CN110593761A - 泵吸全套管钻机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵吸全套管钻机，包括钻机主体、动力车、液压软管和反力杆，所述动力车和所述钻机主体设置为两个分开的独立机构，所述动力车通过所述液压软管连接所述钻机主体并为所述钻机主体提供动力，所述反力杆可拆卸地连接所述动力车和所述钻机主体。由于动力车和钻机主体设置为两个分开的独立机构，液压软管为软质管体，可以被任意拉动，反力杆可根据需要拆下或装上，因此，在隧道导洞内施工时，仅需要钻机主体进入隧道导洞中即可，动力车可以留在隧道导洞外，相对于泵吸全套管钻机整机而言，钻机主体的体积较小，可适应狭窄的施工空间，从而可以快速完成施工作业，大大提高了泵吸全套管钻机在狭窄空间中的作业效率。

Description

泵吸全套管钻机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种泵吸全套管钻机。

背景技术

随着我国基础建设的不断加快，在复杂地质环境下施工的情况越来越多。面对隧道等狭窄施工空间，传统的泵吸全套管钻机体积大、重量大，不利于在狭窄的隧道导洞中行走及施工。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的泵吸全套管钻机，可在狭窄空间内行走及施工。

本发明提供一种泵吸全套管钻机，包括钻机主体、动力车、液压软管和反力杆，所述动力车和所述钻机主体设置为两个分开的独立机构，所述动力车通过所述液压软管连接所述钻机主体并为所述钻机主体提供动力，所述反力杆可拆卸地连接所述动力车和所述钻机主体。

于本发明一实施例中，所述钻机主体包括：车架总成、滑架机构、回转钻桅以及动力头；所述滑架机构可水平滑动地安装于所述车架总成上；所述回转钻桅可转动地安装于所述滑架机构上；所述动力头可升降地安装于所述回转钻桅上。

于本发明一实施例中，所述滑架机构通过平滑轨道安装于所述车架总成上。

于本发明一实施例中，所述钻机主体还包括滑架平移油缸，所述滑架平移油缸连接所述车架总成和所述滑架机构，以控制所述滑架机构的水平滑动。

于本发明一实施例中，所述回转钻桅通过转轴转动安装于所述滑架机构。

于本发明一实施例中，所述钻机主体还包括钻桅偏摆油缸，所述钻桅偏摆油缸连接所述滑架机构和所述回转钻桅以控制所述回转钻桅的偏转角度。

于本发明一实施例中，所述钻桅偏摆油缸的数量为两个，两个钻桅偏摆油缸分别设置于所述回转钻桅的两侧；所述滑架机构上设有支撑杆，两个钻桅偏摆油缸安装于所述支撑杆的两端。

于本发明一实施例中，所述动力头通过升降轨道可升降地安装于所述回转钻桅上；所述钻机主体还包括压拔油缸，所述压拔油缸安装于所述动力头两侧并连接所述回转钻桅，以控制所述动力头的升降。

于本发明一实施例中，所述车架总成包括履带装置、车架平台和调平支腿，所述车架平台安装于所述履带装置上，所述调平支腿连接所述车架平台用以调节所述车架平台处于水平，所述滑架机构安装于所述车架平台上。

于本发明一实施例中，所述动力头上安装有钢护筒驱动器和/或反循环钻杆。

本发明提供的泵吸全套管钻机，由于动力车和钻机主体设置为两个分开的独立机构，液压软管为软质管体，可以被任意拉动，因此，在隧道导洞内施工时，仅需要钻机主体进入隧道导洞中即可，动力车可以留在隧道导洞外，相对于泵吸全套管钻机整机而言，钻机主体的体积较小，可适应狭窄的施工空间，从而可以快速完成施工作业，大大提高了泵吸全套管钻机在狭窄空间中的作业效率。由于反力杆可拆卸地连接动力车和钻机主体，因此当钻机主体在隧道导通内行进时，可先将反力杆与钻机主体断开连接，让钻机主体可以自由行走，施工时，再将反力杆与钻机主体连接起来，该反力杆可以给钻机主体提供反力支撑，从而抵消钻机主体施工时的回转扭力，保证钻机主体的正常施工作业。

附图说明

图1为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的结构示意图；

图2为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的钻机主体的侧面结构图；

图3为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的钻机主体的俯视图；

图4为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的动力头与回转钻桅的结构图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的动力头的结构图；

