鋼絲刷鉆頭回旋鉆機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于交通、市政、水利、建筑等基礎工程技術領域,具體涉及一種鋼絲刷鉆頭回旋鉆機。
【背景技術】
[0002]基粧作為建筑物的基礎被廣泛運用,尤其在橋梁、房屋等建筑結構物中,它以質優、價廉、靈活、簡便、適應性強等優點著稱于世。基粧作為基礎工程,其成孔方法較多,主要有鉆孔、沖孔、旋挖等。成孔方案選擇的好壞直接決定著工程建設的成效,而如何選擇好基粧的成孔方案,必須考慮橋位處的地質條件。
[0003]但是,無論采用何種施工方法,由于其屬于“隱蔽工程”,風險仍是較大的,施工過程中鉆頭掉落到井孔中或由于種種原因鉆頭被長時間埋在井孔中等的情況無時無刻都在發生,為此人們在實踐中實用新型了種種打撈鉆頭的工具和方法。比如,打撈鉤法、打撈叉法、打撈環法、打撈活套法、電磁鐵法、水下爆破法、潛水員潛水掛鉤法等,還有王明瑞實用新型的201020519143.0 “鉆頭打撈器”,蔣楠實用新型的02294628.4 “鉆孔粧鉆頭打撈器”,中鐵大橋局集團第四工程有限公司潘軍等實用新型的200810124473.7 “鉆孔粧鉆頭打撈器”等。甚至,為了預防鉆頭掉落到井孔中,以鄭萬江等為代表的,直接從“鉆頭”上做文章,提前假設鉆頭掉到了井孔中,實用新型了 200620158612.4 “可撈式套管鉆井專用鉆頭”,貝克休斯公司也實用新型了 200780021418.9 “用于地質鉆井鉆頭的表面紋理”等。
[0004]這里,人們不禁要問,從基粧問世到這些工具、方法的實用新型,埋鉆、掉鉆、卡鉆等問題究竟解決了沒有?答案是顯而易見的,從來沒有得到解決!追問原因,上述林林總總的工具和方法不能也沒有解決實質性問題!或者說僅僅能解決一些相對簡單的小問題,根本不能解決較為復雜問題,沒有較為廣泛的適應性,作為個案尚可。
[0005]我們不妨通過一個實例來說明:某高速公路第六合同段,有一特大橋,其水中基粧為直徑180cm、深92m摩擦粧(水深7m),地質條件為自上而下:7m粉砂性土 +28m中粗砂(局部夾僵石)+36m砂礫石+21m強風化巖,鑒于粧徑大且太深,優選沖擊成孔的方法。當沖孔深度達到63m時,鋼絲繩意外從與錘頭連接的部位斷掉,導致St重的沖擊錘頭掉落井孔中。于是開始了艱難的打撈,打撈過程可謂一波三折,簡言之,請了各路高手,歷時27天,用盡各種工具和方法均告失敗,原因是:
[0006](I)用打撈鉤確實也多次鉤到,但提拔不上來。當時先是采用一臺85噸的吊車不僅提拔不動,險些造成吊車翻倒的事故;后來改用2臺20t的卷揚機同時拉,也未能成功;再后來改用4臺200t的千斤頂借用型鋼支架頂升,45#工字鋼都頂變形了、鋼絲繩都頂斷了幾絲也沒頂動,只是發出巨大的刺耳響聲而已!
[0007](2)當時曾一度再次安裝上回旋鉆機進行栗吸反循環換漿、清孔,試圖降低泥漿比重,減少鉆頭上淤積的沉渣及其吸附力,但無濟于事!
[0008]( 3 )也請了專業潛水員,由于深度較深,沒人敢冒險!
