第一防震片401上安置第一压力传感器413，第二防震片402上安置第二压力传感器414，第三防震片403上安置第三压力传感器415，第四防震片404上安置第四压力传感器416；U型抗磨底盘610安置在第一容纳室606、第二容纳室607、第三容纳室608、第四容纳室609下部，下部抗磨保护外壳612安置于U型抗磨底盘610外部，U型抗磨底盘610下部安装各类刀，第一容纳室606上部安置第一螺旋式离心排泥器101，第二容纳室607上部安置第二螺旋式离心排泥器102，第三容纳室608上部安置第一螺旋式离心排泥器103，第四容纳室609上部安置第一螺旋式离心排泥器104；第一容纳室606、第二容纳室607、第三容纳室608、第四容纳室609外安置中空式抗磨上盘611，中空式抗磨上盘611外通过第一滚轴组614、第二滚轴组615、第三滚轴组616安置上部抗磨损保护外壳613，传感控制室421安置于杯型转轴601上部，传感控制室421内安置第四防震片404、第五防震片405、第六防震片406、第七防震片407、第八防震片408，第五防震片405上安置第一传感控制器417，第六防震片406上安置第二传感控制器418，第七防震片407上安置第三传感控制器419，第八防震片408上安置第四传感控制器420；第一压力传感器413通过第一数据线路管409连接第一传感控制器417，第二压力传感器414通过第二数据线路管410连接第二传感控制器418，第三压力传感器415通过第三数据线路管411连接第三传感控制器419，第四压力传感器416通过第四数据线路管412连接第四传感控制器420。
在机器工作前第一高强弹簧317、第二高强度弹簧318、第三高强度弹簧319、第四高强度弹簧320处于自由伸缩阶段，在机器工作时第一高强弹簧317、第二高强度弹簧318、第三高强度弹簧319、第四高强度弹簧320被压缩U型抗磨底盘610和下部抗磨保护外壳612上移。遇到硬土层702时第一高强弹簧317、第二高强度弹簧318、第三高强度弹簧319、第四高强度弹簧320收缩大，遇到软土层701时第一高强弹簧317、第二高强度弹簧318、第三高强度弹簧319、第四高强度弹簧320收缩小。
螺旋式离心排泥系统1中第一螺旋式离心排泥器101与第一排泥管105通过螺栓连接、第二螺旋式离心排泥器102与第二排泥管106通过螺栓连接、第三螺旋式离心排泥器103与第三排泥管107通过螺栓连接、第四螺旋式离心排泥器104于第四排泥管108通过螺栓连接。螺旋式离心排泥器由引泥管，出泥管，离心扇，机壳，马达，输电线组成，具有功率大耐磨损，排泥高效的优点，排泥管由金属头部和高强橡胶制成，具有排泥通畅，耐磨损的优点。
复合钻切系统2中第一贝壳刀201、第二贝壳刀202、第三贝壳刀203、第四贝壳刀204、第五贝壳刀205、第六贝壳刀206、第七贝壳刀207、第八贝壳刀208、第九贝壳刀209、第十贝壳刀210、第十一贝壳刀211、第十二贝壳刀212、第十三贝壳刀213、第十四贝壳刀214、第十五贝壳刀215分布在U型抗磨底盘610左侧，第十六贝壳刀216、第十七贝壳刀217、第十八贝壳刀218、第十九贝壳刀219、第二十贝壳刀220、第二十一贝壳刀221、第二十二贝壳刀222、第二十三贝壳刀223、第二十四贝壳刀224、第二十五贝壳刀225、第二十六贝壳刀226、第二十七贝壳刀227、第二十八贝壳刀228、第二十九贝壳刀229、第三十贝壳刀230分布在U型抗磨底盘610右侧、贝壳刀由高强度金刚石制成，耐磨，碎石效率好。