CN111101860A - 一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，包括基座，所述基座上沿水平轴线方向转动安装有纠偏基座，基座上还设置有驱动纠偏基座转动的转动装置；所述纠偏基座上沿轴向设置有供钻杆通过的通道，所述通道的两端分别设置有纠偏夹持装置，纠偏夹持装置的一侧同轴设置有钻杆导向装置；所述纠偏基座上位于两端的纠偏夹持装置之间沿轴向滑动设置有锁紧架，所述锁紧架上设置有供钻杆通过的通孔，所述通孔的内部转动安装有钻杆夹持装置，所述纠偏基座的一端还设置有驱动锁紧架滑动的滑动装置；本发明具有钻杆拆装方便、有效节省上部空间、对钻杆进行倾角纠偏和钻点纠偏、有效保证钻杆垂直于地面且钻杆的钻头与钻点对齐、钻进过程稳定的有益效果。

Description

一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置

技术领域

本发明属于岩土工程的技术领域，具体涉及一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置。

背景技术

钻杆是岩土工程中进行钻探作业时必要的构件之一，通过钻杆在地面上进行钻孔时，由于人工吊装及安装钻杆时，钻杆的位置会发生窜动，因此实际上钻杆的轴线有可能没有与地面垂直，且钻杆的钻头在地面上的投影也没有与钻点对齐，这就需要专门的纠偏装置调节钻杆的倾角和钻点位置。现有的钻杆纠偏装置仅仅通过将钻杆插入限位圆环或导向套，通过限位圆环或导向套对钻杆进行纠偏，但是在将钻杆装入限位圆环或导向套的内部时，因为人工安装因素，依旧会使得钻杆与地面存在微小偏角或钻杆的钻头未与钻点严格对齐。同时，传统的钻杆纠偏装置采用从顶部安装钻杆，这就需要预先将钻杆提升一定的高度，不仅操作不便，也会占用上方大量的空间。因此，针对传统的钻杆纠偏装置存在的钻杆安装不便、占用上部空间较多、在钻杆安装后无法对钻杆的倾角和钻点位置进行有效调节的缺陷，本发明公开了一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，实现便捷拆装钻杆的同时，在使用钻杆钻探之前对钻杆与地面之间的倾角以及钻杆的钻头与钻点之间的误差进行调节，使得钻杆垂直于地面且钻杆的钻头与钻点对齐，保证后续钻探效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，包括基座，所述基座上沿水平轴线方向转动安装有纠偏基座，基座上还设置有驱动纠偏基座转动的转动装置；所述纠偏基座上沿轴向设置有供钻杆通过的通道，所述通道的两端分别设置有纠偏夹持装置，纠偏夹持装置的一侧同轴设置有钻杆导向装置；所述纠偏基座上位于两端的纠偏夹持装置之间沿轴向滑动设置有锁紧架，所述锁紧架上设置有供钻杆通过的通孔，所述通孔的内部转动安装有钻杆夹持装置，所述纠偏基座的一端还设置有驱动锁紧架滑动的滑动装置。