[0009](4)也擬定過水下爆破方案,但炸藥等如何準確送到位,沒有把握,也宣告失敗。
[0010](5)也有人出主意說,只有按“潛規則”辦了。即繼續施工,看看還能沖多深,進尺到哪里算哪里,直接在粧長上造假,疏通關系,哄騙過關!這里特別說明,出現這種情況后,由于基本上無法再繼續往下施工(井孔中有一鋼鐵材質的龐然大物,什么樣的工具才可以將其擊碎成小塊狀而又保持井孔不塌),建設業主又不允許廢掉該粧,變更設計為“扁擔粧”,所以說現實生活中有不少單位基本上都是按“潛規則”辦的!可以想象,這給工程質量造成了多大隱患,給國家造成了多達損失!但有良知的人是不允許這樣的事發生的。
[0011](6)通過大量的分析認為,采取種種方法提不動錘頭的原因,是因為錘頭“卡”在了哪里?要不然是時間太久,錘頭上面淤積物太重?要不然是錘頭和孔底的吸力太大?事實上,由于沉渣粘密,堵塞了孔底與鉆頭上部泥漿的通道,即孔壁與鉆頭之間的間隙很小,由于鉆頭上部的泥漿與鉆頭下部的泥漿通道幾乎被堵塞,提拔動鉆頭相當于拔起“抗拔粧”,從而提拔起鉆頭需要克服的不僅是鉆頭自重、鉆頭與孔壁之間的摩擦力,還包括鉆頭上部約60m的泥漿產生的壓力等,這個力經科學計算,高達一百噸以上,有時甚至達到幾百噸,因此要提拔動鉆頭需要的瞬間提拔力很大,這也就是為什么采用吊車提拔不能成功的原因了。
【實用新型內容】
[0012]本實用新型的目的是針對上述存在的問題和不足,提供一種結構設計合理、制造成本低、操作方便、安全可靠,切實有效能夠解決實際問題的鋼絲刷鉆頭回旋鉆機。
[0013]為達到上述目的,所采取的技術方案是:
[0014]一種鋼絲刷鉆頭回旋鉆機,包括輔助行走及運輸設備、鉆架、回旋井盤架、動力機構、空心鉆桿和鋼絲刷鉆頭,所述的鋼絲刷鉆頭包括實心鉆桿和固定分布在實心鉆桿上的鋼絲刷,所述的鋼絲刷包括與實心鉆桿固定連接的鋼絲刷本體、和植入鋼絲刷本體的鋼絲。
[0015]所述的鋼絲刷鉆頭長度為4m~6m。
[0016]所述的輔助行走及運輸設備為汽車或動力三輪車。
[0017]所述的實心鉆桿與鋼絲刷本體垂直固定,所述的鋼絲刷本體上分布有螺絲,所述的鋼絲刷本體端部設置有與其對應匹配的螺帽。
[0018]所述的鋼絲刷沿實心鉆桿本體徑向圓周均布有3~5個,所述沿實心鉆桿本體軸向的相鄰兩鋼絲刷中心之間間距為200mm~300mmo
[0019]所述的鋼絲刷本體為多股加捻具有一定剛度的鋼絲繩,所述的鋼絲采用深埋嵌入式牢固植入鋼絲刷本體中。
[0020]采用上述技術方案,所取得的有益效果是:
[0021]①本實用新型的鋼絲刷鉆頭回旋鉆機,其能夠真正的解決埋鉆、掉鉆、卡鉆的問題,第一次真正解決了這一困惑人們多年的世界性難題,同時也是向偽科學的宣戰,其意義不可估量;
[0022]②本實用新型能夠有效的進行鉆頭的打撈,確保不會因為埋鉆、掉鉆、卡鉆的而無法進行粧基的繼續鉆進,造成施工質量的下降,其有效地保證了國家建設的質量,可以避免了一些人的弄虛作假及“潛規則”,更好地保證了人民的生命財產和安全,乃國之大計;
[0023]③本實用新型構思十分新穎、巧妙,有四兩撥千斤的功效。通過各個鉆進點不同鉆進深度,實現對掉鉆位置的精確畫像,再通過鉆桿的導向作用,實現打撈工具的精確撲捉,有效克服了浮力的影響,極大的提高了打撈效率和精確度,是廣大人民群眾和科技人員通力合作的典范;
[0024]④本實用新型的鋼絲刷鉆頭能夠有效解決局部卡鉆問題,并具有掃孔作用,有效地清空鉆頭與井孔邊緣的空間,排出卡鉆影響,避免鉆頭在打撈過程中受到吸附力和泥漿