CN112727373A - 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法 - Google Patents
一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112727373A CN112727373A CN202110117887.2A CN202110117887A CN112727373A CN 112727373 A CN112727373 A CN 112727373A CN 202110117887 A CN202110117887 A CN 202110117887A CN 112727373 A CN112727373 A CN 112727373A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drill rod
- hole hammer
- drill
- drilling
- hole
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 67
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009527 percussion Methods 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机。钻机包括吊机、集束潜孔锤、伸缩钻杆、旋转驱动机构、井口卡盘、空压机组成。吊机悬吊钻杆钻头，旋转驱动机构安装在井口卡盘上，驱动钻杆和钻头旋转，潜孔锤冲击钻进，实现硬岩桩孔全断面钻进。本发明克服了现有技术潜孔锤钻机制造成本高，必须护筒跟进，不能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔桩的缺点；具有设备简单轻巧，制造成本大大降低，采用泥浆反循环清渣，实现泥浆护壁，不需要护筒跟进，能施工超深覆盖层的超大直径入岩桩孔。本发明还公开了的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及潜集束孔锤钻机技术领域，更具体地说它是一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机。本发明还公开了所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法。
背景技术
现有潜孔锤钻机为旋挖钻机、双螺旋钻机驱动旋转，存在设备制造成本高，钻孔直径小(一般不大于1米直径)，振动力太大，空气循环排渣，无法泥浆护壁，必须护筒跟进，不能施工深覆盖层入岩钻孔桩的缺点；现有大直径入岩旋挖钻机存在设备笨重、造价高昂，钻进速度慢、施工成本高缺点。
因此，现亟需开发一种制造费用小，直径大，施工速度快成本低，能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔桩的潜孔锤钻机。
发明内容
本发明的第一目的是为了提供一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，为一种地基岩土钻井机械，本发明设备简单、制造费用小，能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔；克服了现有技术设备制造成本高，钻孔直径小，不能施工超深覆盖层入岩钻孔桩的缺点。
本发明的第二目的是为了提供所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法，施工速度快、成本低。
为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：包括集束潜孔锤、井口卡盘、旋转驱动机构、钻杆、排浆管、进气管、吊机、内龙头、内进气管、吸渣管、排气管；
所述吊机悬吊所述钻杆及井内其它钻具，所述钻杆穿过所述井口卡盘、所述旋转驱动机构；
所述旋转驱动机构固定在所述井口卡盘上，驱动所述钻杆、所述集束潜孔锤旋转；
所述钻杆为伸缩钻杆，中心钻杆内部有多个通道，通过气体和泥浆，中心钻杆顶部有旋转龙头。
在上述技术方案中，所述集束潜孔锤上的每个潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤排气排入排气通道经所述排气管排入大气，潜孔锤底部无排气孔。
为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：装配；
将所述进气管与所述内龙头和空压机联通；
将所述排浆管与所述内龙头、地面泥浆处理系统联通；
步骤二：起吊；
所述吊机悬吊所述钻杆及其他钻具至钻孔工位；
步骤三：钻孔；
启动所述旋转驱动机构驱动所述钻杆、所述集束潜孔锤旋转；
启动所述集束潜孔锤冲击凿岩，排出钻渣，实现潜孔锤对地基全断面钻进；
所述钻杆随钻进下放，直至钻孔完成。
在上述技术方案中，当钻孔为有水湿孔时，在所述吸渣管内注入高压空气与泥浆汇合，形成泥浆气举反循环排渣；
当钻孔为无水干孔或开钻浅孔时，在所述吸渣管里安装射吸装置，注入高压空气，形成反循环清渣。
本发明具有如下优点：
(1)本发明设备简单，没有旋挖钻庞大的主机，制造成本大大低于现有技术潜孔锤钻机和入岩旋挖钻机；
(2)本发明集束潜孔锤上的单个潜孔钻尺寸较小，振动力互相抵消，对井壁振动力很小，将潜孔锤排气包裹收集全部排入排气管，采用泥浆护壁，不需要护筒跟进，可以保证地基覆盖层不塌孔，能施工大直径超深覆盖层入岩井孔；
(3)本发明钻杆可以不加压，长度不受限制，钻进深度很深，可以用于超深桩孔钻井施工；
(4)本发明配套使用的吊机、高压介质动力站均为通用设备，可以在其它工程领域使用，提高了设备利用率。