图7为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的车架平台、滑架机构和回转钻桅的结构图；

图8为图7中B处的局部放大图；

图9为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的滑架机构的结构图；

图10为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的钻机主体行走状态切换图；

图11为本发明一实施例的泵吸全套管钻机的钻机主体进行定位桩芯施工的状态图；

图12为本发明一实施例的泵吸全套管钻机下方钢护筒的施工示意图；

图13为本发明一实施例的泵吸全套管钻机下放钢筋笼、灌注混凝土施工示意图；

图14为本发明一实施例的泵吸全套管钻机进行钢护筒引拔施工的状态切换图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种泵吸全套管钻机，包括钻机主体100、动力车200、液压软管300和反力杆500。动力车200和钻机主体100设置为两个分开的独立机构，动力车200通过液压软管300连接钻机主体100并为钻机主体100提供动力。反力杆500可拆卸地连接动力车200和钻机主体100。

由于动力车200和钻机主体100设置为两个分开的独立机构，液压软管300为软质管体，可以被任意拉动，因此，在狭窄的隧道导洞内施工时，仅需要钻机主体100进入隧道导洞中即可，动力车200可以留在隧道导洞外，相对于泵吸全套管钻机整机而言，钻机主体100的体积较小，可适应狭窄的施工空间，从而可以快速完成施工作业，大大提高了泵吸全套管钻机在狭窄空间中的作业效率。由于反力杆500可拆卸地连接动力车200和钻机主体100，因此当钻机主体100在隧道导通内行进时，可先将反力杆500与钻机主体100断开连接(反力杆500可以与动力车200一同行走)，让钻机主体100可以自由行走，施工时，再将反力杆500与钻机主体100连接起来，该反力杆500可以给钻机主体100提供反力支撑，从而抵消钻机主体100施工时的回转扭力，保证钻机主体100的正常施工作业。

进一步地，反力杆500为金属杆件。反力杆500两端可通过枢转轴以及螺钉分别枢转连接动力车200和钻机主体100，或反力杆500两端通过螺钉固接动力车200和钻机主体100，然而，不限于此，反力杆500还可以通过其他可拆卸的方式连接动力车200和钻机主体100，本发明对此不作限制。

请参阅图2-14，钻机主体100包括：车架总成1、滑架机构2、回转钻桅3以及动力头4。

滑架机构2可水平滑动地安装于车架总成1上。回转钻桅3可转动地安装于滑架机构2上。动力头4可升降地安装于回转钻桅3上。

该泵吸全套管钻机施工时，钻机主体100进入隧道导洞内，通过平移滑架机构2可调整钻机主体100的整体长度，通过升降动力头4可调整钻机主体100的整体高度，从而钻机主体100可根据具体工况需要调节钻机主体100的长度及高度，从而钻机主体100可在宽度尺寸窄、转弯范围狭小的隧道导洞内快速移动，具有较高的通用性。该泵吸全套管钻机还可通过回转钻桅3的转动及动力头4的升降快速完成对桩定位，从而实现对桩自定位功能，大大提高了作业效率。

动力头4上可根据施工作业需要安装不同的零件。

如图2所示，动力头4上安装有钢护筒驱动器5。钢护筒驱动器5上部可通过销轴与动力头4连接，下部可通过螺栓、键与钢护筒400连接，从而该钢护筒驱动器5可作为过渡连接机构实现动力头4与钢护筒400的连接。

由于动力头4上装设有钢护筒驱动器5，可利用该钢护筒驱动器5作为过渡连接机构连接钢护筒400，从而动力头4可以移动并下放钢护筒400，从而可利用钢护筒400护壁成桩，避免了泥浆护壁成桩对环境的污染，并且钢护筒400护壁成桩具有成桩垂直度高、成桩质量好的优点。

进一步地，动力头4上安装有旋转式水管接头41，可通过该旋转式水管接头41连接不同方向的水管，使用更加灵活方便。

进一步地，动力头4上还可以安装有反循环钻杆600(如图12所示)，通过反循环钻杆600可实现取土清渣功能，从而不需要多台钻机在隧道导洞中同时进行施工作业。

该泵吸全套管钻机通过在动力头4上安装不同的零件可实现不同的功能，施工作业时仅需钻机主体100进入狭窄的施工现场即可，特别适用于狭窄的隧道导洞中施工作业。

进一步地，车架总成1包括履带装置11、车架平台12和调平支腿13，车架平台12安装于履带装置11上，调平支腿13连接车架平台12用以调节车架平台12处于水平，滑架机构2安装于车架平台12上。设置调平支腿13可以调整车架平台12及车架平台12上的部件水平，使钻机主体100能够快速进入施工状态，从而提高作业效率。具体而言，调平支腿13的数量可以为4个，或其他数量，均匀分布于车架平台12四周，从而方便调整车架平台12处于水平状态。进一步地，调平支腿13可为油缸，通过油缸的活塞杆的伸出长度来调节油缸的总长度，从而调节车架平台12各处的高度使车架平台12保持水平。

进一步地，车架总成1上设有配重块15，配重块15设置于车架总成1上远离动力头4的一端，用于平衡车架总成1上的重量，避免车架总成1上两端重量差异太大导致侧翻的问题。

进一步地，滑架机构2通过平滑轨道21安装于车架总成1上。平滑轨道21结构简单，可实现滑架机构2稳定的水平滑动。一实施例中，平滑轨道21可包括设置于车架总成1的滑槽以及设置于滑架机构2的滑轨，滑轨与滑槽滑动配合以实现滑架机构2在车架总成1上的水平滑动。然而，不限于此，于另一实施例中，平滑轨道21也可以包括设置于车架总成1的滑轨以及设置于滑架机构2的滑槽，同样通过滑轨与滑槽滑动配合实现滑架机构2在车架总成1上的水平滑动。当然，平滑轨道21也可以有其他实现方式，在此不一一赘述。

进一步地，钻机主体100还包括滑架平移油缸6，滑架平移油缸6连接车架总成1和滑架机构2，以控制滑架机构2的水平滑动。该实施例中，通过改变滑架平移油缸6的长度即可控制滑架机构2在车架总成1上水平滑动，控制方式非常简单。具体而言，可通过滑架平移油缸6的缸体连接车架总成1，滑架平移油缸6的活塞杆连接滑架机构2；当然，也可反过来，通过滑架平移油缸6的缸体连接滑架机构2，滑架平移油缸6的活塞杆连接车架总成1。通过控制活塞杆的伸出长度即可改变滑架平移油缸6的长度，从而控制滑架机构2移动。

进一步地，回转钻桅3通过转轴7转动安装于滑架机构2。转轴可为圆柱形结构，结构简单，且性能稳定。

进一步地，钻机主体100还包括钻桅偏摆油缸8，钻桅偏摆油缸8连接滑架机构2和回转钻桅3以控制回转钻桅3的偏转角度。通过钻桅偏摆油缸8可控制回转钻桅3在一定角度范围内转动。该实施例中，钻桅偏摆油缸8连接于回转钻桅3的侧部，通过改变钻桅偏摆油缸8的长度即可控制回转钻桅3发生偏转，控制方式非常简单。具体而言，可通过钻桅偏摆油缸8的缸体连接滑架机构2，钻桅偏摆油缸8的活塞杆连接回转钻桅3，如图4、7所示；当然，也可反过来，通过钻桅偏摆油缸8的缸体连接回转钻桅3，钻桅偏摆油缸8的活塞杆连接滑架机构2。通过控制活塞杆的伸出长度即可改变钻桅偏摆油缸8的长度，从而控制回转钻桅3的偏转角度。

进一步地，钻桅偏摆油缸8的数量可以为两个，两个钻桅偏摆油缸8分别设置于回转钻桅3的两侧，结构更加稳定；滑架机构2上设有支撑杆20，两个钻桅偏摆油缸8安装于支撑杆20的两端。两个钻桅偏摆油缸8可分别改变各自的长度，从而可以很方便地控制回转钻桅3的偏转角度，使用非常方便。

进一步地，动力头4通过升降轨道31可升降地安装于回转钻桅3上。一实施例中，升降轨道31包括设置于回转钻桅3的滑槽以及设置于动力头4的滑轨，如图4-6所示，滑轨与滑槽滑动配合以实现动力头4在回转钻桅3上的升降。然而，不限于此，于另一实施例中，升降轨道31也可以包括设置于回转钻桅3的滑轨以及设置于动力头4的滑槽，同样通过滑轨与滑槽滑动配合实现动力头4在回转钻桅3上的升降。当然，升降轨道31也可以有其他实现方式，在此不一一赘述。

钻机主体100还包括压拔油缸9，压拔油缸9安装于动力头4两侧并连接回转钻桅3，以控制动力头4的升降。该实施例中，通过改变压拔油缸9的长度即可控制动力头4在回转钻桅3上的升降，从而改变动力头4的离地高度，控制方式非常简单。压拔油缸9的数量为两个，安装于动力头4两侧使得动力头4升降更加稳定。具体而言，可通过压拔油缸9的缸体连接动力头4，压拔油缸9的活塞杆连接回转钻桅3，如图1、2、4、7所示；当然，也可反过来，通过压拔油缸9的缸体连接回转钻桅3，压拔油缸9的活塞杆连接动力头4。通过控制活塞杆的伸出长度即可改变压拔油缸9的长度，从而改变动力头4的离地高度。

本发明的泵吸全套管钻机的施工流程为：

泵吸全套管钻机在隧道导洞内行走：在宽度尺寸狭窄，转弯空间狭小的隧道导洞内行走时，可将钻机主体100的长度和高度尽量减小。如图10所示，可将滑架机构2向左侧(以图10作为参考)水平滑动使滑架机构2及其上的回转钻桅3、动力头4和钢护筒400一起缩回，从而减小钻机主体100的行走长度，使钻机主体100可以更灵活地在狭窄的隧道导通内行走。此外，还可通过降低动力头4减小钻机主体100的高度。

泵吸全套管钻机定位桩芯：在狭窄的隧道导洞内施工时，钻机主体100可通过回转钻桅3转动带着动力头4一起转动，如图11所示，从而动力头4可以快速定位桩芯，提高作业效率，并且，回转钻桅3左右转动的方式极大地降低了宽度空间的使用量，从而该泵吸全套管钻机非常适合于狭窄工矿内作业。

泵吸全套管钻机下放钢护筒：隧道导洞高度尺寸受限制，不具备多设备同时施工的空间要求，钻机主体100上的动力头4可用于安装不同的钻具，从而通过更换相应的钻具可完成相应的钻孔作业，可实现一机多用，不需要多设备同时在隧道导洞内施工。此外，如图12所示，可通过钢护筒驱动器5连接钢护筒400，完成钢护筒400的下放及钢护筒400内部取土作业。

泵吸全套管钻机下放钢筋笼、灌注混凝土：当泵吸全套管钻机下放钢护筒400完成后，可不移动履带装置11，平移滑架机构2使动力头4平移至履带装置11后部(也就是图2中履带装置11的左端)上方，从而为下放钢筋笼、灌注混凝土留有施工空间，如图13所示。

隧道导洞内钢护筒引拔：如图14所示，当完成桩孔灌装后，可移动滑架机构2将动力头4快速平移至桩孔位置，从而完成钢护筒400引拔状态准备，不需要移动履带装置11，大大提高了施工效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种泵吸全套管钻机，其特征在于，包括钻机主体、动力车、液压软管和反力杆，所述动力车和所述钻机主体设置为两个分开的独立机构，所述动力车通过所述液压软管连接所述钻机主体并为所述钻机主体提供动力，所述反力杆可拆卸地连接所述动力车和所述钻机主体。

2.根据权利要求1所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述钻机主体包括：车架总成、滑架机构、回转钻桅以及动力头；

所述滑架机构可水平滑动地安装于所述车架总成上；

所述回转钻桅可转动地安装于所述滑架机构上；

所述动力头可升降地安装于所述回转钻桅上。

3.根据权利要求2所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述滑架机构通过平滑轨道安装于所述车架总成上。

4.根据权利要求2所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述钻机主体还包括滑架平移油缸，所述滑架平移油缸连接所述车架总成和所述滑架机构，以控制所述滑架机构的水平滑动。

5.根据权利要求2所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述回转钻桅通过转轴转动安装于所述滑架机构。

6.根据权利要求2所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述钻机主体还包括钻桅偏摆油缸，所述钻桅偏摆油缸连接所述滑架机构和所述回转钻桅以控制所述回转钻桅的偏转角度。

7.根据权利要求6所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述钻桅偏摆油缸的数量为两个，两个钻桅偏摆油缸分别设置于所述回转钻桅的两侧；所述滑架机构上设有支撑杆，两个钻桅偏摆油缸安装于所述支撑杆的两端。

8.根据权利要求2所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述动力头通过升降轨道可升降地安装于所述回转钻桅上；所述钻机主体还包括压拔油缸，所述压拔油缸安装于所述动力头两侧并连接所述回转钻桅，以控制所述动力头的升降。

9.根据权利要求2-8任一所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述车架总成包括履带装置、车架平台和调平支腿，所述车架平台安装于所述履带装置上，所述调平支腿连接所述车架平台用以调节所述车架平台处于水平，所述滑架机构安装于所述车架平台上。

10.根据权利要求2-8任一所述的泵吸全套管钻机，其特征在于，所述动力头上安装有钢护筒驱动器和/或反循环钻杆。