CN112360369A - 一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备 - Google Patents

一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112360369A
CN112360369A CN202011104845.7A CN202011104845A CN112360369A CN 112360369 A CN112360369 A CN 112360369A CN 202011104845 A CN202011104845 A CN 202011104845A CN 112360369 A CN112360369 A CN 112360369A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
pressure
ultra
hole
hole milling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011104845.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112360369B (zh
Inventor
孙坤江
廖建军
楼伟鑫
万朝晖
潘泳
徐琳海
邓利兵
周环龙
秦旭超
赵望安
虞修华
徐志红
姜志新
吴杭生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zccc International Engineering Co ltd
Original Assignee
Zccc International Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zccc International Engineering Co ltd filed Critical Zccc International Engineering Co ltd
Priority to CN202011104845.7A priority Critical patent/CN112360369B/zh
Publication of CN112360369A publication Critical patent/CN112360369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112360369B publication Critical patent/CN112360369B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/08—Removing obstacles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B3/00—Rotary drilling
    • E21B3/02—Surface drives for rotary drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，包括高压射水管及设置在高压射水管底部的铣孔动力头，所述铣孔动力头包括壳体、设置在壳体内部的油压马达及设置在壳体下方的铣刀转盘，所述铣刀转盘与油压马达传动连接，并通过铣刀转盘转动铣孔，所述壳体底部设有出水孔，所述高压射水管与壳体内部连通，并通过壳体底部的出水孔进行高压射水，所述高压射水管外侧设有高压气管。本发明的有益效果是：该设备通过油压动力钻进、高压射水上接气举正循环清孔，铣孔效果好，是一种轻型方便、循环利用率高、成本低廉的新型铣孔清孔设备，能够提高施工效率，降低设备成本，创造更多社会效益显得十分有必要。