第一锥型刀231、第二锥型刀232、第三锥型刀233、第四锥型刀234、第五锥型刀235、第六锥型刀236、第七锥型刀237、第八锥型刀238、第九锥型刀239、第十锥型刀240、第十一锥型刀241、第十二锥型刀242、第十三锥型刀243、第十四锥型刀244、第十五锥型刀245分布在U型抗磨底盘610上侧，第十六锥型刀246、第十七锥型刀247、第十八锥型刀248、第十九锥型刀249、第二十锥型刀250、第二十一锥型刀251、第二十二锥型刀252、第二十三锥型刀253、第二十四锥型刀254、第二十五锥型刀255、第二十六锥型刀256、第二十七锥型刀257、第二十八锥型刀258、第二十九锥型刀259、第三十锥型刀260分布在U型抗磨底盘610下侧，第三十一锥型刀261安置于U型抗磨底盘610中心。锥形刀由高强度合金制成，碎土均匀且效率高。第一哑铃型刀262、第二哑铃型刀263、第三哑铃型刀264三互成120°分布于第三十一锥型刀261四周。哑铃型刀由高强度合金制成，起碎土，碎石双作用。第一锯齿刀265安置于第一一字型连接臂602正下方、第二锯齿刀266安置于第一一字型连接臂602正下方、第三锯齿刀267安置于第一一字型连接臂602正下方、第四锯齿刀268安置于第一一字型连接臂602正下方。锯齿刀由高强度金刚石制成，在碎石，平土的同时，不影响排土。
加压系统3中第一凸型加压仓301螺栓连接第一抗高压气体环形储备仓305下部、第二凸型加压仓302螺栓连接第二抗高压气体环形储备仓306下部、第三凸型加压仓303螺栓连接第三抗高压气体环形储备仓307下部、第四凸型加压仓304螺栓连接第四抗高压气体环形储备仓308下部，加压仓由耐高强气压材质作为内部结构，结构外部包裹金属外壳制成，具有抗高压，安全的优点。抗高压气体环形储备仓由合金外壳，抗高强压材料组成的1/4圆弧的立体气体储备室，安全储备气体足以供应较大压力。第一高压引气管309与第一气压减压管313螺栓连接第一抗高压气体环形储备仓305上部、第二高压引气管310与第二气压减压管314螺栓连接第二抗高压气体环形储备仓306上部、第三高压引气管311与第三气压减压管315螺栓连接第三抗高压气体环形储备仓307上部、第四高压引气管312与第四气压减压管316螺栓连接第四抗高压气体环形储备仓308上部，引气管由抗高压材质制成内部结构，结构外部包裹一定厚度的金属外壳制成，具有高效送气，安全耐高压的优点。减压管由抗高压材质制成内部结构，结构外部包裹一定厚度的金属外壳制成，具有高效减压，安全耐高压的优点。第一加压推动板321螺栓连接第一高强弹簧317上端形成组合体安置于第一凸型加压仓301内部、第二加压推动板322螺栓连接第二高强弹簧318上端形成组合体安置于第二凸型加压仓302内部、第三加压推动板323螺栓连接第三高强弹簧319上端形成组合体安置于第三凸型加压仓303内部、第四加压推动板324螺栓连接第四高强弹簧320上端形成组合体安置于第四凸型加压仓304内部，推动板由耐高压材质和高强合金共同打造而成，具有耐高强压和具有极高的强度的优点。第一高强弹簧317、第二高强度弹簧318、第三高强度弹簧319、第四高强度弹簧320螺栓连接U型抗磨底盘610。高强弹簧由特极优质合金钢制成，拥有极高的强度。
传感系统4中第一压力传感器413螺栓安置第一防震片401上、第二压力传感器414螺栓安置第一防震片402上、第三压力传感器415螺栓安置第一防震片403上、第四压力传感器416螺栓安置第一防震片404上，压力传感器由压力感应块，数据收集处理传输一体机，电线，电缆组成，具有准确采集压力，快速处理，计算，传输数据的本领。第一传感控制器417螺栓安置第五防震片405上、第二传感控制器418螺栓安置第六防震片406上、第三传感控制器419螺栓安置第七防震片407上、第四传感控制器419螺栓安置第八防震片408上，防震片由具有缓冲和一定抵抗变形能力的材料组成，有效保护其上置仪器并使得数据的采集和处理不受仪器抖动而影响。传感控制器由数据接收设备，数据控制设备和数据传输设备组成。