本发明设备简单轻巧，制造成本大大低于现有潜孔锤钻机，施工速度快成本低，钻具振动力小，采用泥浆护壁反循环排渣，不需要护筒跟进能高速施工超深覆盖层的大直径入岩桩孔。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中1-集束潜孔锤，2-井口卡盘，3-旋转驱动机构，4-钻杆，5-排浆管，6-进气管，7-吊机，8-内龙头，9-内进气管，10-吸渣管，11-排气管。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，包括集束潜孔钻1、井口卡盘2、旋转驱动机构3、钻杆4、排浆管5、进气管6、吊机7、内龙头8、内进气管9、吸渣管10、排气管11；
钻杆4为多层伸缩钻杆，内层钻杆可以在重力作用下向下伸出，其顶端到达相邻外层钻杆下端；钢丝绳7穿过外层钻杆，固定在钻杆4的中心钻杆顶部内龙头8上；
吊机7钢丝绳悬吊钻杆4和其它钻具；
旋转驱动机构3驱动钻杆4、集束潜孔锤1旋转，高压空气经过进气管6、内龙头8，进入钻杆4的内进气管9，再进入集束潜孔锤1，驱动潜孔锤冲击凿岩，实现全断面凿岩；
排渣管5一端连接地面泥浆处理系统，另一端联通内龙头8，向下通过钻杆4、吸渣管10与集束潜孔锤1的排渣管连通，在吸渣管10中注入高压空气，实现泥浆气举反循环排出钻渣。
进气管6经过钻杆4外层、内龙头8连接内进气管9，进入集束潜孔锤1的潜孔锤；
集束潜孔锤1的排气管经过钻杆4中心通道、内龙头8连接排气管11；集束潜孔锤1的排浆管与吸渣管10连接，经过钻杆4中心通道、内龙头8与排浆管5连接，再连接到泥浆处理系统。
参阅附图可知：所述的钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法，包括如下步骤，
步骤一：装配；
将进气管6与内龙头8和空压机联通；
将排渣管5与内龙头8、地面泥浆处理系统联通；
步骤二：起吊；
吊机7悬吊钻杆及其他钻具至钻孔工位；
步骤三：钻孔；
启动旋转驱动机构3驱动集束潜孔锤1旋转；
启动集束潜孔锤1冲击凿岩，潜孔锤余气排入钻杆4中排气通道进入排气管11，排入大气；在吸渣管10中注入高压空气，形成泥浆气举反循环，经钻杆4排浆通道、排浆管5排出钻渣，实现潜孔锤对地基全断面钻进；
钻杆4随钻进下放，直至钻孔完成。
在上述技术方案中，在步骤三中，集束潜孔锤1上的每个潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤排气排入集束潜孔锤排气管，经过钻杆4、内龙头8、排气管11，排入大气，潜孔锤底部无排气孔，气体不会排入钻具外的桩孔泥浆里。
进一步地，在步骤三中，当钻孔为有水湿孔时，在吸渣管10中注入高压空气，形成泥浆气举反循环排渣；
当钻孔为无水干孔时，在吸渣管10内安装空气射吸装置，向射吸装置注入高压空气，形成空气反循环清渣；
当钻孔为开钻浅孔时，在吸渣管10内安装空气射吸装置，向射吸装置注入高压空气，形成泥浆反循环清渣。
进一步地，在步骤三中，集束潜孔锤1上的单个潜孔锤尺寸较小，潜孔锤互相随机冲击工作，振动力可以互相抵消，对地基振动力较小，保证振动不会导致工程钻孔坍孔，在有深厚覆盖层的地层中钻孔施工不需要护筒跟进，只需要简单的泥浆护壁。
进一步地，在步骤三中，集束潜孔锤1需要的钻压和扭矩较小，并且可以采用分级扩孔集束潜孔锤钻头或环形集束潜孔锤钻头取芯钻进，可以施工5米直径的超大直径入岩钻孔。
进一步地，在步骤三中，钻杆4不需要加压，没有长度限制，钻机的钻进深度可以很深。
为了能够更加清楚的说明本发明所述的一种钻杆旋转悬吊式气举反循环潜孔锤钻机及其使用方法，与现有技术施工5米直径的超大直径入岩钻孔相比所具有的优点，工作人员将这几种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：
由上表可知，本发明所述的一种旋挖钻驱动的气举反循环潜孔锤钻机及其使用方法在大直径深厚覆盖层钻孔时，与现有技术相比，设备轻巧、造价低，钻进岩石速度快，施工成本低。
其它未说明的部分均属于现有技术。
Claims (5)
1.一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：包括集束潜孔锤(1)、井口卡盘(2)、旋转驱动机构(3)、钻杆(4)、排浆管(5)、进气管(6)、吊机(7)、内龙头(8)、内进气管(9)、吸渣管(10)、排气管(11)；
钻杆(4)为多层伸缩钻杆，内层钻杆可以在重力作用下向下伸出，其顶端到达相邻外层钻杆下端；钢丝绳(7)穿过外层钻杆，固定在钻杆(4)的中心钻杆顶部内龙头(8)上；
吊机(7)钢丝绳悬吊钻杆(4)及井内其它钻具；
旋转驱动机构(3)固定在井口卡盘(2)上，驱动多层伸缩钻杆(4)、集束潜孔锤(1)旋转；
进气管(6)经过钻杆(4)外层、内龙头(8)连接内进气管(9)，进入集束潜孔锤(1)的潜孔锤；
集束潜孔锤(1)的排气管经过钻杆(4)中心通道、内龙头(8)连接排气管(11)；集束潜孔锤(1)的排浆管与吸渣管(10)连接，经过钻杆(4)中心通道、内龙头(8)与排浆管(5)连接，再连接到泥浆处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机，其特征在于：集束潜孔锤(1)上的每个单体潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤全部排气排入排气管内经排气管(11)排入大气，潜孔锤底部无排气孔，潜孔锤排气不会排入潜孔锤以外槽孔泥浆内。
3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法，其特征在于：钻杆(4)为多层伸缩钻杆，中心钻杆有多个通道。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：装配；
用进气管(6)将内龙头(8)空压机联通联通；
将排渣管(5)与内龙头(8)、地面泥浆处理系统联通；
步骤二：起吊；
吊机(7)悬吊钻杆及其他钻具至钻孔工位；
步骤三：钻孔；
启动旋转驱动机构(3)驱动集束潜孔锤(1)旋转；