Description

一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备
技术领域
本发明涉及大直径深孔桩基铣孔技术领域，具体涉及一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备。
背景技术
随着我国基建事业的快速发展，工程建设环境的越来越向高深领域扩展，特别是桥梁领域如前期杭州湾跨海大桥、近期港珠澳大桥及深中通道等超级工程的实施，带领基建领域走向全新的制高点，随着应用工程科技越来越成熟，桩基础的直径越来越大最大达到8m，桩长也越来越长(水上可达200m)，由此导致大直径深孔桩基铣孔清孔效率大打折扣，且往往需要配置重大专业设备进行专业清孔。
桩基清孔往往采用传统正反循环工艺，例如钻孔桩往往采用正循环泥浆循环清孔，配置大功率泥浆泵，挖设大量泥浆池进行存浆制浆，往往45m的桩基循环清孔大道标准需要2-3天左右时间，耗费大量人工及设备，功效不高；
海上施工大直径桩基如风电桩基础仍然采用大型反循环钻机设备，前期需要搭设大量的专设平台组织施工，且往往在清孔阶段也是需要由钻机设备进行辅助清孔，对施工的设备数量也要求较多，导致设备整体利用率不高；
公开号为CN107905231A，名称为“一种桩孔浮土清孔设备及采用该设备的桩孔浮土处理方法”,其中清孔设备包括移动机体、伸缩大臂、立臂以及工作管臂,工作管臂上设有旋转清孔盘,工作管臂内设有螺旋传动叶片,旋转清孔盘上设有旋转刀片,旋转清孔盘内设有进给空腔;浮土处理方法包括:转动旋转清孔盘修正孔壁、将旋转清孔盘下放至桩孔底端,转动旋转清孔盘将浮土向上传送、将旋转清孔盘继续下放,将接触的土方向上传送,直至旋转清孔盘位置低于桩孔设计标高处、将桩孔底端浮土清理干净后转动旋转刀片将进土口封闭,移出旋转清孔盘将进土口打开,反向转动螺旋传动叶片使土方掉落，该设备太过庞大且不适宜深孔大直径桩基浮土沙清除，且设备作业受到局限。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，以提高铣孔清孔效率，降低机械成本，节省工期且有效保证清孔质量。
本发明的技术方案如下：
一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，包括高压射水管及设置在高压射水管底部的铣孔动力头，所述铣孔动力头包括壳体、设置在壳体内部的油压马达及设置在壳体下方的铣刀转盘，所述铣刀转盘与油压马达传动连接，并通过铣刀转盘转动铣孔，所述壳体底部设有出水孔，所述高压射水管与壳体内部连通，并通过壳体底部的出水孔进行高压射水，所述高压射水管外侧设有高压气管，且高压气管末端靠近铣孔动力头，并通过高压气管进行气举正循环清孔作业。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，还包括吊环装置，所述吊环装置包括M型主体及吊环，所述M型主体包括进水管一、进水管二及设置在进水管一与进水管二之间的出水管，所述进水管一及进水管二分别与出水管相连通，所述进水管一及进水管二分别外接高压水泵，所述出水管与高压射水管相连通；所述出水管外侧设有进气管，所述进气管一端外接空压机，另一端高压气管相连通。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压射水管外侧设有马达输油管，所述马达输油管与油压马达相连通。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压射水管上设有管线支架，所述高压气管及马达输油管分别卡接在管线支架上。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压气管设有两个，且对称设置在高压射水管外侧，所述进气管同样设有两个，且对称设置在出水管外侧。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述铣刀转盘周围加设一圈钢丝刷，能够对护筒内壁进行有效清理。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述铣刀转盘的壳体内部设有配重块，防止在高压射水反推力作用下出现上浮现象。
所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压射水管底部设有法兰盘，并通过法兰盘与铣孔动力头的壳体相连。
本发明的有益效果是：该设备通过油压动力钻进、高压射水上接气举正循环清孔，铣孔效果好，是一种轻型方便、循环利用率高、成本低廉的新型铣孔清孔设备，能够提高施工效率，降低设备成本，创造更多社会效益显得十分有必要。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的铣孔动力头安装结构示意图；
图3为本发明的铣孔动力头内部结构示意图；
图中：1-铣孔动力头，2-高压气管，3-马达输油管，4-高压射水管，5-壳体，6-铣刀转盘，7-出水孔，8-吊环，9-进水管一，10-出水管，11-进气管，12-法兰盘，13-管线支架，14-油压马达，15-进水管二。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。
如图1-3所示，一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，包括铣孔动力头1、高压气管2、马达输油管3、高压射水管4、壳体5、铣刀转盘6、出水孔7、吊环8、进水管一9、出水管10、进气管11、法兰盘12、管线支架13、油压马达14及进水管二15。
铣孔动力头1设置在高压射水管4底部，铣孔动力头1包括壳体5、设置在壳体5内部的油压马达14及设置在壳体5下方的铣刀转盘6，高压射水管4外侧设有马达输油管3，所述马达输油管3与油压马达14相连通。铣刀转盘6与油压马达14传动连接，并通过铣刀转盘6转动铣孔，所述壳体5底部设有出水孔7，所述高压射水管4与壳体5内部连通，并通过壳体5底部的出水孔7进行高压射水，所述高压射水管4外侧设有高压气管2，且高压气管2末端靠近铣孔动力头1，并通过高压气管2进行气举正循环清孔作业。
高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，还包括吊环装置，所述吊环装置包括M型主体及吊环8，所述M型主体包括进水管一9、进水管二15及设置在进水管一9与进水管二15之间的出水管10，所述进水管一9及进水管二15分别与出水管10相连通，所述进水管一9及进水管二15分别外接高压水泵，所述出水管10与高压射水管4相连通，高压射水管4底部设有法兰盘12，并通过法兰盘与铣孔动力头1的壳体5相连；所述出水管10外侧设有进气管11，所述进气管11一端外接空压机，另一端高压气管2相连通。
本实施例中高压射水管4上设有管线支架13，所述高压气管2及马达输油管3分别卡接在管线支架13上，保证了管线安装的稳定性。
本实施例中高压气管2设有两个，且对称设置在高压射水管4外侧，所述进气管11同样设有两个，且对称设置在出水管10外侧，对称设置高压气管2及进气管11能够在出气时保证该设备的运行平稳。
本实施例中铣刀转盘6周围加设一圈钢丝刷（图中未画出），能够对护筒内壁进行有效清理。
本实施例中铣刀转盘6的壳体5内部设有配重块，防止在高压射水反推力作用下出现上浮现象。
该设备铣孔所采用的施工工艺为油压动力钻头钻进、高压射水上接气举正循环清孔，该套设备具有施工效率高、铣孔效果好等特点。
该装置工作原理及流程为：自带油压马达钻头搅散孔底泥沙→高压射水冲击泥沙至钻头顶部→正循环气举法抬渣至孔顶排出。
工作过程：
首先按照设备结构图纸加工铣孔主要杆件部位，制作铣刀转盘、安装油压马达，安装高压射水管，安装高压进气管，然后安装马达输油管，然后在吊环装置两侧接高压水泵、接空压机，油压管进油压调试，准备就绪后缓缓放入孔内进行转动和高压射水+气举正循环清孔作业，根据排渣效果进行调节水压气压及油压，以达到最佳清孔效果。
铣孔设备起吊前，安装好高压射水管及高压气管，检查各接口牢固及密封性合格后方可起吊；履带吊竖向提升铣孔动力头及前两节钻杆（高压射水管），要求起吊平稳无晃动后，平移至桩顶，对中钢管桩、缓慢下放至河床顶部；
初钻过程：开动铣孔动力头，并低速开钻，直至整个铣孔动力头进入正常速度钻进。用一台20m³/min的空压机排渣，压力在0.7MPa左右。
正常钻进：水中桩基工程特点为全护筒且原始地质为较软的泥、砂，故采用减压钻进，在铣孔动力头内部加以配重块，其主要作用是使整个铣孔动力头系统不至于在高压射水反推力作用下出现上浮现象。另外在铣刀转盘周围加设一圈钢丝刷，特别是在斜桩钻进过程中，由于钻杆在自重作用下，整体钻孔系统会倚靠在护筒底边内壁，使得护筒内壁高边无法受到有效清理，钢丝刷巧妙处理了这一漏洞，保证了整体铣孔质量。
在钻孔深度达到设计标高后，将铣孔动力头抬离孔底50公分左右，继续使用高压水泵及空压机对孔内剩余钻渣继续清理，待孔顶泥浆检测合格后，方可进行下一步施工。
该设备大大提升铣孔清孔的施工效率；该设备简化了传统清孔设备配置，降低相关机械、时间成本，有利于提高企业效益；安拆方便，提高工作效率，实用性强；该设备装配灵活，可根据桩径大小和深度做适当调整，满足各类型桩基，特别是斜桩也非常实用。