第一压力传感器413通过第一数据线路管409连接第一传感控制器417、第二力传感器414通过第二数据线路管410连接第二传感控制器418、第三压力传感器415通过第三数据线路管411连接第三传感控制器419、第四压力传感器416通过第四数据线路管412连接第四传感控制器420，数据线路管由不锈钢管制成外壳，内部镶嵌绝缘橡胶管，具有绝缘和保护内部线路的优点。第一防震片401、第二防震片402、第三防震片403、第四防震片404螺栓安置于传感控制室421上。传感控制室由合金组成，具有空间大，强度好的优点。
泵水冲刷系统5中第一抗高压管501螺栓连接第一高强橡胶弹性管506、第二抗高压管502螺栓连接第二高强橡胶弹性管507、第三抗高压管503螺栓连接第一高强橡胶弹性管508、第四抗高压管504螺栓连接第四高强橡胶弹性管509。抗高压管由不锈钢管制成外壳，内部镶嵌耐高压可伸缩橡胶管，使得水管具有刚度的同时又保障工作时的安全性，同时底部可伸缩变为可能。高强橡胶弹性管由合成橡胶制成，具有伸缩自由的特点。
骨架支撑系统6中杯型转轴601螺栓连接第一一字型连接臂602、第二一字型连接臂603、第三一字型连接臂604、第四一字型连接臂605，杯型转轴由特技优质合金钢制成，具有极高的强度和抗扭系数。一字型连接臂由高强度合金制成，起系统的骨架作用，其内部留有镶嵌水管电线管的空间，在起强度支撑的同时成为水电运输的场所。第一一字型连接臂602螺栓连接第一容纳室606、第二一字型连接臂603螺栓连接第二容纳室607、第三一字型连接臂603螺栓连接第三容纳室608、第四一字型连接臂604螺栓连接第四容纳室609，容纳室由合金制成，具有空间大，容纳性好，强度高的优点。U型抗磨底盘610与第一容纳室606、第二容纳室607、第三容纳室608、第四容纳室609通过第一高强弹簧316、第二高强度弹簧317、第三高强度弹簧318、第四高强度弹簧319螺栓连接、U型抗磨底盘610与下部抗磨保护外壳612螺栓连接、中空式抗磨上盘611外通过第一滚轴组614、第二滚轴组615、第三滚轴组616安置上部抗磨损保护外壳613。U型抗磨底盘与中空式抗磨上盘由高强合金制成，具有耐磨损，强度高的优点。下部抗磨保护外壳与上部抗磨损保护外壳由特技优质合金钢制成，具有耐磨损，破土容易，强度高，热稳定，耐腐蚀的优点。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，其特征在于：包括螺旋式离心排泥系统、复合钻切系统、加压系统、传感系统、泵水冲刷系统、骨架支撑系统；
螺旋式离心排泥系统包括螺旋式离心排泥器、排泥管；复合钻切系统包括贝壳刀、锥型刀、哑铃刀、锯齿刀；加压系统包括凸型加压仓、抗高压气体环形储备仓、高压引气管、气压减压管、高强弹簧、加压推动板、加压控制器；传感系统包括防震片、数据线路管、压力传感器、传感控制器、传感控制室；泵水冲刷系统包括抗高压管、高压水泵、高强橡胶弹性管；骨架支撑系统包括杯型转轴、一字型连接臂、容纳室、U型抗磨底盘、中空式抗磨上盘、下部抗磨保护外壳、上部抗磨损保护外壳、滚轴组；
杯型转轴外周设一字型连接臂，一字型连接臂内设抗高压管，抗高压管与高压水泵连接，一字型连接臂同时连接抗高压气体环形储备仓及容纳室，容纳室内安置凸型加压仓、抗高压管、防震片，前述防震片上安置压力传感器，凸型加压仓连接抗高压气体环形储备仓下部，且凸型加压仓与抗高压气体环形储备仓内部连通，高压引气管、气压减压管连接在抗高压气体环形储备仓上部，加压推动板连接高强弹簧上端，两者形成组合体安置于第一凸型加压仓内部，U型抗磨底盘安置在容纳室下部，下部抗磨保护外壳安置于U型抗磨底盘外部，U型抗磨底盘下部安装复合钻切系统，容纳室上部安置螺旋式离心排泥器，螺旋式离心排泥器的出口处连接排泥管，抗高压管的底端连接高强橡胶弹性管的上端，高强橡胶弹性管的下端连接在U型抗磨底盘上，容纳室外安置中空式抗磨上盘，中空式抗磨上盘外通过滚轴组安置上部抗磨损保护外壳，传感控制室位于杯型转轴上部，传感控制室内设置有防震片，该防震片上安置传感控制器，压力传感器通过数据线路管连接传感控制器。