工作原理：

基座通过地脚螺栓固定安装在待钻探的底面上，基座上沿水平轴向转动设置的纠偏基座平时呈竖直状态，需要将钻杆安装至纠偏基座上的通道内部时，通过转动装置带动纠偏基座沿着水平的轴线转动，使纠偏基座从竖直的状态转动至水平的状态，然后将钻杆从纠偏基座的一端通过钻杆导向装置装入通道中，此时钻杆穿过位于纠偏支座两端的纠偏夹持装置和钻杆夹持装置上的通孔，然后通过纠偏支座两端的纠偏夹持装置对钻杆进行初步夹持固定，此时钻杆夹持装置并未夹持钻杆，且钻杆与钻杆夹持装置的夹持端之间留有供钻杆移动调节的空间余量。然后转动装置带动纠偏支座重新转动至竖直状态，使得钻杆同步转动至竖直的状态。由于钻杆在水平装入纠偏支座上的通道内部时会出现误差，因此钻杆伴随纠偏支座转动至竖直状态时，钻杆的轴线并不是严格垂直于地面的状态，钻杆的轴线可能与地面倾斜，同时钻杆的钻头并未与底面上的钻探点对齐，此时就需要通过设置在纠偏支座两端的纠偏夹持装置对钻杆的倾角和位置进行调节，通过纠偏支座两端的纠偏夹持装置分别带动钻杆的两端异步移动，即相当于以钻杆为一条线段，分别异步调节线段两端的两个端点的位置，进而实现调节直线的倾角，从而实现对钻杆倾角的调节，通过设置在钻杆上的偏角传感器实时监测钻杆与底面之间的偏角，直到将钻杆调节至与地面垂直实现钻杆倾角纠偏。钻杆倾角纠偏完成后，需要继续进行钻杆与地面上的钻探点的对齐纠偏，此时钻杆两端的纠偏夹持装置进行同步运动，即两端的纠偏夹持装置的运动方向、运动速度、运动距离均同步相同，相当于保证钻杆所在线段的两个端点的相对位置不变，进而保证钻杆的倾角不变，在保证钻杆与地面垂直的前提下，整个钻杆伴随两端的纠偏夹持装置的同步运动实现钻杆的钻头与地面上的钻探点之间的相对位置调节，通过设置在钻杆上的定心激光传感器实时检测钻杆的钻头与钻探点之间的位置关系，直到钻杆的钻头与钻探点对齐，实现钻杆的钻点纠偏。钻杆的倾角和钻点完成后，通过钻杆夹持装置将钻杆夹持固定，然后钻杆两端的纠偏夹持装置将钻杆的端头松开，然后钻杆即可通过外部的钻探驱动装置进行带动进而进行钻探，钻杆沿自身轴线转动时，钻杆夹持装置伴随钻杆在锁紧架内部同步转动，同时伴随着钻杆朝向底面钻进，锁紧架伴随钻杆沿着纠偏支座朝向底面同步滑动以匹配钻杆的钻进行程，直到钻杆的钻探工作完成后，通过滑动装置带动锁紧座沿着纠偏支座逆向滑动回到初始位置，实现钻杆从钻孔中退出。然后通过转动装置带动纠偏支座从竖直状态转动至水平状态，然后钻杆夹持装置松开，即可将钻杆从纠偏支座上取出。

需要进一步说明的是，基座预先即对应设置好的钻点进行安装固定，即安装在基座上的纠偏支座是对应钻点进行设置，因此将钻杆装入纠偏基座上的通道内部并通过纠偏夹持装置进行初步夹持后，钻杆伴随纠偏支座转动至竖直状态，此时钻杆与地面之间的倾角误差应保证小于等于2°，同时钻杆的钻头在底面上的投影点与钻点之间的距离误差应小于等于10cm，在保证上述误差范围的前提下通过纠偏夹持装置对钻杆进行倾角纠偏和钻点纠偏时需要的移动距离和空间很小，使得钻杆夹持装置预留的空间余量大于钻杆的移动距离。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述纠偏夹持装置包括纠偏安装座、纠偏紧固座、纠偏油缸、纠偏夹头，所述纠偏安装座对称安装在纠偏基座的通道端头的两侧，所述纠偏安装座沿垂直于纠偏基座轴向的方向滑动安装有纠偏紧固座，所述纠偏紧固座上沿垂直于纠偏基座轴向的方向安装有纠偏油缸，所述纠偏油缸的推杆端头安装有用于夹持钻杆的纠偏夹头。

纠偏紧固座能够在纠偏安装座上朝向靠近或远离钻杆的方向进行滑动，进而调节纠偏紧固座与钻杆侧面的初始间距，进而调节纠偏紧固座上的纠偏油缸与钻杆侧面之间的初始距离，以满足不同规格的钻杆的夹持。两个纠偏油缸对应钻杆一端的对称两侧设置构成纠偏油缸组，两个纠偏油缸的推杆端头的纠偏夹头分别将钻杆端头的对称两侧分别夹持，实现对钻管一端的夹持。需要进行钻杆的倾角纠偏时，两个纠偏油缸之间进行配合伸缩，即一个纠偏油缸的推杆伸出时，另一个纠偏油缸的推杆同步回缩，且两个纠偏油缸的推杆行程和速度相同，进而实现带动钻杆的一端移动。通过分别对应钻杆的两端设置的纠偏油缸组之间进行异步调节，即两个纠偏油缸组中的纠偏油缸的行程不同，进而实现对钻杆两端的异步调节，最终实现将钻杆调节至与地面垂直的状态，完成钻杆倾角纠偏。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述纠偏安装座上设置有用于锁定纠偏紧固座的锁定装置。