Claims (8)

1.一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，包括高压射水管（4）及设置在高压射水管（4）底部的铣孔动力头（1），所述铣孔动力头（1）包括壳体（5）、设置在壳体（5）内部的油压马达（14）及设置在壳体（5）下方的铣刀转盘（6），所述铣刀转盘（6）与油压马达（14）传动连接，并通过铣刀转盘（6）转动铣孔，所述壳体（5）底部设有出水孔（7），所述高压射水管（4）与壳体（5）内部连通，并通过壳体（5）底部的出水孔（7）进行高压射水，所述高压射水管（4）外侧设有高压气管（2），且高压气管（2）末端靠近铣孔动力头（1），并通过高压气管（2）进行气举正循环清孔作业。
2.根据权利要求1所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，还包括吊环装置，所述吊环装置包括M型主体及吊环（8），所述M型主体包括进水管一（9）、进水管二（15）及设置在进水管一（9）与进水管二（15）之间的出水管（10），所述进水管一（9）及进水管二（15）分别与出水管（10）相连通，所述进水管一（9）及进水管二（15）分别外接高压水泵，所述出水管（10）与高压射水管（4）相连通；所述出水管（10）外侧设有进气管（11），所述进气管（11）一端外接空压机，另一端与高压气管（2）相连通。
3.根据权利要求1所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压射水管（4）外侧设有马达输油管（3），所述马达输油管（3）与油压马达（14）相连通。
4.根据权利要求3所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压射水管（4）上设有管线支架（13），所述高压气管（2）及马达输油管（3）分别卡接在管线支架（13）上。
5.根据权利要求2所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压气管（2）设有两个，且对称设置在高压射水管（4）外侧，所述进气管（11）同样设有两个，且对称设置在出水管（10）外侧。
6.根据权利要求1所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述铣刀转盘（6）周围加设一圈钢丝刷，能够对护筒内壁进行有效清理。
7.根据权利要求1所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述铣刀转盘（6）的壳体（5）内部设有配重块，防止在高压射水反推力作用下出现上浮现象。
8.根据权利要求1所述的一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备，其特征在于，所述高压射水管（4）底部设有法兰盘（12），并通过法兰盘与铣孔动力头（1）的壳体（5）相连。
CN202011104845.7A 2020-10-15 2020-10-15 一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备 Active CN112360369B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011104845.7A CN112360369B (zh) 2020-10-15 2020-10-15 一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011104845.7A CN112360369B (zh) 2020-10-15 2020-10-15 一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112360369A true CN112360369A (zh) 2021-02-12
CN112360369B CN112360369B (zh) 2022-12-02

