CN113006693A - 非开挖定向钻铺管设备及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钻铺管设备的技术领域，尤其是涉及非开挖定向钻铺管设备及其施工工艺，包括钻铺管设备本体、设置于钻铺管设备本体上的给进机构、设置于给进机构上的驱动机构和安装于驱动机构上的钻杆，钻杆上螺纹配合有备用钻头，备用钻头内滑动配合有滑动钻头，滑动钻头设置于备用钻头内远离钻杆的一端，钻杆内设置有调节装置，调节装置包括用于带动滑动钻头在备用钻头内滑动的滑杆、用于带动滑杆在钻杆内滑动的联动组件和用于驱动联动组件运动的调节组件，调节组件设置于钻杆上，联动组件设置于调节组件上，滑杆设置于联动组件上，滑杆与钻杆滑动配合。本申请具有能够提升钻铺管设备的钻孔效率的效果。

Description

非开挖定向钻铺管设备及其施工工艺

技术领域

本申请涉及钻铺管设备的技术领域，尤其是涉及非开挖定向钻铺管设备及其施工工艺。

背景技术

目前随着城市的迅速发展，非开挖定向钻铺管机已成为了对于地下管线的铺设的新兴设备，非开挖定向钻铺管机可以在少量开挖地表的条件下进行管线的铺设作业，与开挖式地下管线施工相比，非开挖式具有不影响交通，不污染环境等优点。

现有的非开挖定向钻铺管设备通常包括驱动机构、带有钻头的钻杆和给进机构，工作时，驱动机构带动钻杆转动，同时启动给进机构，带动钻杆边转动边前进，通过钻头对地面进行钻孔作业。

针对上述中的相关技术，钻孔作业中，钻头发生损坏后，需要将钻头从钻孔内拉出进行更换，发明人认为存在有钻铺管设备的钻孔效率较低的缺陷。

发明内容

为了能够提升钻铺管设备的钻孔效率，本申请提供非开挖定向钻铺管设备及其施工工艺。

第一方面，本申请提供的非开挖定向钻铺管设备，采用如下的技术方案：

非开挖定向钻铺管设备，包括钻铺管设备本体、设置于钻铺管设备本体上的给进机构、设置于给进机构上的驱动机构和安装于驱动机构上的钻杆，所述钻杆上螺纹配合有备用钻头，所述备用钻头内滑动配合有滑动钻头，所述滑动钻头设置于备用钻头内远离钻杆的一端，所述钻杆内设置有调节装置，所述调节装置包括用于带动滑动钻头在备用钻头内滑动的滑杆、用于带动滑杆在钻杆内滑动的联动组件和用于驱动联动组件运动的调节组件，所述调节组件设置于钻杆上，所述联动组件设置于调节组件上，所述滑杆设置于联动组件上，所述滑杆与钻杆滑动配合。

通过采用上述技术方案，备用钻头内滑动配合有滑动钻头，滑动钻头发生损坏后，旋动调节组件，经过联动组件，带动滑杆在钻杆内滑动，带动滑动钻头滑入备用钻头内，通过备用钻头继续对地面进行钻孔作业，能够提升钻铺管设备的钻孔效率。

可选的：所述联动组件包括穿设于滑杆内的螺杆一和套设于螺杆一上的蜗轮一，所述蜗轮一设置于调节组件上，所述螺杆一与滑杆螺纹配合。

通过采用上述技术方案，调节组件转动时，带动蜗轮一转动，带动螺杆一转动，进而带动滑杆在钻杆内滑动，实现滑杆的滑动。

可选的：所述钻杆内安装有多个用于对螺杆一转动支撑的支撑板。

通过采用上述技术方案，通过支撑板的设置，能够对螺杆一进行支撑，进而使钻孔作业过程中，螺杆一更加稳定，不会发生沿着钻杆长度方向上的滑动。

可选的：所述调节组件包括转动配合于钻杆上的蜗杆一和安装于蜗杆一上的转盘，所述蜗杆一与蜗轮一相啮合。

通过采用上述技术方案，将转盘转动，能够带动蜗杆一转动，进而带动蜗轮一转动，能够实现蜗轮一的转动，结构简单，操作便捷。

可选的：所述滑杆内设置有锁紧装置，所述滑动钻头上设置有安装块，所述安装块上开设有锁紧槽，所述锁紧装置用于对锁紧槽挤压锁紧。

通过采用上述技术方案，滑杆内设置有锁紧装置，将安装块套入锁紧装置内，通过锁紧装置将安装块挤压锁紧，能够实现对滑动钻头的固定锁紧，锁紧装置不再对安装块挤压锁紧时，能够实现对滑动钻头的解锁拆卸，进而使滑动钻头的安装以及拆卸更加便捷。

