CN205025355U - 一种适用于水中桩孔施工的大直径反循环牙轮钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适用于水中桩孔施工的大直径反循环牙轮钻机，包括履带车，履带车上设有电机、钻机动力系统、门式架，所述门式架一侧安装有钻杆，钻杆下端安装有牙轮钻头，所述钻杆为圆筒形的空心钻杆；所述钻机还包括泥浆循环系统，所述泥浆循环系统包括出浆管和一泥浆池，所述出浆管一端连接所述钻杆上端，并与所述钻杆的内腔连通，另一端位于所述泥浆池上方；所述泥浆池的一侧靠近底部，设有与泥浆池内部连通的回浆管。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁桩孔施工设备，尤其是一种适用于水中桩基施工的牙轮钻机。
背景技术
目前的公路跨河桥梁施工，对于水中的桩基桩孔钻孔，在硬质或极硬岩层地质条件下，通常采用旋挖钻、冲击钻等。旋挖钻是通过螺旋钻头破碎岩石，在钻进硬质或极硬岩层过程中易晃动，成孔质量较难控制，且水上作业时危险系数较大，钻渣收集过程中极易造成污染；冲击钻是通过钻锤反复击打破碎岩石，功效低，噪音大，桩孔灌注前清孔麻烦；而且两者对泥浆要求都比较高，要求泥浆要有很好的护壁性能，施工成本高。
牙轮钻机是一种大、中型露天矿开采中经常使用的钻孔设备。牙轮钻机钻孔时，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用，切削冲击破碎岩石；将一定压力和流量流速的压缩空气，通过钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆不断地排至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。牙轮钻机硬质或极硬岩层地质条件下施工，具有穿孔效率高的优点，但通常的牙轮钻不适用于桥梁桩基尤其是水中桩基施工，目前多于矿山开采、石油钻井等施工领域。
发明内容
本实用新型的目的在于对现有的矿用牙轮钻机进行改进，提供一种在硬质或极硬岩层地质条件下钻孔效率高、钻孔孔径大、施工成本低，且适用于水中桩基施工的牙轮钻机。
本实用新型的技术方案如下：
一种适用于水中桩孔施工的大直径反循环牙轮钻机，包括履带车，履带车上设有电机、钻机动力系统、门式架，所述门式架一侧安装有钻杆，所述钻杆为圆筒形，钻杆下端安装有牙轮钻头，其特征在于：所述钻机还包括泥浆循环系统，所述泥浆循环系统包括出浆管和一泥浆池，所述出浆管一端连接所述钻杆上端，并与所述钻杆的内腔连通，另一端位于所述泥浆池上方；所述泥浆池的一侧靠近底部，设有与泥浆池内部连通的回浆管。
本实用新型还可设一潜水泵，使用潜水泵将河水抽入桩孔内补水。
本实用新型所提供的的大直径反循环牙轮钻机，设有泥浆循环系统，采用大直径钻杆通过反循环方式排出钻渣，使用河水对桩孔内进行补水，使牙轮钻可进行水中桩基成孔作业。本实用新型工作效率堪比旋挖钻，又能保证成孔质量，且钻渣收集过程中不会造成污染；对泥浆的重度要求较低，在灌桩前提钻，可减少清孔步骤，降低施工成本，弥补了冲击钻钻渣排放、工效低等缺点。本实用新型具有很强的切岩、扭转旋挖、轴压的能力，在硬质或极硬岩层地质条件下使用，钻孔孔径大，效率高。
附图说明
图1是本实用新型的钻机整体结构示意图；
图2是两根钻杆连接后的结构示意图；
图3是本实用新型的钻杆的结构示意图；
图4是钻杆设有定位卡一端的俯视图，显示两定位卡的横截面结构及对称结构。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种适用于水中桩孔施工的大直径反循环牙轮钻机，包括履带车1，履带车1上设有电机2、钻机动力系统3、门式架4，所述门式架4一侧安装有钻杆5，钻杆5下端安装有牙轮钻头6，其中所述钻杆5为圆筒形的空心钻杆；所述钻机还包括泥浆循环系统，所述泥浆循环系统包括出浆管7和一泥浆池8，所述出浆管7一端连接所述钻杆5上端，并与所述钻杆的内腔连通，另一端位于所述泥浆池8上方；所述泥浆池8的一侧靠近底部，设有与泥浆池内部连通的回浆管9。
本实用新型钻孔时，向桩孔底部喷射一定压力和流量流速的压缩空气，使钻渣和泥浆从空心钻杆的空腔排出，并经出浆管流入泥浆池；在泥浆池沉淀后，滤除钻渣，过滤后的泥浆经回浆管流回桩孔10。
具体施工时，因为是在水上中施工，可设一潜水泵11，潜水泵11置于河水中，直接使用河水向桩孔10内补水。
通常在钻孔施工时，随着钻孔的加深，需要将多根钻杆连接加长。如图2所示，通常的钻杆连接方式是，钻杆5一端外筒壁上设有外螺纹51，另一端套接一圆筒形的端帽52，端帽52的内壁设有与所述外螺纹配合的内螺纹53，一根钻杆设有外螺纹的一端与另一钻杆设端帽的一端螺接。本实用新型由于泥浆要通过钻杆排出，所以要求钻杆的直径比较大，内径至少为32cm，比普通的反循环钻杆大一倍。
因为钻杆5是空心的，是钻头的直接带动者，要求其具有很强的抗折、抗扭、承压性能。但普通的钻杆连接方式，在使用时连接处会因出现脱管、扭裂和折断现象。本实用新型为克服上述缺陷，对钻杆5结构进行了改进。如图2、图3所示，在每根钻杆5的外壁上，靠近外螺纹51处设有至少两个突出于钻杆外壁面的定位卡54，定位卡54对称设置；在端帽与钻杆连接处焊接至少两条相对的加强肋55。
如图4所示，每个定位卡54可采用两块矩形钢板，两矩形钢板的一边分别沿钻杆长度方向焊接在钻杆外壁上，二者间隔一定距离，两矩形钢板相对的另一边相互搭靠并焊接连接，形成横截面为三角形的结构。具体实施时，三角形的底边至少1cm,高至少1cm。采用三角形方式可加强定位卡的牢固性和稳定性。
加强筋55沿钻杆长度方向设置，长度至少1cm。
本实用新型的钻杆设置定位卡和加强筋后，在钻孔过程中有效防止了钻杆脱管、扭裂和折断现象。
Claims (2)
1.一种适用于水中桩孔施工的大直径反循环牙轮钻机，包括履带车，履带车上设有电机、钻机动力系统、门式架，所述门式架一侧安装有钻杆，所述钻杆为圆筒形，钻杆下端安装有牙轮钻头，其特征在于：所述钻机还包括泥浆循环系统，所述泥浆循环系统包括出浆管和一泥浆池，所述出浆管一端连接所述钻杆上端，并与所述钻杆的内腔连通，另一端位于所述泥浆池上方；所述泥浆池的一侧靠近底部，设有与泥浆池内部连通的回浆管。
2.根据权利要求1所述的适用于水中桩孔施工的大直径反循环牙轮钻机，其特征在于：所述钻杆一端外筒壁上设有外螺纹，另一端套接一圆筒形的端帽，所述端帽的内壁设有与所述外螺纹配合的内螺纹，所述钻杆的外壁上，靠近所述外螺纹处设有两个突出于钻杆外壁面的定位卡，所述端帽与钻杆连接处焊接至少两条相对的加强肋。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110485925A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-22 | 中铁大桥局集团第二工程有限公司 | 一种适用于狭窄空间内高强度斜岩面的钻孔装置及其方法 |
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2015
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