Family

ID=74507178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011104845.7A Active CN112360369B (zh) 2020-10-15 2020-10-15 一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112360369B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4516633A (en) * 1981-09-18 1985-05-14 Santa Fe International Corporation Blind shaft drilling
US5284207A (en) * 1991-05-14 1994-02-08 Schlumberger Technology Corporation Method of cleaning a well bore prior to a cementing operation
CN102900357A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 三一重工股份有限公司 旋挖钻机和卤水采集方法
CN103233693A (zh) * 2013-05-08 2013-08-07 中铁隧道集团一处有限公司 钻孔桩桩基二次清孔装置及清孔方法
CN203905869U (zh) * 2014-05-31 2014-10-29 中交一公局第三工程有限公司 高压水冲气举反循环清孔器
CN104499995A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 贵州高峰石油机械股份有限公司 一种井底老套管回接部位外周清洁方法及装置
CN106194111A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 井下套管钢丝刮壁器
CN109312602A (zh) * 2016-05-16 2019-02-05 帕维尔·伊万诺维奇·波波夫 提高石油和天然气凝析井的烃类产量的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4516633A (en) * 1981-09-18 1985-05-14 Santa Fe International Corporation Blind shaft drilling
US5284207A (en) * 1991-05-14 1994-02-08 Schlumberger Technology Corporation Method of cleaning a well bore prior to a cementing operation
CN102900357A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 三一重工股份有限公司 旋挖钻机和卤水采集方法
CN103233693A (zh) * 2013-05-08 2013-08-07 中铁隧道集团一处有限公司 钻孔桩桩基二次清孔装置及清孔方法
CN203905869U (zh) * 2014-05-31 2014-10-29 中交一公局第三工程有限公司 高压水冲气举反循环清孔器
CN104499995A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 贵州高峰石油机械股份有限公司 一种井底老套管回接部位外周清洁方法及装置
CN109312602A (zh) * 2016-05-16 2019-02-05 帕维尔·伊万诺维奇·波波夫 提高石油和天然气凝析井的烃类产量的方法
CN106194111A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 井下套管钢丝刮壁器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112360369B (zh) 2022-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208220665U (zh) 一种用于大尺寸井眼硬岩钻井的多循环流道钻井系统
CN101191405A (zh) 旋挖钻机射流反循环钻进岩石新工艺
CN208183839U (zh) 一种绞吸式吸泥机
CN110541418A (zh) 一种自锁嵌套式深水钻井表层导管及其安装方法
CN112727352A (zh) 一种旋挖钻驱动气举反循环潜孔锤钻机及其使用方法
CN201218066Y (zh) 井下降压工具
CN104499496A (zh) 一种深水条件下快速取土装置
CN112360369B (zh) 一种高效液压气举正循环超大超深铣孔设备
CN101761485B (zh) 扶正式井下环空抽吸涡轮泵
CN203783910U (zh) 一种水力潜油泵
CN210033856U (zh) 一种自动清淤泥沙泵及钻机
CN204456158U (zh) 一种深水条件下快速取土装置
CN207905745U (zh) 砂岩地热井气举反循环冲砂洗井设备
CN206016739U (zh) 一种深水井口系统切割回收钻具
CN101725543B (zh) 井下环空抽吸涡轮泵
CN215485888U (zh) 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机
CN110593763B (zh) 一种扩孔用闭气循环贯通式泥浆护壁集束式潜孔锤及方法
CN209976457U (zh) 用于石油钻机的钻进驱动装置
CN209323551U (zh) 取土平台装置
CN207003511U (zh) 一种清理深水塑性黏土的施工装置
CN215443910U (zh) 一种旋挖钻驱动气举反循环潜孔锤钻机
CN112727373A (zh) 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法
CN201582226U (zh) 扶正式井下环空抽吸涡轮泵
CN219012893U (zh) 一种新型潜水泵
CN2540492Y (zh) 一种反循环钻机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant