CN212867403U - 一种水下钻孔定位结构及水下钻孔设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水下钻孔定位结构及水下钻孔设备，包括两端井口的导向管和两端井口的套管，所述导向管用于固定在钻爆船的钻孔平台上，所述套管轴向滑设于导向管中并与导向管间隙配合，所述套管的上端用于与钻孔平台上的提放机构相连，所述套管的下端用于与水下的礁石抵接。该结构通过在套管外套设一定长度的导向管，以扶正套管，大大增加了套管的稳定性，从而确保孔排距的准确，避免造成大块和根底，以此克服深水钻孔偏斜控制的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及水下钻孔技术领域，尤其涉及一种水下钻孔定位结构及水下钻孔设备。
背景技术
在深水爆破工程中，钻孔偏差对钻孔的效率、爆破的效果及施工成本都有着极大的影响。在目前先进的测量设备下，水面上定位误差可以缩小到厘米，但是水下偏差看不见，方向很难把控。目前的水下钻孔设备均采用单套管下放钻杆，如图1所示，钻孔前将套管2放至需钻孔的位置，套管2的上端与钻爆船3上的钻孔平台4固定。之后沿着套管2下放冲击杆和冲击器进行钻孔，钻孔完毕后提起钻杆7和冲击器，之后沿着套管2把加工好的起爆体药柱放入钻好的孔内，最后提起套管2。对深水爆破中，受水流、暗涌的影响存在较大的钻孔偏差，根据理论计算，在钻杆7静止状态下，假设水深10m偏差约0.2m，在30m水深则偏差约0.6m，实际钻动偏差下更大，且偏差的方向不一。钻孔偏差会导致以下问题：1）造成孔排距和设计不符，造成浅点，留根底，清挖困难，二次钻孔难度大，成本高；2）爆破时容易破坏爆破网路，由于偏差大，有些孔相邻较近，起爆时会破坏相邻孔的网络，造成盲炮，而水下盲炮处理一般在相邻0.5m位置钻孔引爆，如偏差大极易钻到盲炮孔上，造成爆炸。3）钻孔时，活动范围大，造成钻头着力点分散，比较难成孔。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种减小深水爆破钻孔偏差，提高爆破效果的水下钻孔定位结构，还相应提供一种具有上述水下钻孔定位结构的水下钻孔设备。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种水下钻孔定位结构，包括两端井口的导向管和两端井口的套管，所述导向管用于固定在钻爆船的钻孔平台上，所述套管轴向滑设于导向管中并与导向管间隙配合，所述套管的上端用于与钻孔平台上的提放机构相连，所述套管的下端用于与水下的礁石抵接。
该结构通过在套管外套设一定长度的导向管，以扶正套管，大大增加了套管的稳定性，从而确保孔排距的准确，避免造成大块和根底，以此克服深水钻孔偏斜控制的问题。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述套管外圆周面的上部开设有环形卡槽，所述环形卡槽中设有一吊环，所述吊环具有吊耳，所述吊耳相对吊环的外圆周面径向向外延伸，所述套管通过所述吊环的吊耳与钻孔平台上的提放机构相连。由此，长套管可通过起吊上提设备从导向管顶部井口插入导向管中。
所述导向管上开设有导向槽，所述导向槽贯穿导向管的内外壁面，且所述导向槽沿导向管道轴向方向延伸至贯穿导向管的上下端面；所述套管轴向移动时带动吊耳在导向槽中上下移动。
所述吊环可相对套管周向旋转，所述套管的下端设有齿钻，所述套管的上端用于与钻孔平台上的旋转驱动机构相连。通过旋转机构驱动套管旋转，齿钻钻入岩石中，增加了齿钻与岩石的抓力，进一步减小了套管的水下晃动。
作为一个总的发明构思，本实用新型还提供一种水下钻孔设备，包括具有钻孔平台的钻爆船，以及具有钻杆的钻孔机构，所述钻孔机构设于钻孔平台上，还包括上述的水下钻孔定位结构，所述导向管固定于钻孔平台上，所述钻杆的下端可伸入套管中并与水下礁石抵接。具体地，钻杆的下端安装有钻头，钻头与水下礁石抵接，钻杆旋转带动钻头钻进礁石中。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述钻孔平台上具有井口，所述导向管固定于所述井口中。
所述套管外圆周面的上部开设有环形卡槽，所述环形卡槽中设有一可相对套管周向旋转的吊环，所述吊环具有吊耳，所述吊耳相对吊环的外圆周面径向向外延伸，所述套管通过所述吊环的吊耳与钻孔平台上的提放机构相连；所述井口具有供吊耳通过的空间。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型的水下钻孔定位结构，该结构通过在套管外套设一定长度的导向管，以扶正套管，大大增加了套管的稳定性，从而确保孔排距的准确，避免造成大块和根底，以此克服深水钻孔偏斜控制的问题。
2、进一步地，本实用新型通过在套管的下端设置齿钻，通过旋转机构驱动套管旋转，齿钻钻入岩石中，增加了齿钻与岩石的抓力，进一步减小了套管的水下晃动。
附图说明
图1为现有技术的水下钻孔设备结构示意图。
图2为本实用新型的水下钻孔设备结构示意图。
图3为套管的结构示意图。
图4为导向管的结构示意图。
图5为钻孔平台的一种横截面结构示意图。
图6为钻孔平台的另一种横截面结构示意图。
图例说明：1、导向管；11、导向槽；2、套管；21、环形卡槽；22、齿钻；3、钻爆船；4、钻孔平台；41、井口；411、空间；5、礁石；6、吊环；61、吊耳；7、钻杆。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
实施例1：
如图2所示，本实施例的水下钻孔设备，包括具有钻孔平台4的钻爆船3，设于钻孔平台4上的钻孔机构，以及水下钻孔定位结构。
水下钻孔定位结构包括两端井口的导向管1和两端井口的套管2，钻孔平台4上具有井口41，导向管1的上端固定于井口41中，套管2轴向滑设于导向管1中并与导向管1间隙配合。