可选的：所述锁紧装置包括用于对锁紧槽挤压锁紧的多个挤压块、用于驱动相邻的两个挤压块对锁紧槽挤压锁紧的转动组件和用于驱动转动组件转动的驱动组件，所述驱动组件转动配合于滑杆上，所述转动组件设置于驱动组件上，所述挤压块设置于转动组件上。

通过采用上述技术方案，旋动启动组件，能够带动转动组件转动，进而带动挤压块运动，使两个挤压块对锁紧槽挤压锁紧，实现对安装块的挤压锁紧，使滑动钻头与滑杆的安装更加便捷。

可选的：所述转动组件包括螺纹配合于挤压块内的螺杆二、套设于螺杆二上的锥齿轮一和啮合于锥齿轮一上的锥齿轮二，所述锥齿轮二设置于驱动组件上，所述螺杆二用于驱动相邻的两个挤压块朝相互靠近或是相互远离的方向上滑动。

通过采用上述技术方案，驱动组件转动时，能够带动锥齿轮二转动，带动锥齿轮一转动，进而带动螺杆二转动，螺杆二带动两个挤压块朝相互靠近的方向上滑动，两个挤压块朝相互远离的方向上滑动时，能够对安装块挤压锁紧，两个挤压块朝相互靠近的方向上滑动时，能够使挤压块不再对安装块挤压，进而实现挤压块与安装块之间的锁紧以及解锁，操作便捷。

可选的：所述驱动组件包括穿设于锥齿轮二内的转动杆、套设于转动杆上的蜗轮二和啮合于蜗轮二上的蜗杆二，所述蜗杆二转动配合于滑杆上。

通过采用上述技术方案，旋动蜗杆二，能够带动蜗轮二转动，带动转动杆转动，进而能够带动锥齿轮二的转动，使用较为便捷。

可选的：所述给进机构包括安装于钻铺管设备本体上的驱动件、安装于驱动件的输出轴上的链轮和绕设于链轮上的链条，所述链轮沿着钻杆的长度方向上设置有多个，所述驱动机构设置于链条上。

通过采用上述技术方案，启动驱动件，能够带动链轮转动，进而带动链条转动，带动驱动机构沿着钻杆的长度方向上滑动，实现钻杆的滑动。

第二方面，非开挖定向钻铺管施工工艺，利用上述的非开挖定向钻铺管设备，其包括如下：

滑动钻头安装：将安装块套设于挤压块上，旋动驱动组件，带动转动组件转动，使相邻的两个挤压块对锁紧槽挤压锁紧；

备用钻头安装：将备用钻头旋入钻杆上；

滑动钻头调节：将调节装置旋动，使滑杆带动滑动钻头运动到备用钻头内远离钻杆的一端；

钻杆钻孔：启动驱动机构带动钻杆转动，同时启动给进机构，带动钻杆前进，对地面进行钻孔作业。

通过采用上述技术方案，通过将滑动钻头安装到滑杆上，同时将备用钻头安装到钻杆上，启动驱动机构，带动钻杆转动，启动给进机构，带动钻杆滑动，对地面进行钻孔作业，滑动钻头损坏后，启动调节装置7，带动滑动钻头滑入备用钻头内，通过备用钻头继续钻孔，进而能够提升钻铺管设备的钻孔效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在备用钻头内滑动配合有滑动钻头，滑动钻头发生损坏后，旋动调节组件，经过联动组件，带动滑杆在钻杆内滑动，带动滑动钻头滑入备用钻头内，通过备用钻头继续对地面进行钻孔作业，进而能够提升钻铺管设备的钻孔效率；

2.通过在滑杆内设置有锁紧装置，将安装块套入锁紧装置内，通过锁紧装置将安装块挤压锁紧，能够实现对滑动钻头的固定锁紧，锁紧装置不再对安装块挤压锁紧时，能够实现对滑动钻头的解锁拆卸，进而使滑动钻头的安装以及拆卸更加便捷。

附图说明

图1是本申请的局部剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是示出锁紧装置和安装块的连接关系的局部剖视图；