纠偏紧固座与钻杆侧面之间的相对位置调节完成后，通过锁定装置将纠偏紧固座的位置进行固定，进而实现纠偏紧固座上的纠偏油缸与钻杆侧面之间的相对位置固定。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述钻杆夹持装置包括夹持环座、钻杆夹头、夹持活塞，所述夹持环座转动设置在锁紧架的通孔内，所述夹持环座的内环面上至少关于圆心对称设置有两个垂直于钻杆轴向的活塞腔，所述活塞腔内滑动设置有夹持活塞，且夹持活塞将活塞腔分隔为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体分别通过液压管与外部连通；所述夹持活塞的一端延伸至活塞腔之外并与钻杆夹头的一侧连接。

钻杆装入纠偏支座的通道内部时，钻杆同步穿过夹持环座的内环孔，在钻杆完成倾角纠偏和钻点纠偏之前，夹持活塞处于回缩状态，此时钻杆夹头并未将钻杆夹紧且与钻杆之间留有供钻杆进行倾角调节和钻点调节的空间余量。待钻杆的倾角纠偏和钻点纠偏完成后，第一腔体中进油，第二腔体中出油，带动夹持活塞朝向靠近钻杆的方向移动，进而带动钻杆夹头将钻杆侧面夹持固定。钻杆钻进时，夹持环座伴随钻杆在锁紧架的通孔内同步转动实现钻进。需要取出钻杆时，第一腔体中出油，第二腔体中进油，带动夹持活塞朝向远离钻杆的方向移动，进而带动钻杆夹头将钻杆侧面松开，然后即可将钻杆取出。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述锁紧架的通孔的内侧沿周向设置有转动环槽，所述转动环槽的内部滑动设置有连接座，所述连接座的一端延伸至转动环槽的外侧并与夹持环座的外环面连接。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述夹持环座的内环面上至少对称设置有两个稳固轮。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述纠偏基座的通道的两侧沿轴向对称设置有直线导轨，所述直线导轨上设置有滑块，两侧的滑块之间设置有锁紧架；所述滑块的一端与滑动装置的驱动端连接。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述滑动装置为分别对应两侧的滑块设置在纠偏基座一端的卷扬驱动装置，所述卷扬驱动装置的卷扬缆绳与滑块的一端连接。

当滑块伴随钻杆的钻进朝向靠近地面的方向移动时，此时卷扬驱动装置配合滑块的滑动进行放线。当钻杆钻进完成后，卷扬驱动装置卷扬收线，带动滑块朝向远离地面的方向滑动。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述基座的底部设置有减震座，所述基座与减震座之间设置有减震装置，所述基座上还至少对称设置有两组用于锚固的地基固定装置。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述纠偏基座上沿轴向设置有定心激光传感器和偏角传感器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过在基座上沿水平轴线转动设置纠偏支座，并通过转动装置带动纠偏支座在竖直钻探工位和水平安装工位之间转动，当纠偏支座位于水平安装工位时，即可将钻杆沿水平方向安装至纠偏支座上的通道内，取代了钻杆的竖直安装，避免了预先将钻杆起吊至较高的高度，使得钻杆的安装和拆卸更加方便、节省了纠偏支座的上部空间；

（2）本发明通过在纠偏支座的两端分别对应钻杆的两端设置纠偏夹持装置，并在两端的纠偏夹持装置之间设置钻杆夹持装置，纠偏支座处于水平安装工位时，将钻杆从纠偏支座的一端装入通道内，此时钻杆依次穿过纠偏夹持装置和钻杆夹持装置上的通孔，然后通过两端的纠偏夹持装置对钻杆的两端进行初步夹持，钻杆夹持装置不夹持钻杆，实现对钻杆的初步固定，保证钻杆伴随纠偏支座从水平安装工位转动至竖直钻探工位的过程中，钻杆不会发生窜动；