启动集束潜孔锤(1)冲击凿岩，潜孔锤余气排入钻杆(4)中排气通道进入排气管(11)，排入大气；在吸渣管(10)中注入高压空气，形成泥浆气举反循环，经钻杆(4)排浆通道、排浆管(5)排出钻渣，实现潜孔锤对地基全断面钻进；
钻杆(4)随钻进下放，直至钻孔完成。
5.根据权利要求1-4所述的一种钻杆回转悬吊式潜孔锤的使用方法，其特征在于：在步骤三中，当钻孔为有水湿孔时，在吸渣管(10)中注入高压空气，形成泥浆气举反循环排渣；
在钻孔为无水干孔时，在吸渣管(10)内安装射吸装置，注入高压空气，形成空气反循环清渣；
在钻孔为开钻浅孔时，在吸渣管(10)内安装射吸装置，注入高压空气，形成泥浆反循环清渣。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110117887.2A CN112727373A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110117887.2A CN112727373A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112727373A true CN112727373A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75594341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110117887.2A Withdrawn CN112727373A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112727373A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024088229A1 (zh) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 武汉通途鑫路桥工程有限公司 | 一种不旋转潜孔锤钻机及其使用方法 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110117887.2A patent/CN112727373A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024088229A1 (zh) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 武汉通途鑫路桥工程有限公司 | 一种不旋转潜孔锤钻机及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108412435A (zh) | 一种用于大尺寸井眼硬岩钻井的多循环流道钻井系统及钻井工艺 | |
| CN104832082B (zh) | 一种用于旋挖钻机的气动潜孔锤反循环出渣施工工艺 | |
| 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 | |
| CN204113111U (zh) | 双工位液压冲击回转钻进、旋喷动力头 | |
| CN105401879A (zh) | 反循环气动潜孔锤旋挖钻机及其施工方法 | |
| CN101191405A (zh) | 旋挖钻机射流反循环钻进岩石新工艺 | |
| CN1242872C (zh) | 滑动伸缩的封闭式冲击钻头 | |
| CN102168442A (zh) | 冲击群钻成槽机 | |
| CN104632112A (zh) | 一种贯通式潜孔锤反循环钻进结构 | |
| CN112727350A (zh) | 一种钻杆悬吊式潜孔锤钻机的使用方法及其潜孔锤钻机 | |
| CN215485888U (zh) | 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机 | |
| CN113107355A (zh) | 一种摆动旋转泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法 | |
| CN201078192Y (zh) | 打井取芯钻具 | |
| WO2024088229A1 (zh) | 一种不旋转潜孔锤钻机及其使用方法 | |
| CN112727373A (zh) | 一种钻杆回转悬吊式潜孔锤钻机及其使用方法 | |
| CN112943084A (zh) | 一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法 | |
| CN1766276B (zh) | 潜孔锤双管钻具及其钻进方法 | |
| CN217841523U (zh) | 一种微型钢管桩施工钻孔装置及施工系统 | |
| CN103527078A (zh) | 一种用潜孔锤进行钻孔灌注桩施工的成孔工艺和设备 | |
| CN215369677U (zh) | 一种钻杆悬吊式潜孔锤钻机 | |
| CN215443910U (zh) | 一种旋挖钻驱动气举反循环潜孔锤钻机 | |
| CN110984878A (zh) | 一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置 | |
| CN205154009U (zh) | 反循环气动潜孔锤旋挖钻机 | |
| CN113585958A (zh) | 一种伸缩钻杆反循环潜孔锤钻机及其使用方法 | |
| CN212201882U (zh) | 一种机械往复式冲击螺杆 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210430 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |