CN117248817B - 一种正循环旋挖钻机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于旋挖钻机技术领域，且公开了一种正循环旋挖钻机及其施工方法，包括旋挖钻机本体和清洁水箱，旋挖钻机本体底部设有驱动机构，旋挖钻机本体顶部一侧设有水管收卷机构，旋挖钻机本体另一侧设有调节机构，调节机构上设有过水钻杆机构，过水钻杆机构底部设有喷水钻头机构，过水钻杆机构上设有传动机构。本发明通过控制输水管与泥浆仓连通，从而将未经沉淀的泥浆通过输水管传输至空心管内并通过与空心管连通的进水管将泥浆排入钻筒内，由于泥浆具有一定的密度，孔内的泥浆液面高出地下水位一定高度时，泥浆在孔内将产生静水压力，从而通过泥浆对坑洞的侧壁进行液态支撑，防止坑洞挖掘深度过大导致坑洞塌毁的问题。

Description

一种正循环旋挖钻机及其施工方法

技术领域

本发明属于旋挖钻机技术领域，具体是一种正循环旋挖钻机及其施工方法。

背景技术

在桩基础施工中，旋挖钻机是常见的工程机械。目前已被大量应用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等桩基工程中。由于其高效、节能、低噪音、低污染、地层适用性较广等优点受到越来越多的施工单位的青睐。

在申请号2015100885546的专利中公开了一种可实现正、反循环气动潜孔锤工法的旋挖钻机，包括旋挖钻机机身、鹅头、钢丝绳、动力头、钻杆、水龙头、随动架、正反循环转换装置以及正循环潜孔锤，水龙头、钻杆和正反循环转换装置内部都设有潜孔锤供气、气举反循环供气和排渣三条管路；水龙头固定安装在随动架上，下端与钻杆连接，钻杆穿过动力头，传递旋挖动力；正反循环转换装置安装在钻杆与正循环潜孔锤之间。本发明通过拆除、安装正反循环转换装置，实现正、反循环施工；供气管路、排渣管路等全部从水龙头、钻杆和正反循环转换装置内部通过，无需改动动力头即可实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间的切换，但上述发明无法对钻头进行清理。

申请号为20201042251X的专利中公开了一种潜孔锤钻机，属于工程机械技术领域，包括行走机构、设置在行走机构前端的变幅支撑机构及设置在变幅支撑机构上的钻孔机构，所述钻孔机构包括设置在垂直导向滑轨上的潜孔锤和配套设置在潜孔锤上端的动力提供机构；所述油气仓上端与由外壳上部和排渣管之间空隙构成的进气管连通。通过对潜孔锤和动力机构进行结构优化和改进，使之具有正反循环、螺旋钻和旋挖钻等多重功能，在潜孔锤作业把地层打碎的同时，由泥渣泵将碎屑通过钻头内的出渣口和双层套管式钻杆的内管排出，保证了钻机的工作效率，但上述发明无法对管道中的泥块进行破碎。

当旋挖钻头在不同地层钻进时，由于不同深度不同区域不同硬度和粘度的岩土，对旋挖钻头的阻力不尽相同，当遇到附着力强，阻力大，硬度高的岩土时，旋挖钻头会出现进齿效率低的情况发生。严重影响施工效率。沉渣不仅降低钻进速率，而且会损坏钻齿。

因此亟待发明一种高效的旋挖钻机，能够具有钻头自动清洗功能，减少糊齿对钻头钻进进齿效率的影响，从而大大提高施工效率降低施工成本。并且能够快速排渣保证有效的钻进速率的施工方法。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种正循环旋挖钻机及其施工方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种正循环旋挖钻机，包括旋挖钻机本体和清洁水箱，所述旋挖钻机本体底部设有驱动机构，所述旋挖钻机本体顶部一侧设有水管收卷机构，所述旋挖钻机本体另一侧设有调节机构，所述调节机构上设有过水钻杆机构，所述过水钻杆机构底部设有喷水钻头机构，所述过水钻杆机构上设有传动机构；

所述清洁水箱包括泥浆仓与沉淀仓，所述清洁水箱一侧设有送水管，且所述送水管远离清洁水箱的一端设有抽水组件，所述水管收卷机构包括输水管，所述输水管一端与清洁水箱连通，所述输水管与清洁水箱连接的一端设有送水泵，所述输水管另一端通过传动机构与喷水钻头机构连通；

所述过水钻杆机构包括空心管，所述喷水钻头机构包括进水管，所述进水管通过空心管与输水管连通，所述进水管的另一端设有转动圆盘，所述转动圆盘下方设有钻筒，所述进水管贯穿转动圆盘并与钻筒内出水槽连通。

优选的，所述水管收卷机构还包括支撑底座，所述支撑底座与旋挖钻机本体连接，所述支撑底座顶部两侧设有支撑连杆，两个所述支撑连杆之间设有收卷辊，所述收卷辊两端分别套设有防护转轮，所述收卷辊上缠绕有输水管。

优选的，所述过水钻杆机构包括定位杆，所述定位杆上设有滑动座，所述滑动座远离定位杆的一侧设有连接轴承，所述连接轴承上设有固定连接板，所述固定连接板的下方设有电机支撑座，所述电机支撑座上设有驱动电机，所述驱动电机上方设有承重杆，所述驱动电机的输出轴与转动连杆连接，所述转动连杆外侧套设有空心管，所述空心管上端与输水管连通，所述定位杆顶部一侧设有定位块。

本发明通过在转动连杆上设置多组电磁滑块，并在空心管内设置密封滑盘以及复位弹簧杆，通过转动连杆带动电磁滑块进行转动实现对空心管内泥块的破碎，同时根据压力传感器检测的压力值对空心管和外界的水压进行检测，并通过间歇移动多个电磁滑块配合转动连杆的转动实现对密封滑盘的移动，从而提高空心管内的压力值，使该装置在深坑中依然可以进行正循环旋挖钻孔。

优选的，所述喷水钻头机构还包括固定圆环，所述固定圆环与空心管固定连接，所述固定圆环底部陈列设有多组支撑片，所述支撑片底部设有转动圆盘，所述转动圆盘底部设有钻筒，所述钻筒底部阵列设有多组钻头，所述转动圆盘上开设有与进水管相适配的通槽。

优选的，所述驱动机构包括支撑平台，所述支撑平台位于旋挖钻机本体的下方，所述支撑平台两侧分别设有多组驱动轮，多组驱动轮共用同一驱动电机驱动，每侧的所述驱动轮外侧共同啮合有传动履带。

优选的，所述调节机构包括牵引绳，所述牵引绳一端通过传动机构与承重杆连接，所述牵引绳另一端缠绕在电动转杆上，所述电动转杆外侧设有三角固定架，所述三角固定架下方设有连接杆，所述连接杆下方与旋挖钻机本体连接。

优选的，所述三角固定架靠近过水钻杆机构的一侧设有铰接块，所述三角固定架通过铰接块与定位杆连接，所述三角固定架远离过水钻杆机构的一侧设有液压支撑杆，所述三角固定架通过液压支撑杆与定位杆连接。

优选的，所述传动机构包括传动板，所述传动板与定位杆连接，所述传动板上端两侧分别设有一个牵引轴，所述牵引轴上套设有牵引传动轮，所述牵引传动轮与牵引绳活动连接，所述传动板上方设有两组限位板，每组所述限位板中部设有限位轮，所述限位轮与输水管活动连接。

优选的，所述转动连杆的周侧面呈环形阵列设有多组滑槽，且每个所述滑槽内均设有一个电磁滑块，所述电磁滑块一端为平面另一端为向外突出的弧面，所述空心管的内部位于进水管的下方设有密封滑盘，所述密封滑盘与转动连杆密封滑动连接，所述密封滑盘的下方阵列设有多组复位弹簧杆，所述密封滑盘与复位弹簧杆之间设有压力传感器，所述压力传感器用于检测复位弹簧杆受到的压力值。

一种正循环旋挖钻机的施工方法，包括以下步骤：

S1、施工人员对施工现场进行勘测并收集现场地形资料，确定挖掘方案；

S2、测量放线，桩位放样按照整体到局部的原则进行桩基的位置放样，桩位的中心点，十字线定位，下护筒后二次检测，确保桩位准确；

S3、埋设钢护筒；安放钢护筒时，保证钢护筒的圆心和桩的中心重合，护筒壁垂直；

S4、泥浆配置；将清洁水箱中泥浆的比重和粘稠度根据不同地层进行调配，并将清洁水箱通过送水泵与过水钻杆机构连通；

S5、通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并通过调节机构对过水钻杆机构的倾斜角度进行调整，使过水钻杆机构保持竖直状态；

S6、旋挖钻进；通过过水钻杆机构带动喷水钻头机构进行旋挖作业，同时配合调节机构对成孔垂直度进行实时调整，并根据钻洞内的情况将清洁水箱中的泥浆或清水通过过水钻杆机构送入喷水钻头机构中，同时通过抽水组件将钻洞口的含渣泥浆送至清洁水箱中，完成正循环旋挖作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过控制驱动电机带动转动连杆进行转动，使转动连杆带动钻筒进行转动，从而使设置在钻筒底部的多组钻头进行工作，同时通过控制调节机构先调节承重杆的倾斜角度随后带动承重杆进行上下移动，并通过设置在钻筒底部的多组钻头对地面进行钻孔挖掘，通过滑块的设置使钻筒在挖掘过程中不会发生偏移，有效防止了该装置在挖掘过程中由于底部各处受到的压力值不同导致挖掘的孔洞出现偏移的问题，同时随着喷水钻头机构不断的下移并通过钻筒的设置并配合钻头的转动将挖掘的泥土向钻筒的中部进行移动，对泥土进行集中挤压并将泥土夯实便于后期将坑洞内的泥土排出。

2、本发明通过控制输水管与泥浆仓连通，从而将未经沉淀的泥浆通过输水管传输至空心管内并通过与空心管连通的进水管将泥浆排入钻筒内，此时泥浆将沿着钻筒的筒壁向下流动，从钻头的底部流出，并向坑洞内进行流入，由于泥浆具有一定的密度，孔内的泥浆液面高出地下水位一定高度时，泥浆在孔内将产生静水压力，从而通过泥浆对坑洞的侧壁进行液态支撑，防止坑洞挖掘深度过大导致坑洞塌毁的问题。

3、本发明通过控制设置在密封滑盘下方的电磁滑块沿竖直方向依次进行伸长并配合转动连杆的转动，使电磁滑块向外突出的一端与密封滑盘进行接触，并挤压密封滑盘向上进行运动，通过竖直方向的多个电磁滑块进行依次伸长并配合转动连杆的转动从而推动密封滑盘克服泥浆对电磁滑块的压力对空心管内部进行增压，使空心管内部的压力值大于外界的压力值，从而将泥浆排出，有效解决了由于坑洞深度的增大，坑洞底部的水压也将同步增大，空心管内的泥浆或清水在水压作用下将难以继续向坑洞排出的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明传动机构整体结构示意图；

图3为本发明水管收卷机构整体结构示意图；

图4为本发明过水钻杆机构整体结构示意图；

图5为本发明喷水钻头机构整体结构示意图；

图6为本发明调节机构整体结构示意图；

图7为本发明喷水钻头机构内部结构剖视图；

图8为本发明图7中A处结构放大图；

图9为本发明转动连杆整体结构示意图。

图中：1、旋挖钻机本体；2、水管收卷机构；201、支撑底座；202、支撑连杆；203、防护转轮；204、输水管；205、收卷辊；3、过水钻杆机构；301、定位杆；302、滑动座；303、连接轴承；304、固定连接板；305、电机支撑座；306、驱动电机；307、承重杆；308、空心管；309、定位块；310、转动连杆；311、电磁滑块；312、滑槽；313、密封滑盘；314、复位弹簧杆；4、喷水钻头机构；401、固定圆环；402、支撑片；403、转动圆盘；404、钻筒；405、钻头；406、进水管；5、驱动机构；6、调节机构；601、牵引绳；602、三角固定架；603、液压支撑杆；604、电动转杆；605、连接杆；606、铰接块；7、传动机构；701、传动板；702、牵引传动轮；703、牵引轴；704、限位板；705、限位轮。

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。

实施例

一种正循环旋挖钻机的施工方法，包括以下步骤：

S1、施工人员对施工现场进行勘测并收集现场地形资料，确定挖掘方案。

S2、测量放线，桩位放样按照整体到局部的原则进行桩基的位置放样，桩位的中心点，十字线定位，下护筒后二次检测，确保桩位准确。

S3、埋设钢护筒；安放钢护筒时，保证钢护筒的圆心和桩的中心重合，护筒壁垂直。

S4、泥浆配置；将清洁水箱中泥浆的比重和粘稠度根据不同地层进行调配，并将清洁水箱通过送水泵与过水钻杆机构连通。

S5、通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并通过调节机构对过水钻杆机构的倾斜角度进行调整，使过水钻杆机构保持竖直状态。

S6、旋挖钻进；通过过水钻杆机构带动喷水钻头机构进行旋挖作业，同时配合调节机构对成孔垂直度进行实时调整，并根据钻洞内的情况将清洁水箱中的泥浆或清水通过过水钻杆机构送入喷水钻头机构中，同时通过抽水组件将钻洞口的含渣泥浆送至清洁水箱中，完成正循环旋挖作业。

如图1至图8所示，一种正循环旋挖钻机，包括旋挖钻机本体1和清洁水箱，旋挖钻机本体1底部设有驱动机构5，旋挖钻机本体1顶部一侧设有水管收卷机构2，旋挖钻机本体1另一侧设有调节机构6，调节机构6上设有过水钻杆机构3，过水钻杆机构3底部设有喷水钻头机构4，过水钻杆机构3上端通过特制提引器与传动机构7连接。

清洁水箱包括泥浆仓与沉淀仓，清洁水箱一侧设有送水管，且送水管远离清洁水箱的一端设有抽水组件，水管收卷机构2包括输水管204，输水管204一端与清洁水箱连通，输水管204与清洁水箱连接的一端设有送水泵，输水管204另一端通过传动机构7与特制提引器连通，特制提引器下方连接有过水钻杆机构3，特制提引器上端设有进水口，特制提引器下端设有出水口，特制提引器的出水口与空心管308上端连通，通过输水管204流入特制提引器的水和泥浆流入过水钻杆机构3内并通过喷水钻头机构4流出，通过设置的抽水组件将坑洞内排出的泥浆抽出传输至清洁水箱内并通过设置的泥浆仓和沉淀仓对抽出的泥浆进行沉淀处理，当需要对坑洞内排入泥浆时通过控制输水管204与泥浆仓连通，从而将泥浆仓内的泥浆排入坑洞内，反之，当需要对坑洞内排入清水时，通过控制输水管204与沉淀仓连通，从而将经过沉淀的清水排入坑洞内，便于针对坑洞的不同状态对应排入泥浆或清水。

水管收卷机构2还包括支撑底座201，支撑底座201与旋挖钻机本体1连接，支撑底座201顶部两侧设有支撑连杆202，两个支撑连杆202之间设有收卷辊205，收卷辊205两端分别套设有防护转轮203，收卷辊205上缠绕有输水管204，通过在两个支撑连杆202之间设置收卷辊205，从而实现对输水管204的收卷与释放，避免输水管204在不进行作业时相互缠绕出现打结的问题，同时通过设置在收卷辊205两端的防护转轮203对收卷辊205上的输水管204进行限位，避免输水管204与收卷辊205分离，进一步的提高了对输水管204的保护效果。

过水钻杆机构3包括定位杆301，定位杆301上设有滑动座302，滑动座302远离定位杆301的一侧设有连接轴承303，连接轴承303上设有固定连接板304，固定连接板304的下方设有电机支撑座305， 当需要控制过水钻杆机构3带动喷水钻头机构4进行垂直钻孔时，通过在定位杆301上设置滑动座302并在滑动座302上设置电机支撑座305，对喷水钻头机构4进行限位，避免喷水钻头机构4在钻孔过程中由于地下岩层厚度不一，导致喷水钻头机构4受力不均匀发生倾斜的问题。

电机支撑座305上设有驱动电机306，驱动电机306上方设有承重杆307，驱动电机306的输出轴与转动连杆310连接，转动连杆310外侧套设有空心管308，空心管308上端与输水管204连通，定位杆301顶部一侧设有定位块309，当需要控制喷水钻头机构4进行转动钻孔时，通过启动驱动电机306带动转动连杆310进行转动，从而使喷水钻头机构4进行转动，在此过程中，由于转动连杆310与空心管308为转动连接，此时空心管308不会跟随转动连杆310进行转动，从而保障了与空心管308连接的输水管204在使用过程中不会出现打结的问题。

传动机构7包括传动板701，传动板701与定位杆301连接，传动板701上端两侧分别设有一个牵引轴703，牵引轴703上套设有牵引传动轮702，牵引传动轮702与牵引绳601活动连接，传动板701上方设有两组限位板704，每组限位板704中部设有限位轮705，限位轮705与输水管204活动连接，通过传动机构7的设置实现对牵引绳601以及输水管204的转动传动。

喷水钻头机构4还包括固定圆环401和进水管406，固定圆环401与空心管308固定连接，固定圆环401底部陈列设有多组支撑片402，支撑片402底部设有转动圆盘403，转动圆盘403底部设有钻筒404，钻筒404底部阵列设有多组钻头405，转动圆盘403上开设有与进水管406相适配的通槽，进水管406通过空心管308与输水管204连通，进水管406的另一端与转动圆盘403连接，转动圆盘403下方设有钻筒404，进水管406贯穿转动圆盘403并与钻筒404内出水槽连通。

首先，当需要进行钻孔作业时，通过控制驱动电机306带动转动连杆310进行转动，使转动连杆310带动钻筒404进行转动，从而使设置在钻筒404底部的多组钻头405进行工作，同时通过控制调节机构6先调节承重杆307的倾斜角度随后带动承重杆307进行上下移动，在此过程中，承重杆307由于受到滑动座302的限制，只能沿与定位杆301相互平行的方向进行上下运动，此时承重杆307将同时带动驱动电机306和喷水钻头机构4向下进行运动，并通过设置在钻筒404底部的多组钻头405对地面进行钻孔挖掘，通过滑动座302的设置使钻筒404在挖掘过程中不会发生偏移，有效防止了该装置在挖掘过程中由于底部各处受到的压力值不同导致挖掘的孔洞出现偏移的问题，同时随着喷水钻头机构4不断的下移并通过钻筒404的设置并配合钻头405的转动将挖掘的泥土向钻筒404的中部进行移动，对泥土进行集中挤压并将泥土夯实便于后期将坑洞内的泥土排出。

其次，在挖掘过程中当需要对卡在多组钻头405之间的岩块进行清理时，此时通过控制输水管204与沉淀仓连通，从而将经过沉淀的清水通过输水管204传输至空心管308内并通过与空心管308连通的进水管406将清水排入钻筒404内，由于钻筒404跟随转动连杆310进行转动，而转动圆盘403不发生转动，当钻筒404上的出水槽在转动过程中与进水管406进行连通时，此时进水管406内的水将通过出水槽向钻筒404内排出，当钻筒404上的出水槽在转动过程中不与进水管406进行连通时，进水管406内的清水由于无法排出其内的水压将增大，随着钻筒404的不断转动，进水管406排入至钻筒404的清水将呈脉冲式间歇排入，从而将堵塞在出水槽内的泥土进行清堵，有效防止了泥土堵塞至出水槽内导致清水无法正常排入的问题，同时当间隙脉冲的清水进入钻筒404内后将推动钻筒404内的泥土向钻筒404的外部排出并沿着坑洞的侧壁向上运动，此时泥土将同时带动卡在多组钻头405之间的岩块向外推出，有效避免了岩块卡在钻头405之间导致钻头405的钻进效率降低，实现了对钻头405的自动清洗功能。

同时通过清水将泥土进行稀释，从而使坑洞内的泥浆浓度降低，有效防止了坑洞内泥浆过于浓稠导致抽水组件无法将坑洞内的泥浆从坑洞内抽出的问题。

最后，在挖掘过程中当需要对深度较大的坑洞进行持续挖掘时，此时通过控制输水管204与泥浆仓连通，从而将未经沉淀的泥浆通过输水管204传输至空心管308内并通过与空心管308连通的进水管406将泥浆排入钻筒404内，此时泥浆将沿着钻筒404的筒壁向下流动，从钻头405的底部流出，并向坑洞内进行流入，由于泥浆具有一定的密度，孔内的泥浆液面高出地下水位一定高度时，泥浆在孔内将产生静水压力，从而通过泥浆对坑洞的侧壁进行液态支撑，防止坑洞挖掘深度过大导致坑洞塌毁的问题。

同时泥浆还能将钻孔内不同土层中的空隙渗填密实，形成一层致密的透水性很低的泥皮，避免孔内壁漏水并保持孔内有一定水压，有助于维护孔壁的稳定。泥浆还具有较高的黏性，通过循环泥浆可将切削破碎的土石渣屑悬浮起来，随同泥浆排出孔外，起到携渣、排土的作用。同时，由于泥浆循环作冲洗液，因而对钻头405有冷却和润滑作用，减轻钻头405的磨损。

驱动机构5包括支撑平台，支撑平台位于旋挖钻机本体1的下方，支撑平台两侧分别设有多组驱动轮，多组驱动轮共用同一驱动电机306驱动，每侧的驱动轮外侧共同啮合有传动履带，通过采用传动履带的驱动方式使该装置可以在任何地面进行作业，避免该装置在作业时出现滑动的问题。

调节机构6包括牵引绳601，牵引绳601一端通过传动机构7与承重杆307连接，牵引绳601另一端缠绕在电动转杆604上，电动转杆604外侧设有三角固定架602，三角固定架602下方设有连接杆605，连接杆605下方与旋挖钻机本体1连接，三角固定架602靠近过水钻杆机构3的一侧设有铰接块606，三角固定架602通过铰接块606与定位杆301连接，三角固定架602远离过水钻杆机构3的一侧设有液压支撑杆603，三角固定架602通过液压支撑杆603与定位杆301连接，通过将牵引绳601缠绕在电动转杆604上并通过控制电动转杆604的转动，从而实现对牵引绳601的收卷与释放，同时配合液压支撑杆603的伸长与收缩对应调节定位杆301的倾斜角度以及喷水钻头机构4的移动范围，从而实现对打孔位置的精确定位。

在使用时，通过控制驱动机构5带动旋挖钻机本体1移动至施工位置，随后将输水管204的一端与清洁水箱，同时通过控制液压支撑杆603进行运动，对定位杆301的倾斜角度进行调整从而调节喷水钻头机构4挖洞角度，随后通过启动驱动电机306带动转动连杆310进行转动，从而使钻筒404带动多个钻头405进行转动，并通过控制电动转杆604的转动对牵引绳601进行释放，使钻筒404带动多个钻头405向下进行移动开始挖洞，同时通过根据坑洞状况使输水管204与沉淀仓或泥浆仓连通将泥浆或清水通过输水管204传输至空心管308内并通过与空心管308连通的进水管406排入钻筒404内，进水管406排入至钻筒404的清水或泥浆将呈脉冲式间歇排入，并将钻筒404内的泥土向钻筒404的外部排出并沿着坑洞的侧壁向上运动，并通过抽水组件的不断抽水将排出的泥浆抽入清洁水箱内，从而实现正循环的挖坑作业。

实施例

在实际使用过程中，操作人员发现，随着旋挖深度的不断增加，坑洞内的水深也将不断变大，若此时将坑洞内的泥浆大量抽出则会导致坑洞失去支撑力出现坍塌的问题，而若使坑洞内保持大量的泥浆，由于坑洞深度的增大，坑洞底部的水压也将同步增大，此时空心管308内的泥浆或清水在水压作用下将难以继续向坑洞内排出，同时空心管308在长时间使用后容易出现堵塞的问题导致该装置无法正常进行旋挖作业，且由于地下岩层并非均匀分布，导致在旋挖作业时不同方位的钻头405受到的阻力不相同，容易出现坑洞弯曲的问题，因此为解决上述技术问题将该装置按照本实施例所描述的方法进行改进。

如图8-9所示，转动连杆310的周侧面呈环形阵列设有多组滑槽312，且每个滑槽312内均设有一个电磁滑块311，电磁滑块311一端为平面另一端为向外突出的弧面，空心管308的内部位于进水管406的下方设有密封滑盘313，密封滑盘313与转动连杆310密封滑动连接，密封滑盘313的下方阵列设有多组复位弹簧杆314，密封滑盘313与复位弹簧杆314之间设有压力传感器，压力传感器用于检测复位弹簧杆314受到的压力值。

首先，在旋挖作业过程中需要向坑洞内不断的填充清水或泥浆时，通过输水管204将清水或泥浆传输至空心管308内，同时通过控制设置在转动连杆310位于进水管406上方的多个电磁滑块311向远离转动连杆310的方向进行移动，并伸出转动连杆310，在此过程中，伸出转动连杆310的多个电磁滑块311在驱动电机306的带动下将在空心管308内进行转动，并对由输水管204排入至空心管308内的泥浆进行接触，通过将电磁滑块311一端设置为向外突出的弧面，从而提高电磁滑块311对泥泞中较大泥块的破碎能力，有效避免了输水管204传输至空心管308内的泥浆中存有较大的泥块，导致泥块堵塞在进水管406内使泥浆无法向外排出的问题。

其次，由于转动连杆310在驱动电机306的带动下将带动钻筒404进行转动，从而使钻筒404上设置的出水槽与转动圆盘403上的通槽在转动过程中不断的进行重合与分离，在此过程中，由于输水管204始终保持相同的速率向空心管308内排入清水或泥浆，当钻筒404上设置的出水槽不与转动圆盘403上的通槽重合时，此时通过输水管204进入至空心管308内的清水或泥浆将无法排出，并在压力作用下推动密封滑盘313对复位弹簧杆314进行挤压并带动密封滑盘313向下运动，从而增大空心管308的储水量，有效避免了空心管308内水压过大导致空心管308破裂的问题，而当钻筒404上设置的出水槽与转动圆盘403上的通槽重合时，此时进水管406将与外界连通，使空心管308内的清水或泥浆通过进水管406向外排出，在此过程中，空心管308内的泥浆对密封滑盘313的压力将逐渐降低，此时在复位弹簧杆314的弹力下将带动密封滑盘313向上进行移动，将空心管308内的泥浆快速挤出空心管308.从而使进水管406排出的泥浆水压增大，有效防止了泥土堵塞至出水槽内导致清水无法正常排入的问题。

需要说明的是，在该装置进行上述的排水过程中，可以通过控制多个电磁滑块311在滑槽312内进行往复的滑动，从而调节空心管308内的储水空间，进一步的提高了该装置的排水和储水能力、

再次，随着旋挖深度的不断增加，坑洞底部的水压也将同步逐渐增大，此时在钻筒404上设置的出水槽与转动圆盘403上的通槽连通时，进水管406将坑洞底部连通，若此时进水管406内的水压低于坑洞内的水压，坑洞内的泥浆将带动泥土倒流至进水管406内，并增大空心管308内的水压，在此过程中，通过设置的压力传感器对复位弹簧杆314受到的压力值进行检测，若此时压力值在预设范围内，则说明在钻筒404的转动过程中空心管308内的水压大于外界的水压，空心管308内的泥浆将通过进水管406向外流动，若此时压力值大于预设范围，则说明此时钻筒404在转动过程中空心管308内的水压低于外界水压，导致泥浆倒流，从而不断的增大空心管308内的水压，此时通过控制设置在密封滑盘313下方的电磁滑块311沿竖直方向依次进行伸长并配合转动连杆310的转动，使电磁滑块311向外突出的一端与密封滑盘313进行接触，并挤压密封滑盘313向上进行运动，通过竖直方向的多个电磁滑块311进行依次伸长并配合转动连杆310的转动从而推动密封滑盘313克服泥浆对电磁滑块311的压力对空心管308内部进行增压，使空心管308内部的压力值大于外界的压力值，从而将泥浆排出，有效解决了由于坑洞深度的增大，坑洞底部的水压也将同步增大，空心管308内的泥浆或清水在水压作用下将难以继续向坑洞内排出的问题。

最后，当在旋挖过程中地下岩层某一侧密集另一侧分布稀松时，此时由于钻筒404下方的多个钻头405对其进行旋挖钻孔的阻力不同，钻筒404容易发生小幅度的倾斜摆动，导致坑洞垂直度无法满足使用需用，为便于描述，将坑洞分为前、后、左、右四个区域，并以坑洞右侧受到的阻力大于其余几侧的阻力为例，对本方案进行解释说明，此时通过控制设置在转动连杆310靠近进水管406区域的上同一竖直方向上的多个电磁滑块311同时进行伸长，并配合转动连杆310的转动，当伸出转动连杆310的电磁滑块311转动至坑洞的右侧时，控制电磁滑块311进行收缩，防止电磁滑块311将坑洞右侧的进水管406堵塞，当此处的电磁滑块311在转动过程中绕过坑洞右侧时控制此处的电磁滑块311进行伸长，并与其余几个区域的进水管406相互贴合，从而减小空心管308向外排出泥浆的总量，在此过程中从空心管308排出的泥浆只能通过坑洞右侧的进水管406排出，从而增大此处进水管406的水压，使坑洞右侧的泥浆流动速率提高，从而对转动至坑洞右侧的钻头405进行高强度的冲刷，减少糊齿对钻头405钻进进齿效率的影响，同时高速流动的泥浆也能对右侧坑洞进行有效的冲击进一步的降低岩层对钻头405的阻力，有效解决了由于钻筒404下方的多个钻头405对其进行旋挖钻孔的阻力不同，钻筒404容易发生小幅度的倾斜摆动，导致坑洞垂直度无法满足使用需用的问题。

需要特别说明的是，本发明通过在转动连杆310上设置多组电磁滑块311，并在空心管308内设置密封滑盘313以及复位弹簧杆314，通过转动连杆310带动电磁滑块311进行转动实现对空心管308内泥块的破碎，同时根据压力传感器检测的压力值对空心管308和外界的水压进行检测，并通过间歇移动多个电磁滑块311配合转动连杆310的转动实现对密封滑盘313的移动，从而提高空心管308内的压力值，使该装置在深坑中依然可以进行正循环旋挖钻孔。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于，所述正循环旋挖钻机包括旋挖钻机本体和清洁水箱，所述旋挖钻机本体底部设有驱动机构，所述旋挖钻机本体顶部一侧设有水管收卷机构，所述旋挖钻机本体另一侧设有调节机构，所述调节机构上设有过水钻杆机构，所述过水钻杆机构底部设有喷水钻头机构，所述过水钻杆机构上通过特制提引器与传动机构连接；

所述清洁水箱包括泥浆仓与沉淀仓，所述清洁水箱一侧设有送水管，且所述送水管远离清洁水箱的一端设有抽水组件，所述水管收卷机构包括输水管，所述输水管一端与清洁水箱连通，所述输水管与清洁水箱连接的一端设有送水泵，所述输水管另一端通过传动机构与特制提引器连通，所述特制提引器下方连接有过水钻杆机构，所述特制提引器上端设有进水口，所述特制提引器下端设有出水口，所述特制提引器的出水口与空心管上端连通，通过所述输水管流入特制提引器的水和泥浆流入过水钻杆机构内并通过喷水钻头机构流出，所述过水钻杆机构包括空心管，所述喷水钻头机构包括进水管，所述进水管通过空心管与输水管连通，所述进水管的另一端设有转动圆盘，所述转动圆盘下方设有钻筒，所述进水管贯穿转动圆盘并与钻筒内出水槽连通；

所述过水钻杆机构包括定位杆，所述定位杆上设有滑动座，所述滑动座远离定位杆的一侧设有连接轴承，所述连接轴承上设有固定连接板，所述固定连接板的下方设有电机支撑座，所述电机支撑座上设有驱动电机，所述驱动电机上方设有承重杆，所述驱动电机的输出轴与转动连杆连接，所述转动连杆外侧套设有空心管，所述空心管上端与输水管连通，所述定位杆顶部一侧设有定位块；

所述转动连杆的周侧面呈环形阵列设有多组滑槽，且每个所述滑槽内均设有一个电磁滑块，所述电磁滑块一端为平面另一端为向外突出的弧面，所述空心管的内部位于进水管的下方设有密封滑盘，所述密封滑盘与转动连杆密封滑动连接，所述密封滑盘的下方阵列设有多组复位弹簧杆，所述密封滑盘与复位弹簧杆之间设有压力传感器，所述压力传感器用于检测复位弹簧杆受到的压力值；

所述施工方法包括以下步骤：

S1、施工人员对施工现场进行勘测并收集现场地形资料，确定挖掘方案；

S2、测量放线，桩位放样按照整体到局部的原则进行桩基的位置放样，桩位的中心点，十字线定位，下护筒后二次检测，确保桩位准确；

S3、埋设钢护筒；安放钢护筒时，保证钢护筒的圆心和桩的中心重合，护筒壁垂直；

S4、泥浆配置；将清洁水箱中泥浆的比重和粘稠度根据不同地层进行调配，并将清洁水箱通过送水泵与过水钻杆机构连通；

S5、通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并通过调节机构对过水钻杆机构的倾斜角度进行调整，使过水钻杆机构保持竖直状态；

S6、旋挖钻进；通过过水钻杆机构带动喷水钻头机构进行旋挖作业，同时配合调节机构对成孔垂直度进行实时调整，并根据钻洞内的情况将清洁水箱中的泥浆或清水通过过水钻杆机构送入喷水钻头机构中，同时通过抽水组件将钻洞口的含渣泥浆送至清洁水箱中，完成正循环旋挖作业。

2.根据权利要求1所述的正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于：所述水管收卷机构还包括支撑底座，所述支撑底座与旋挖钻机本体连接，所述支撑底座顶部两侧设有支撑连杆，两个所述支撑连杆之间设有收卷辊，所述收卷辊两端分别套设有防护转轮，所述收卷辊上缠绕有输水管。

3.根据权利要求1所述的正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于：所述喷水钻头机构还包括固定圆环，所述固定圆环与空心管固定连接，所述固定圆环底部陈列设有多组支撑片，所述支撑片底部设有转动圆盘，所述转动圆盘底部设有钻筒，所述钻筒底部阵列设有多组钻头，所述转动圆盘上开设有与进水管相适配的通槽。

4.根据权利要求1所述的正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于：所述驱动机构包括支撑平台，所述支撑平台位于旋挖钻机本体的下方，所述支撑平台两侧分别设有多组驱动轮，多组驱动轮共用同一驱动电机驱动，每侧的所述驱动轮外侧共同啮合有传动履带。

5.根据权利要求1所述的正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于：所述调节机构包括牵引绳，所述牵引绳一端通过传动机构与承重杆连接，所述牵引绳另一端缠绕在电动转杆上，所述电动转杆外侧设有三角固定架，所述三角固定架下方设有连接杆，所述连接杆下方与旋挖钻机本体连接。

6.根据权利要求5所述的正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于：所述三角固定架靠近过水钻杆机构的一侧设有铰接块，所述三角固定架通过铰接块与定位杆连接，所述三角固定架远离过水钻杆机构的一侧设有液压支撑杆，所述三角固定架通过液压支撑杆与定位杆连接。

7.根据权利要求1所述的正循环旋挖钻机的施工方法，其特征在于：所述传动机构包括传动板，所述传动板与定位杆连接，所述传动板上端两侧分别设有一个牵引轴，所述牵引轴上套设有牵引传动轮，所述牵引传动轮与牵引绳活动连接，所述传动板上方设有两组限位板，每组所述限位板中部设有限位轮，所述限位轮与输水管活动连接。