（3）本发明通过转动装置将纠偏支座转动至竖直钻探工位，然后通过纠偏支座两端的纠偏夹持装置分别对钻杆的两端进行异步调节，继而实现对钻杆的倾角调节，将钻杆调节至与地面垂直，实现对钻杆的倾角纠偏；钻杆的倾角纠偏完成后，本发明通过纠偏支座两端的纠偏夹持装置对钻杆的两端进行同步调节，在保证钻杆垂直于地面的前提下，整体移动钻杆，使得钻杆的钻头的投影点与钻点对齐，实现对钻杆的钻点纠偏；

（4）在完成钻杆的倾角纠偏和钻点纠偏后，通过钻杆夹持装置将钻杆夹持固定，使得钻杆保持与地面垂直并与钻点对齐的状态，然后钻杆在外部驱动装置的带动下自行转动进行钻探作业，同时钻杆夹持装置伴随钻杆进行同步转动，并伴随钻杆的钻进沿着纠偏支座滑动，实现与钻杆的同步钻进与转动，不影响钻杆的工作状态；

（5）本发明在基座上设置地基固定装置，通过地基固定驱动电机带动驱动齿轮转动，进而带动驱动齿圈转动，进而带动地基固定螺母套在基座上转动，当地基固定螺母套转动时，通过与地基固定螺栓之间的螺纹连接配合进而带动地基固定螺栓沿轴向靠近地面钻进，直到地基固定螺栓的圆锥端钻进地面，实现对基座的快速固定。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为纠偏夹持装置的结构示意图；

图3为本发明的A向剖视图；

图4为钻杆夹持装置的结构示意图；

图5为本发明的B向剖视图；

图6为钻杆倾角纠偏示意图；

图7为钻杆钻点纠偏示意图。

其中：1-基座；2-纠偏支座；3-转动装置；4-钻杆导向装置；5-锁紧架；6-钻杆夹持装置；7-滑动装置；8-减震座；9-减震装置；10-地基固定装置；01-纠偏夹持装置；21-直线导轨；22-滑块；51-转动环槽；52-连接座；61-夹持环座；62-钻杆夹头；63-夹持活塞；011-纠偏安装座；012-纠偏紧固座；013-纠偏油缸；014-纠偏夹头；211-左纠偏支座；212-右纠偏支座；111-第一腔体；222-第二腔体。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，如图1、图6、图7所示，包括基座1，所述基座1上沿水平轴线方向转动安装有纠偏基座2，基座1上还设置有驱动纠偏基座2转动的转动装置3；所述纠偏基座2上沿轴向设置有供钻杆通过的通道，所述通道的两端分别设置有纠偏夹持装置01，纠偏夹持装置01的一侧同轴设置有钻杆导向装置4；所述纠偏基座2上位于两端的纠偏夹持装置01之间沿轴向滑动设置有锁紧架5，所述锁紧架5上设置有供钻杆通过的通孔，所述通孔的内部转动安装有钻杆夹持装置6，所述纠偏基座2的一端还设置有驱动锁紧架5滑动的滑动装置7。

基座1上设置有供钻杆通过的中心孔，在基座1的中心孔的两侧对称设置有竖直支架，在两侧的竖直支架上对称设置有水平的转孔，转孔中设置有轴承。在纠偏基座2的对称两侧分别对应竖直支架上的转孔设置有转轴，通过转轴与转轴的配合，实现纠偏基座2在基座1上沿水平轴线进行转动。纠偏基座2平时处于竖直的钻探工位，通过转动装置3可带动纠偏就走2从竖直状态的钻探工位转动至水平状态的安装工位，当纠偏之间2转动至水平的安装工位时，即可将钻杆水平装入纠偏基座2上的通道中，取代了竖直装入钻杆进而有效节省了竖直方向的空间，不需要预先将钻杆起吊至足够的安装高度。钻杆从处于水平的安装工位的纠偏基座2的一端依次穿过一端的钻杆导向装置4和纠偏夹持装置01、钻杆夹持装置6、另一端的钻杆导向装置4和纠偏夹持装置01的中心孔，实现钻杆在纠偏基座2的通道内的初步安装，钻杆在装入纠偏基座2的通道中时，通过钻杆导向装置4进行导向和支撑。然后通过两端的纠偏夹持装置01分别将钻杆的两端夹持实现钻杆的初步固定，此时钻杆夹持装置6不夹持钻杆，且钻杆夹持装置6的夹持端与钻杆之间理由足够的空间余量以满足后续对钻杆的倾角纠偏和钻点纠偏。