图5是图4中C处的局部放大图。

附图标记：1、钻铺管设备本体；2、给进机构；21、驱动件；22、链轮；23、链条；3、驱动机构；31、驱动电机；32、蜗轮蜗杆减速器；4、钻杆；5、备用钻头；6、滑动钻头；7、调节装置；71、滑杆；72、联动组件；721、螺杆一；722、蜗轮一；73、调节组件；731、蜗杆一；732、转盘；8、支撑板；9、锁紧装置；91、挤压块；92、转动组件；921、螺杆二；922、锥齿轮一；923、锥齿轮二；93、驱动组件；931、转动杆；932、蜗轮二；933、蜗杆二；934、旋钮；10、安装块；101、锁紧槽；11、支撑块；12、液压缸；13、安装架。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开非开挖定向钻铺管设备及其施工工艺。参照图1和图2，非开挖定向钻铺管设备，包括钻铺管设备本体1、固定设置于钻铺管设备本体1上的给进机构2、固定设置于给进机构2上的驱动机构3和固定安装于驱动机构3上的钻杆4，钻杆4为水平的中空圆柱杆，给进机构2用于带动驱动机构3和钻杆4进行水平方向上的滑动运动，驱动机构3用于带动钻杆4转动，钻铺管设备本体1上转动配合有安装架13，安装架13为水平的中空矩形块构成，钻铺管设备本体1上转动配合有液压缸12，液压缸12的顶端与底端分别和安装架13与钻铺管设备本体1铰接。钻杆4上螺纹配合有备用钻头5，备用钻头5为中空的圆台状结构，备用钻头5靠近钻杆4的一端与钻杆4通过螺纹配合的方式连接在一起，备用钻头5内滑动配合有滑动钻头6，滑动钻头6为圆锥形结构。需要对地面进行钻孔作业时，启动驱动机构3，带动钻杆4转动，同时启动给进机构2，带动钻杆4前进，带动备用钻头5和滑动钻头6滑动，通过滑动钻头6对地面进行钻孔作业。

参照图1和图3，滑动钻头6设置于备用钻头5内远离钻杆4的一端，钻杆4内设置有调节装置7，调节装置7用于带动滑动钻头6在备用钻头5内滑动。结合图4，调节装置7包括用于带动滑动钻头6在备用钻头5内滑动的滑杆71、用于带动滑杆71在钻杆4内滑动的联动组件72和用于驱动联动组件72运动的调节组件73，滑杆71为矩形杆，滑杆71设置于联动组件72上，滑杆71与钻杆4滑动配合。调节组件73转动配合于钻杆4上，调节组件73包括转动配合于钻杆4上的蜗杆一731和固定安装于蜗杆一731上的转盘732，蜗杆一731水平设置，且蜗杆一731与钻杆4垂直，转盘732为竖直的圆盘板，转盘732固定设置于蜗杆一731伸出钻杆4的一端。旋动转盘732，带动蜗杆一731转动。

参照图1和图2，联动组件72设置于蜗杆一731上，结合图4，联动组件72包括穿设于滑杆71内的螺杆一721和固定套设于螺杆一721上的蜗轮一722，蜗轮一722竖直设置，蜗轮一722与蜗杆一731相啮合，螺杆一721沿着钻杆4的长度方向上设置，螺杆一721与滑杆71螺纹配合。钻杆4内固定安装有两个用于对螺杆一721转动支撑的支撑板8，支撑板8为矩形板，两个支撑板8沿着钻杆4的长度方向上设置。蜗杆一731转动时，带动蜗轮一722转动，带动螺杆一721转动，带动滑杆71在备用钻头5和钻杆4内滑动，滑动钻头6设置在滑杆71上，带动滑动钻头6在备用钻头5内滑动。

参照图4和图5，为了使滑杆71与滑动钻头6之间的安装较为便捷，在滑杆71内设置有锁紧装置9，滑动钻头6上固定设置有安装块10，安装块10为矩形块，安装块10靠近钻杆4的一端开设有锁紧槽101，锁紧槽101为“T”型槽，锁紧装置9用于对锁紧槽101挤压锁紧。需要对滑动钻头6进行安装时，将安装块10套入锁紧装置9内，并通过锁紧装置9将安装块10固定锁紧。

参照图4和图5，锁紧装置9包括用于对锁紧槽101挤压锁紧的两个挤压块91、用于驱动相邻的两个挤压块91对锁紧槽101挤压锁紧的转动组件92和用于驱动转动组件92转动的驱动组件93，挤压块91设置于转动组件92上，挤压块91为沿着安装块10的长度方向上设置的矩形块，驱动组件93转动配合于滑杆71上，驱动组件93包括转动配合于滑杆71内的转动杆931、固定套设于转动杆931上的蜗轮二932和啮合于蜗轮二932上的蜗杆二933，转动杆931为沿着钻杆4的长度方向上的圆柱杆，滑杆71内固定设置有用于对转动杆931转动支撑的支撑块11，支撑块11为矩形块，蜗杆二933转动配合于滑杆71上。驱动组件93还包括旋钮934，旋钮934为圆盘板，旋钮934固定设置于蜗杆二933伸出滑杆71的一端。旋动旋钮934，带动蜗杆二933转动，带动蜗轮二932转动，带动转动杆931转动。

参照图4和图5，转动组件92设置于转动杆931上，转动组件92包括螺纹配合于挤压块91内的螺杆二921、固定套设于螺杆二921上的锥齿轮一922和啮合于锥齿轮一922上的锥齿轮二923，锥齿轮二923和螺杆二921均沿着安装块10的长度方向上设置，锥齿轮二923固定套设于转动杆931上，锥齿轮一922与锥齿轮二923垂直设置，螺杆二921两端的螺纹互为反向螺纹，两个挤压块91分别螺纹配合于螺杆二921的两端。转动杆931转动时，带动锥齿轮二923转动，带动锥齿轮一922转动，带动螺杆二921转动，螺杆二921驱动两个挤压块91朝相互靠近或是相互远离的方向上滑动，两个挤压块91朝相互远离的方向上滑动，且两个挤压块91与锁紧槽101的侧壁挤压锁紧时，将安装块10固定锁紧，完成对滑动钻头6的固定安装。

参照图1和图2，将滑动钻头6固定安装完成后，将备用钻头5旋入钻杆4上，备用钻头5固定安装在钻杆4上，结合图4，接着旋动调节组件73，带动联动组件72运动，使滑杆71带动滑动钻头6运动到备用钻头5远离钻杆4的一端。

参照图1和图2，将滑动钻头6调节完成后，启动给进机构2和驱动机构3，带动钻杆4边转动边滑动。结合图3，给进机构2包括固定安装于钻铺管设备本体1上的驱动件21、固定安装于驱动件21的输出轴上的链轮22和绕设于链轮22上的链条23，驱动件21可直接采用电动机构成，链轮22竖直设置，链轮22沿着钻杆4的长度方向上间隔设置有两个，两个链轮22均与安装架13转动配合，链条23为“回”字型结构，驱动机构3固定设置于链条23上。启动驱动件21，带动链轮22转动，带动链条23转动，带动驱动机构3沿着钻杆4的长度方向上进行滑动。

参照图1和图2，驱动机构3包括固定安装于链条23上的蜗轮蜗杆减速器32和固定安装在蜗轮蜗杆减速器32上的驱动电机31，启动驱动电机31，能够经过蜗轮蜗杆减速器32带动钻杆4转动，对地面进行钻孔作业。钻孔作业过程中，滑动钻头6发生损坏后，将调节装置7旋动，带动滑动钻头6滑入备用钻头5内，通过备用钻头5对地面进行钻孔。

本申请实施例非开挖定向钻铺管设备的实施原理为：需要对地面进行钻孔时，先将安装块10套在挤压块91上，通过旋动锁紧装置9，将安装块10固定锁紧，接着将备用钻头5旋入钻杆4上，并通过调节装置7，使滑动钻头6位于备用钻头5远离钻杆4的一端内，接着启动给进机构2和驱动机构3，带动钻杆4旋进，通过滑动钻头6对地面进行钻孔作业。

请参照图1和图5，本申请还提供了非开挖定向钻铺管施工工艺，如图所示，本施工工艺采用了上述设备，具体的，包括如下：

滑动钻头6安装：将安装块10套设于挤压块91上，旋动驱动组件93，带动转动组件92转动，使相邻的两个挤压块91对锁紧槽101挤压锁紧；

备用钻头5安装：将备用钻头5旋入钻杆4上；

滑动钻头6调节：将调节装置7旋动，使滑杆71带动滑动钻头6运动到备用钻头5内远离钻杆4的一端；

钻杆4钻孔：启动驱动机构3带动钻杆4转动，同时启动给进机构2，带动钻杆4前进，对地面进行钻孔作业。

先通过锁紧装置9，将滑动钻头6进行固定安装，安装完成后，将备用钻头5固定安装在钻杆4上，随后启动调节装置7，使滑动钻头6伸出备用钻头5内，最后启动驱动机构3和给进机构2，带动钻杆4边转动边滑动，对地面进行钻孔。本方法的具体实施原理上述实施例已详细描述，故在此不再详细赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.非开挖定向钻铺管设备，包括钻铺管设备本体（1）、设置于钻铺管设备本体（1）上的给进机构（2）、设置于给进机构（2）上的驱动机构（3）和安装于驱动机构（3）上的钻杆（4），其特征在于：所述钻杆（4）上螺纹配合有备用钻头（5），所述备用钻头（5）内滑动配合有滑动钻头（6），所述滑动钻头（6）设置于备用钻头（5）内远离钻杆（4）的一端，所述钻杆（4）内设置有调节装置（7），所述调节装置（7）包括用于带动滑动钻头（6）在备用钻头（5）内滑动的滑杆（71）、用于带动滑杆（71）在钻杆（4）内滑动的联动组件（72）和用于驱动联动组件（72）运动的调节组件（73），所述调节组件（73）设置于钻杆（4）上，所述联动组件（72）设置于调节组件（73）上，所述滑杆（71）设置于联动组件（72）上，所述滑杆（71）与钻杆（4）滑动配合。

2.根据权利要求1所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述联动组件（72）包括穿设于滑杆（71）内的螺杆一（721）和套设于螺杆一（721）上的蜗轮一（722），所述蜗轮一（722）设置于调节组件（73）上，所述螺杆一（721）与滑杆（71）螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述钻杆（4）内安装有多个用于对螺杆一（721）转动支撑的支撑板（8）。

4.根据权利要求3所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述调节组件（73）包括转动配合于钻杆（4）上的蜗杆一（731）和安装于蜗杆一（731）上的转盘（732），所述蜗杆一（731）与蜗轮一（722）相啮合。

5.根据权利要求1所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述滑杆（71）内设置有锁紧装置（9），所述滑动钻头（6）上设置有安装块（10），所述安装块（10）上开设有锁紧槽（101），所述锁紧装置（9）用于对锁紧槽（101）挤压锁紧。

6.根据权利要求5所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述锁紧装置（9）包括用于对锁紧槽（101）挤压锁紧的多个挤压块（91）、用于驱动相邻的两个挤压块（91）对锁紧槽（101）挤压锁紧的转动组件（92）和用于驱动转动组件（92）转动的驱动组件（93），所述驱动组件（93）转动配合于滑杆（71）上，所述转动组件（92）设置于驱动组件（93）上，所述挤压块（91）设置于转动组件（92）上。

7.根据权利要求6所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述转动组件（92）包括螺纹配合于挤压块（91）内的螺杆二（921）、套设于螺杆二（921）上的锥齿轮一（922）和啮合于锥齿轮一（922）上的锥齿轮二（923），所述锥齿轮二（923）设置于驱动组件（93）上，所述螺杆二（921）用于驱动相邻的两个挤压块（91）朝相互靠近或是相互远离的方向上滑动。

8.根据权利要求7所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述驱动组件（93）包括穿设于锥齿轮二（923）内的转动杆（931）、套设于转动杆（931）上的蜗轮二（932）和啮合于蜗轮二（932）上的蜗杆二（933），所述蜗杆二（933）转动配合于滑杆（71）上。

9.根据权利要求1所述的非开挖定向钻铺管设备，其特征在于：所述给进机构（2）包括安装于钻铺管设备本体（1）上的驱动件（21）、安装于驱动件（21）的输出轴上的链轮（22）和绕设于链轮（22）上的链条（23），所述链轮（22）沿着钻杆（4）的长度方向上设置有多个，所述驱动机构（3）设置于链条（23）上。

10.非开挖定向钻铺管施工工艺，其特征在于：利用上述权利要求1-9中任一项所述的非开挖定向钻铺管设备，其包括如下：

滑动钻头（6）安装：将安装块（10）套设于挤压块（91）上，旋动驱动组件（93），带动转动组件（92）转动，使相邻的两个挤压块（91）对锁紧槽（101）挤压锁紧；

备用钻头（5）安装：将备用钻头（5）旋入钻杆（4）上；

滑动钻头（6）调节：将调节装置（7）旋动，使滑杆（71）带动滑动钻头（6）运动到备用钻头（5）内远离钻杆（4）的一端；

钻杆（4）钻孔：启动驱动机构（3）带动钻杆（4）转动，同时启动给进机构（2），带动钻杆（4）前进，对地面进行钻孔作业。

Images