如图3所示，套管2外圆周面的上部开设有环形卡槽21，环形卡槽21中设有一可相对套管2周向旋转的吊环6，吊环6具有吊耳61，吊耳61相对吊环6的外圆周面径向向外延伸，套管2通过吊环6的吊耳61与钻孔平台4上的提放机构相连。如图4所示，导向管1上开设有导向槽11，导向槽11贯穿导向管1的内外壁面，且导向槽11沿导向管1道轴向方向延伸至贯穿导向管1的上下端面；套管2轴向移动时带动吊耳61在导向槽11中上下移动。套管2的下端设有齿钻22，齿钻22与水下的礁石5抵接。钻孔机构具有钻杆7，钻杆7的下端伸入套管2中并与水下礁石5抵接。
通过在套管2外套设一定长度的导向管1，以扶正套管2，大大增加了套管2的稳定性，从而确保孔排距的准确，避免造成大块和根底，以此克服深水钻孔偏斜控制的问题。
套管2的上端可与钻孔平台4上的旋转驱动机构相连。通过旋转机构驱动套管2旋转，齿钻22钻入岩石中，增加了齿钻22与岩石的抓力，进一步减小了套管2的水下晃动。
井口41具有供吊耳61通过的空间411。井口可以是固定的，如图5所示，也可是活动的，类似与双开门样式，如图6所示。
本实施例的水下钻孔设备进行“三管两钻法”的钻孔施工过程如下：
（a）船舶定好位后，先固定导向管1；
（b）套管2通过吊耳与钻孔平台4上的提放机构相连，通过提放机构将套管2插入导向管1并下放套管2至套管2下端的齿钻与礁石抵接；
（c）根据岩石表面情况，如果比较破碎，则先对套管2的齿钻22钻进行钻进；
（d）齿钻22钻进至完整基岩后，停止钻进；
（e）下钻杆7进行冲击回转钻进，钻至设计底标高：
（f）量孔深，如不够深，则重复上述步骤。
为防止泥沙和石渣淤孔，钻孔完成后应立即装药。装药前，先检查孔壁的质量和孔深。再根据孔深确定采用起爆体的个数。
采用装药杆将炸药从套管2内推送至所钻孔内，确认炸药装填到位后采用碎石进行炮孔堵塞，并保证堵塞长度不小于0.5m，不大于1.0m。堵塞完成后，慢慢提起套管2，提起后通过井口41的空间411将与炸药相连的导爆管从套管2底部钩出，绑扎在船边，进行移位下排的钻孔施工。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (7)
1.一种水下钻孔定位结构，其特征在于，包括两端井口的导向管（1）和两端井口的套管（2），所述导向管（1）用于固定在钻爆船（3）的钻孔平台（4）上，所述套管（2）轴向滑设于导向管（1）中并与导向管（1）间隙配合，所述套管（2）的上端用于与钻孔平台（4）上的提放机构相连，所述套管（2）的下端用于与水下的礁石（5）抵接。
2.根据权利要求1所述的水下钻孔定位结构，其特征在于，所述套管（2）外圆周面的上部开设有环形卡槽（21），所述环形卡槽（21）中设有一可相对套管（2）周向旋转的吊环（6），所述吊环（6）具有吊耳（61），所述吊耳（61）相对吊环（6）的外圆周面径向向外延伸，所述套管（2）通过所述吊环（6）的吊耳（61）与钻孔平台（4）上的提放机构相连。
3.根据权利要求2所述的水下钻孔定位结构，其特征在于，所述导向管（1）上开设有导向槽（11），所述导向槽（11）贯穿导向管（1）的内外壁面，且所述导向槽（11）沿导向管（1）道轴向方向延伸至贯穿导向管（1）的上下端面；所述套管（2）轴向移动时带动吊耳（61）在导向槽（11）中上下移动。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水下钻孔定位结构，其特征在于，所述套管（2）的下端设有齿钻（22），所述套管（2）的上端用于与钻孔平台（4）上的旋转驱动机构相连。
5.一种水下钻孔设备，包括具有钻孔平台（4）的钻爆船（3），以及具有钻杆（7）的钻孔机构，所述钻孔机构设于钻孔平台（4）上，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的水下钻孔定位结构，所述导向管（1）固定于钻孔平台（4）上，所述钻杆（7）的下端可伸入套管（2）中并与水下礁石（5）抵接。
6.根据权利要求5所述的水下钻孔设备，其特征在于，所述钻孔平台（4）上具有井口（41），所述导向管（1）固定于所述井口（41）中。
7.根据权利要求6所述的水下钻孔设备，其特征在于，所述套管（2）外圆周面的上部开设有环形卡槽（21），所述环形卡槽（21）中设有一可相对套管（2）周向旋转的吊环（6），所述吊环（6）具有吊耳（61），所述吊耳（61）相对吊环（6）的外圆周面径向向外延伸，所述套管（2）通过所述吊环（6）的吊耳（61）与钻孔平台（4）上的提放机构相连；所述井口（41）具有供吊耳（61）通过的空间（411）。
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| CN202021408112.8U CN212867403U (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 一种水下钻孔定位结构及水下钻孔设备 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114198024A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-03-18 | 长江岩土工程有限公司 | 深水钻孔套管定位装置 |
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2020
- 2020-07-16 CN CN202021408112.8U patent/CN212867403U/zh active Active
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| CN114198024A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-03-18 | 长江岩土工程有限公司 | 深水钻孔套管定位装置 |
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