钻杆初步固定后，纠偏支座2在转动装置3的带动下转动至竖直的钻探工位，此时钻杆也处于竖直状态，但是钻杆与地面之间仍可能存在倾角误差，钻杆的钻头与钻点之间也可能存在钻点误差。此时分别通过位于钻杆两端的纠偏夹持装置01异步调节钻杆两端点的位置，此时钻杆相当于一条线段，通过两端的纠偏夹持装置01调节钻杆线段的端点的位置，进而实现对钻杆的倾角调节，直到钻杆与地面之间的倾角误差小于等于0.3°，即完成钻杆的倾角纠偏。

倾角纠偏完成后，钻杆已经与地面保持垂直，此时钻杆的钻头与地面上的钻点之间可能仍然存在距离偏差。此时通过钻杆两端的纠偏夹持装置01进行同步移动，进而带动钻杆的两端进行同步移动，同步移动是指钻杆两端的移动方向、移动距离、移动速度相同，在保证钻杆两端头相对位置不变的前提下，即保证钻杆的倾角不变的前提下，实现钻杆与钻点之间的相对位置调节，直到钻杆的钻头与钻点之间的距离误差小于等于0.3cm，即完成钻杆的钻点纠偏。

钻杆的倾角纠偏和钻杆纠偏完成后，即可进行钻探作业，此时钻杆夹持装置6将纠偏后的钻杆夹持固定，然后两端的纠偏夹持装置01将钻杆的端头松开，此时钻杆即可在外部钻进驱动装置的带动下沿自身轴线转动进行钻进作业。钻杆转动时，钻杆夹持装置6伴随钻杆在锁紧架5的通孔内同步转动，不阻碍钻杆的转动，同时锁紧架5伴随钻杆的钻进行程同步朝向靠近地面的方向滑动，实现钻杆自身转动时的同步钻进。钻探作业完成后，通过滑动装置7朝向远离地面的方向驱动锁紧架5滑动，锁紧架5进而带动钻杆夹持装置6和钻杆朝向远离地面的方向运动，使得钻杆从钻孔内拔出，然后转动装置3带动纠偏支座2从竖直的钻探工位转动至水平的安装工位，然后钻杆夹持装置6松开，即可将钻杆水平取出。

进一步的，转动装置3采用大减速比的减速机组，减速机组的输出端与纠偏基座2一侧的转轴传动连接。

进一步的，滑动装置采用卷扬提升机、螺杆提升机、液压提升机中的任意一种。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2、图3、图6、图7所示，所述纠偏夹持装置01包括纠偏安装座011、纠偏紧固座012、纠偏油缸013、纠偏夹头014，所述纠偏安装座011对称安装在纠偏基座2的通道端头的两侧，所述纠偏安装座011沿垂直于纠偏基座2轴向的方向滑动安装有纠偏紧固座012，所述纠偏紧固座012上沿垂直于纠偏基座2轴向的方向安装有纠偏油缸013，所述纠偏油缸013的推杆端头安装有用于夹持钻杆的纠偏夹头014。

纠偏支座2包括左右对称设置的左纠偏支座211和右纠偏支座212，左纠偏支座211和右纠偏支座212之间通过连接板连接，且左纠偏支座211和右纠偏支座212之间构成供钻杆通过的通道。在左纠偏支座211的两端对应钻杆的侧面通过螺接或焊接的方式设置有纠偏安装座011，在右纠偏支座212的两端对应钻杆的侧面通过螺接或焊接的方式设置有纠偏安装座011，位于左纠偏支座211和右纠偏支座212同一端的纠偏安装座011分别关于钻杆的轴线对称设置。纠偏安装座011上设置有朝向钻杆的水平滑槽，水平滑槽中滑动安装有纠偏紧固座012。纠偏紧固座012可沿着水平滑槽朝向靠近或远离钻杆的方向滑动，进而调节纠偏紧固座012上的纠偏油缸013与钻杆侧面的间距以适应不同尺寸的钻杆的纠偏。

纠偏紧固座012上朝向钻杆安装有纠偏油缸013，且纠偏油缸013的推杆端头螺装有纠偏夹头014，当钻杆装入左纠偏支座211和右纠偏支座212之间的通道中时，位于钻杆两侧的纠偏油缸013的推杆带动纠偏夹头014朝向靠近钻杆的方向移动，使两侧的纠偏夹头014将钻杆的两侧夹紧，实现对钻杆的初步固定。

当纠偏支座2从水平安装工位转动至竖直钻探工位后，开始进行钻杆的倾角纠偏和钻点纠偏，首先进行钻杆的倾角纠偏，钻杆的两端均被两侧的纠偏夹头014夹持固定，此时通过同一端两侧的纠偏油缸013构成的纠偏油缸组进行配合伸缩，实现对钻杆的一端的位置的调节。通过位于纠偏支座2两端的纠偏油缸组进行异步移动，进而实现对钻杆所在线段的两个端点的位置进行异步调节，进而实现对钻杆的倾角调节。上述异步移动是指位于纠偏支座2两端的纠偏油缸组同时运动，但是两个纠偏油缸组的伸缩行程不同。

钻杆调节至与地面垂直后即完成倾角纠偏，此时钻杆的钻头在地面上的投影可能与钻点之间存在距离误差，因此继续进行钻点纠偏，通过位于纠偏支座2两端的纠偏油缸组之间的同步移动，使得钻杆的两端的相对位置不变，即保证钻杆的倾角不变，在保证钻杆的倾角不变的前提下，通过纠偏支座2两端的纠偏油缸组的同步移动，实现对钻杆与钻点之间的相对位置调节。上述同步移动是指位于纠偏支座2两端的纠偏油缸组同步启动，且伸缩行程和伸缩速度相同。

进一步的，所述纠偏安装座011上设置有用于锁定纠偏紧固座012的锁定装置，锁定装置包括设置在水平滑槽一侧的锁紧螺杆和套装在锁紧螺杆上的锁紧块，当纠偏紧固座012沿着水平滑槽的位置调节完成后，通过转动套装在锁紧螺杆上的锁紧块，使得锁紧块沿着锁紧螺杆移动，直到锁紧块将纠偏紧固座012夹紧，实现对纠偏紧固座012的固定。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图4和图5所示，所述钻杆夹持装置6包括夹持环座61、钻杆夹头62、夹持活塞63，所述夹持环座61转动设置在锁紧架5的通孔内，所述夹持环座61的内环面上至少关于圆心对称设置有两个垂直于钻杆轴向的活塞腔，所述活塞腔内滑动设置有夹持活塞63，且夹持活塞63将活塞腔分隔为第一腔体111和第二腔体222，所述第一腔体111和第二腔体222分别通过液压管与外部连通；所述夹持活塞63的一端延伸至活塞腔之外并与钻杆夹头62的一侧连接。

活塞腔的第一腔体111位于远离钻杆的一侧，第二腔体222位于靠近钻杆的一侧，第一腔体111和第二腔体222均通过液压杆与外部液压站连通。第一腔体111进油、第二腔体222出油时，第一腔体111中的压力大于第二腔体222中的压力，第一腔体111中的液压油进而推动夹持活塞63朝向靠近钻杆的方向移动，进而带动钻杆夹头62靠近钻杆并将钻杆的侧面夹紧；第一腔体111出油、第二腔体222进油时，第一腔体111中的压力小于第二腔体222中的压力，第二腔体222中的液压油进而推动夹持活塞63朝向远离钻杆的方向移动，进而带动钻杆夹头62远离钻杆并将钻杆的侧面松开。夹持环座61的轴线与地面垂直，夹持环座61转动设置在锁紧架5的通孔内，在钻杆夹头62将钻杆夹紧时，夹持环座61能够伴随钻杆的转动在锁紧架5的通孔内同步转动。

进一步的，所述锁紧架5的通孔的内侧沿周向设置有转动环槽51，所述转动环槽51的内部滑动设置有连接座52，所述连接座52的一端延伸至转动环槽51的外侧并与夹持环座61的外环面连接。