2.根据权利要求1所述的用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，其特征在于：螺旋式离心排泥系统包括第一螺旋式离心排泥器(101)、第二螺旋式离心排泥器(102)、第三螺旋式离心排泥器(103)、第四螺旋式离心排泥器(104)、第一排泥管(105)、第二排泥管(106)、第三排泥管(107)、第四排泥管(108)；
加压系统包括第一凸型加压仓(301)、第二凸型加压仓(302)、第三凸型加压仓(303)、第四凸型加压仓(304)、第一抗高压气体环形储备仓(305)、第二抗高压气体环形储备仓(306)、第三抗高压气体环形储备仓(307)、第四抗高压气体环形储备仓(308)、第一高压引气管(309)、第二高压引气管(310)、第三高压引气管(311)、第四高压引气管(312)、第一气压减压管(313)、第二气压减压管(314)、第三气压减压管(315)、第四气压减压管(316)、第一高强弹簧(317)、第二高强度弹簧(318)、第三高强度弹簧(319)、第四高强度弹簧(320)、第一加压推动板(321)、第二加压推动板(322)、第三加压推动板(323)、第四加压推动板(324)、加压控制器(325)；
传感系统包括第一防震片(401)、第二防震片(402)、第三防震片(403)、第四防震片(404)、第五防震片(405)、第六防震片(406)、第七防震片(407)、第八防震片(408)、第一数据线路管(409)、第二数据线路管(410)、第三数据线路管(411)、第四数据线路管(412)、第一压力传感器(413)、第二压力传感器(414)、第三压力传感器(415)、第四压力传感器(416)，第一传感控制器(417)、第二传感控制器(418)、第三传感控制器(419)、第四传感控制器(420)、传感控制室(421)；
泵水冲刷系统包括第一抗高压管(501)、第二抗高压管(502)、第三抗高压管(503)、第四抗高压管(504)、高压水泵(505)，第一高强橡胶弹性管(506)、第二高强橡胶弹性管(507)、第三高强橡胶弹性管(508)、第四高强橡胶弹性管(509)；
骨架支撑系统包括杯型转轴(601)、第一一字型连接臂(602)、第二一字型连接臂(603)、第三一字型连接臂(604)、第四一字型连接臂(605)、第一容纳室(606)、第二容纳室(607)、第三容纳室(608)、第四容纳室(609)、U型抗磨底盘(610)、中空式抗磨上盘(611)、下部抗磨保护外壳(612)、上部抗磨损保护外壳(613)、第一滚轴组(614)、第二滚轴组(615)、第三滚轴组(616)；
杯型转轴(601)四周设四个互成90°的第一一字型连接臂(602)、第二一字型连接臂(603)、第三一字型连接臂(604)、第四一字型连接臂(605)，第一一字型连接臂(602)内设第一抗高压管(501)，第二一字型连接臂(603)内设第二抗高压管(502)，第三一字型连接臂(604)内设第三抗高压管(503)，第四一字型连接臂(605)内设第四抗高压管(504)，第一一字型连接臂(602)同时连接第一抗高压气体环形储备仓(305)及第一容纳室(606)，第二一字型连接臂(603)同时连接第二抗高压气体环形储备仓(306)及第二容纳室(607)，第三一字型连接臂(604)同时连接第三抗高压气体环形储备仓(306)及第三容纳