转动环槽51的轴线与地面垂直，夹持环座61的外环面上均匀设置有若干连接耳，连接座52的一侧对应夹持环座61外环面上的连接耳设置有连接座实现夹持环座61与连接座52之间的连接，同时连接座52靠近转动环槽51的一侧设置有在转动环槽51中滑动的滑块，当夹持环座61伴随钻杆转动时，进而带动连接座52沿着转动环槽51进行转动，进而实现夹持环座61在锁紧架5的通孔内的转动。

进一步的，所述夹持环座61的内环面上至少对称设置有两个稳固轮，当钻杆刚刚进入夹持环座61的内环孔中时，钻杆夹头62还未将钻杆夹紧，为了避免钻杆发生窜动，因此在夹持环座61的内环面上至少均匀设置有两个稳固轮，稳固轮的轮缘与钻杆的侧面接触对钻杆进行支撑，避免钻杆发生窜动。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图4和图5所示，所述纠偏基座2的通道的两侧沿轴向对称设置有直线导轨21，所述直线导轨21上设置有滑块22，两侧的滑块22之间设置有锁紧架5；所述滑块22的一端与滑动装置7的驱动端连接。

锁紧架5的两对分别对应两侧的直线导轨21设置有连接座，连接座与直线导轨21上的滑块22之间通过螺栓进行连接，进而实现锁紧架沿着直线导轨21进行线性滑动。当钻杆钻进时，滑动装置7带动滑块22伴随钻杆朝向靠近地面的方向同步滑动以匹配钻杆的钻进；钻探完成后，滑动装置7带动滑块22朝向远离地面的方向滑动回到初始位置，进而带动锁紧架5和钻杆从钻孔中拔出。

进一步的，在直线导轨21的两端分别设置有限位块，限位块限制了滑块22在直线导轨21上的滑动行程。

进一步的，两个限位块之间的间距，即滑块22的滑动行程应大于等于钻杆的钻进行程以保证滑块22伴随钻杆钻进时，钻杆能够完全钻进。

进一步的，所述滑动装置7为分别对应两侧的滑块22设置在纠偏基座2一端的卷扬驱动装置，所述卷扬驱动装置的卷扬缆绳与滑块22的一端连接。

当纠偏支座2处于竖直钻探工位时，卷扬驱动装置位于纠偏支座2的顶部，当钻杆钻进时，卷扬驱动装置中的线缆卷筒进行放线，使得滑块22伴随钻杆的钻进朝向靠近地面的方向滑动；当钻探完成后，卷扬驱动装置中的线缆卷筒进行收线，带动滑块22朝向远离地面的方向滑动，进而实现钻杆从钻孔中退出。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，所述基座1的底部设置有减震座8，所述基座1与减震座8之间设置有减震装置9，所述基座1上还至少对称设置有两组用于锚固的地基固定装置10。

减震座8包括减震底板和设置在减震底板上的弹簧减震组件，弹簧减震组件的顶部设置有基座1，当钻杆钻进时受到轴向震动时，轴向震动传递至基座1底部的弹簧减震组件上，实现对轴向震动的有效吸收，保证钻杆钻进的稳定性。

地基固定装置10包括地基固定螺栓、地基固定螺母套、驱动齿圈、驱动齿轮、地基固定驱动电机，基座1的底部贯穿设置有若干地基固定螺栓，地基固定螺栓的侧面上设置有外螺纹，且地基固定螺栓靠近地面的一端为圆锥状。地基固定螺栓上螺纹套装有地基固定螺母套，且地基固定螺母套的底部转动安装在基座1上，且地基固定螺母套的外侧套装有驱动齿圈，基座1上还安装有地基固定驱动电机，地基固定驱动电机的输出轴上套装有与驱动齿圈啮合的驱动齿轮。地基固定驱动电机带动驱动齿轮转动，进而带动驱动齿圈转动，进而带动地基固定螺母套在基座1上转动，当地基固定螺母套转动时，通过与地基固定螺栓之间的螺纹连接配合进而带动地基固定螺栓沿轴向靠近地面钻进，直到地基固定螺栓的圆锥端钻进地面，实现对基座1的固定。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，所述纠偏基座2上沿轴向设置有定心激光传感器和偏角传感器。

偏角传感器用于监测钻杆的轴线与地面之间的倾角，偏角传感器将倾角参数发送至外部控制器，控制器根据倾角参数实时控制位于纠偏支座2两端的纠偏油缸组异步调节钻杆端头的位置，进而实现对钻杆倾角的调节。

定心激光传感器用于监测钻杆的钻头在地面上的投影点与钻点之间的间距，定心激光传感器将钻杆的钻头在地面上的投影点与钻点之间的间距发送至外部控制器，控制器根据倾角参数实时控制位于纠偏支座2两端的纠偏油缸组同步调节钻杆的位置，进而实现对钻杆的钻头与钻点之间间距的调节。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）上沿水平轴线方向转动安装有纠偏基座（2），基座（1）上还设置有驱动纠偏基座（2）转动的转动装置（3）；所述纠偏基座（2）上沿轴向设置有供钻杆通过的通道，所述通道的两端分别设置有纠偏夹持装置（01），纠偏夹持装置（01）的一侧同轴设置有钻杆导向装置（4）；所述纠偏基座（2）上位于两端的纠偏夹持装置（01）之间沿轴向滑动设置有锁紧架（5），所述锁紧架（5）上设置有供钻杆通过的通孔，所述通孔的内部转动安装有钻杆夹持装置（6），所述纠偏基座（2）的一端还设置有驱动锁紧架（5）滑动的滑动装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述纠偏夹持装置（01）包括纠偏安装座（011）、纠偏紧固座（012）、纠偏油缸（013）、纠偏夹头（014），所述纠偏安装座（011）对称安装在纠偏基座（2）的通道端头的两侧，所述纠偏安装座（011）沿垂直于纠偏基座（2）轴向的方向滑动安装有纠偏紧固座（012），所述纠偏紧固座（012）上沿垂直于纠偏基座（2）轴向的方向安装有纠偏油缸（013），所述纠偏油缸（013）的推杆端头安装有用于夹持钻杆的纠偏夹头（014）。

3.根据权利要求2所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述纠偏安装座（011）上设置有用于锁定纠偏紧固座（012）的锁定装置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述钻杆夹持装置（6）包括夹持环座（61）、钻杆夹头（62）、夹持活塞（63），所述夹持环座（61）转动设置在锁紧架（5）的通孔内，所述夹持环座（61）的内环面上至少关于圆心对称设置有两个垂直于钻杆轴向的活塞腔，所述活塞腔内滑动设置有夹持活塞（63），且夹持活塞（63）将活塞腔分隔为第一腔体111和第二腔体222，所述第一腔体111和第二腔体222分别通过液压管与外部连通；所述夹持活塞（63）的一端延伸至活塞腔之外并与钻杆夹头（62）的一侧连接。

5.根据权利要求4所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述锁紧架（5）的通孔的内侧沿周向设置有转动环槽（51），所述转动环槽（51）的内部滑动设置有连接座（52），所述连接座（52）的一端延伸至转动环槽（51）的外侧并与夹持环座（61）的外环面连接。

6.根据权利要求5所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述夹持环座（61）的内环面上至少对称设置有两个稳固轮。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述纠偏基座（2）的通道的两侧沿轴向对称设置有直线导轨（21），所述直线导轨（21）上设置有滑块（22），两侧的滑块（22）之间设置有锁紧架（5）；所述滑块（22）的一端与滑动装置（7）的驱动端连接。

8.根据权利要求7所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述滑动装置（7）为分别对应两侧的滑块（22）设置在纠偏基座（2）一端的卷扬驱动装置，所述卷扬驱动装置的卷扬缆绳与滑块（22）的一端连接。

9.根据权利要求1-3任一项所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述基座（1）的底部设置有减震座（8），所述基座（1）与减震座（8）之间设置有减震装置（9），所述基座（1）上还至少对称设置有两组用于锚固的地基固定装置（10）。

10.根据权利要求1-3任一项所述的一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置，其特征在于，所述纠偏基座（2）上沿轴向设置有定心激光传感器和偏角传感器。

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