室(608)，第四一字型连接臂(605)同时连接第四抗高压气体环形储备仓(307)及第四容纳室(609)，第一容纳室(606)内安置第一凸型加压仓(301)、第一抗高压管(501)、第一防震片(401)，第二容纳室(607)内安置第二凸型加压仓(302)、第二抗高压管(502)、第二防震片(402)，第三容纳室(608)内安置第三凸型加压仓(303)、第三抗高压管(503)、第三防震片(403)，第四容纳室(610)内安置第四凸型加压仓(304)、第四抗高压管(504)、第四防震片(404)；第一防震片(401)上安置第一压力传感器(413)，第二防震片(402)上安置第二压力传感器(414)，第三防震片(403)上安置第三压力传感器(415)，第四防震片(404)上安置第四压力传感器(416)；U型抗磨底盘(610)安置在第一容纳室(606)、第二容纳室(607)、第三容纳室(608)、第四容纳室(609)下部，下部抗磨保护外壳(612)安置于U型抗磨底盘(610)外部，U型抗磨底盘(610)下部安装复合钻切系统的各类刀，第一容纳室(606)上部安置第一螺旋式离心排泥器(101)，第二容纳室(607)上部安置第二螺旋式离心排泥器(102)，第三容纳室(608)上部安置第一螺旋式离心排泥器(103)，第四容纳室(609)上部安置第一螺旋式离心排泥器(104)；第一容纳室(606)、第二容纳室(607)、第三容纳室(608)、第四容纳室(609)外安置中空式抗磨上盘(611)，中空式抗磨上盘(611)外通过第一滚轴组(614)、第二滚轴组(615)、第三滚轴组(616)安置上部抗磨损保护外壳(613)，传感控制室(421)环绕于杯型转轴(601)的外周，并位于杯型转轴(601)上部，传感控制室(421)内第五防震片(405)、第六防震片(406)、第七防震片(407)、第八防震片(408)，第五防震片(405)上安置第一传感控制器(417)，第六防震片(406)上安置第二传感控制器(418)，第七防震片(407)上安置第三传感控制器(419)，第八防震片(408)上安置第四传感控制器(420)；第一压力传感器(413)通过第一数据线路管(409)连接第一传感控制器(417)，第二压力传感器(414)通过第二数据线路管(410)连接第二传感控制器(418)，第三压力传感器(415)通过第三数据线路管(411)连接第三传感控制器(419)，第四压力传感器(416)通过第四数据线路管(412)连接第四传感控制器(420)；
螺旋式离心排泥系统中第一螺旋式离心排泥器(101)与第一排泥管(105)通过螺栓连接、第二螺旋式离心排泥器(102)与第二排泥管(106)通过螺栓连接、第三螺旋式离心排泥器(103)与第三排泥管(107)通过螺栓连接、第四螺旋式离心排泥器(104)于第四排泥管(108)通过螺栓连接；
加压系统中第一凸型加压仓(301)螺栓连接第一抗高压气体环形储备仓(305)下部、第二凸型加压仓(302)螺栓连接第二抗高压气体环形储备仓(306)下部、第三凸型加压仓(303)螺栓连接第三抗高压气体环形储备仓(307)下部、第四凸型加压仓(304)螺栓连接第四抗高压气体环形储备仓(308)下部，抗高压气体环形储备仓为抗高强压材料组成的1/4圆弧的立体气体储备室；第一高压引气管(309)、第一气压减压管(313)螺栓连接第一抗高压气体环形储备仓(305)上部，第二高压引气管(310)、第二气压减压管(314)螺栓连接第二抗高压气体环形储备仓(306)上部，第三高压引气管(311)、第三气压减压管(315)螺栓连接第三抗高压气体环形储备仓(307)上部，第四高压引气管(312)与第四气压减压管(316)螺栓连接第四抗高压气体环形储备仓(308)上部；第一加压推动板(321)螺栓连接第一高强弹簧(317)上端形成组合体安置于第一凸型加压仓(301)内部、第二加压推动板(322)螺栓连接第二高强弹簧(318)上端形成组合体安置于第二凸型加压仓(302)内部、第三加压推动板(323)螺栓连接第三高强弹簧(319)上端形成组合体安置于第三凸型加压仓(303)内部、第四加压推动板(324)螺栓连接第四高强弹簧(320)上端形成组合体安置于第四凸型加压仓(304)内部；第一高强弹簧(317)的下端、第二高强度弹簧(318)的下端、第三高强度弹簧(319)的下端、第四高强度弹簧(320)的下端螺栓连接U型抗磨底盘(610)；
传感系统(4)中第一压力传感器(413)螺栓安置第一防震片(401)上、第二压力传感器(414)螺栓安置第一防震片(402)上、第三压力传感器(415)螺栓安置第一防震片(403)上、第四压力传感器(416)螺栓安置第一防震片(404)上；第一传感控制器(417)螺栓安置第五防震片(405)上、第二传感控制器(418)螺栓安置第六防震片(406)上、第三传感控制器(419)螺栓安置第七防震片(407)上、第四传感控制器(419)螺栓安置第八防震片(408)上；第一压力传感器(413)通过第一数据线路管(409)连接第一传感控制器(417)、第二力传感器(414)通过第二数据线路管(410)连接第二传感控制器(418)、第三压力传感器(415)通过第三数据线路管(411)连接第三传感控制器(419)、第四压力传感器(416)通过第四数据线路管(412)连接第四传感控制器(420)；第一防震片(401)、第二防震片(402)、第三防震片(403)、第四防震片(404)螺栓安置于传感控制室(421)上；传感控制室由合金组成；
泵水冲刷系统中第一抗高压管(501)螺栓连接第一高强橡胶弹性管(506)、第二抗高压管(502)螺栓连接第二高强橡胶弹性管(507)、第三抗高压管(503)螺栓连接第一高强橡胶弹性管(508)、第四抗高压管(504)螺栓连接第四高强橡胶弹性管(509)；
骨架支撑系统中杯型转轴(601)螺栓连接第一一字型连接臂(602)、第二一字型连接臂(603)、第三一字型连接臂(604)、第四一字型连接臂(605)；第一一字型连接臂(602)螺栓连接第一容纳室(606)、第二一字型连接臂(603)螺栓连接第二容纳室(607)、第三一字型连接臂(603)螺栓连接第三容纳室(608)、第四一字型连接臂(604)螺栓连接第四容纳室(609)；U型抗磨底盘(610)与第一容纳室(606)、第二容纳室(607)、第三容纳室(608)、第四容纳室(609)通过第一高强弹簧(316)、第二高强度弹簧(317)、第三高强度弹簧(318)、第四高强度弹簧(319)螺栓连接、U型抗磨底盘(610)与下部抗磨保护外壳(612)螺栓连接、中空式抗磨上盘(611)外通过第一滚轴组(614)、第二滚轴组(615)、第三滚轴组(616)安置上部抗磨损保护外壳(613)。
3.根据权利要求2所述的用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置，其特征在于：复合钻切系统包括第一贝壳刀(201)、第二贝壳刀(202)、第三贝壳刀(203)、第四贝壳刀(204)、第五贝壳刀(205)、第六贝壳刀(206)、第七贝壳刀(207)、第八贝壳刀(208)、第九贝壳刀(209)、第十贝壳刀(210)、第十一贝壳刀(211)、第十二贝壳刀(212)、第十三贝壳刀(213)、第十四贝壳刀(214)、第十五贝壳刀(215)、第十六贝壳刀(216)、第十七贝壳刀(217)、第十八贝壳刀(218)、第十九贝壳刀(219)、第二十贝壳刀(220)、第二十一贝壳刀(221)、第二十二贝壳刀(222)、第二十三贝壳刀(223)、第二十四贝壳刀(224)、第二十五贝壳刀(225)、第二十六贝壳刀(226)、第二十七贝壳刀(227)、第二十八贝壳刀(228)、第二十九贝壳刀(229)、第三十贝壳刀(230)、第一锥型刀(231)、第二锥型刀(232)、第三锥型刀(233)、第四锥型刀(234)、第五锥型刀(235)、第六锥型刀(236)、第七锥型刀(237)、第八锥型刀(238)、第九锥型刀(239)、第十锥型刀(240)、第十一锥型刀(241)、第十二锥型刀(242)、第十三锥型刀(243)、第十四锥型刀(244)、第十五锥型刀(245)、第十六锥型刀(246)、第十七锥型刀(247)、第十八锥型刀(248)、第十九锥型刀(249)、第二十锥型刀(250)、第二十一锥型刀(251)、第二十二锥型刀(252)、第二十三锥型刀(253)、第二十四锥型刀(254)、第二十五锥型刀(255)、第二十六锥型刀(256)、第二十七锥型刀(257)、第二十八锥型刀(258)、第二十九锥型刀(259)、第三十锥型刀(260)、第三十一锥型刀(261)、第一哑铃型刀(262)、第二哑铃型刀(263)、第三哑铃型刀(264)、第一锯齿刀(265)、第二锯齿刀(266)、第三锯齿刀(267)、第四锯齿刀(268)；
复合钻切系统中第一贝壳刀(201)、第二贝壳刀(202)、第三贝壳刀(203)、第四贝壳刀(204)、第五贝壳刀(205)、第六贝壳刀(206)、第七贝壳刀(207)、第八贝壳刀(208)、第九贝壳刀(209)、第十贝壳刀(210)、第十一贝壳刀(211)、第十二贝壳刀(212)、第十三贝壳刀(213)、第十四贝壳刀(214)、第十五贝壳刀(215)分布在U型抗磨底盘(610)左侧，第十六贝壳刀(216)、第十七贝壳刀(217)、第十八贝壳刀(218)、第十九贝壳刀(219)、第二十贝壳刀(220)、第二十一贝壳刀(221)、第二十二贝壳刀(222)、第二十三贝壳刀(223)、第二十四贝壳刀(224)、第二十五贝壳刀(225)、第二十六贝壳刀(226)、第二十七贝壳刀(227)、第二十八贝壳刀(228)、第二十九贝壳刀(229)、第三十贝壳刀(230)分布在U型抗磨底盘(610)右侧；第一锥型刀(231)、第二锥型刀(232)、第三锥型刀(233)、第四锥型刀(234)、第五锥型刀(235)、第六锥型刀(236)、第七锥型刀(237)、第八锥型刀(238)、第九锥型刀(239)、第十锥型刀(240)、第十一锥型刀(241)、第十二锥型刀(242)、第十三锥型刀(243)、第十四锥型刀(244)、第十五锥型刀(245)分布在U型抗磨底盘(610)上侧，第十六锥型刀(246)、第十七锥型刀(247)、第十八锥型刀(248)、第十九锥型刀(249)、第二十锥型刀(250)、第二十一锥型刀(251)、第二十二锥型刀(252)、第二十三锥型刀(253)、第二十四锥型刀(254)、第二十五锥型刀(255)、第二十六锥型刀(256)、第二十七锥型刀(257)、第二十八锥型刀(258)、第二十九锥型刀(259)、第三十锥型刀(260)分布在U型抗磨底盘(610)下侧，第三十一锥型刀(261)安置于U型抗磨底盘(610)中心；第一哑铃型刀(262)、第二哑铃型刀(263)、第三哑铃型刀(264)三互成120°分布于第三十一锥型刀(261)四周；第一锯齿刀(265)安置于第一一字型连接臂(602)正下方、第二锯齿刀(266)安置于第一一字型连接臂(602)正下方、第三锯齿刀(267)安置于第一一字型连接臂(602)正下方、第四锯齿刀(268)安置于第一一字型连接臂(602)正下方。
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