一種適用于水中樁孔施工的大直徑反循環牙輪鉆機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種橋梁粧孔施工設備，尤其是一種適用于水中粧基施工的牙輪鉆機。
【背景技術】
[0002]目前的公路跨河橋梁施工，對于水中的粧基粧孔鉆孔，在硬質或極硬巖層地質條件下，通常采用旋挖鉆、沖擊鉆等。旋挖鉆是通過螺旋鉆頭破碎巖石，在鉆進硬質或極硬巖層過程中易晃動，成孔質量較難控制，且水上作業時危險系數較大，鉆渣收集過程中極易造成污染；沖擊鉆是通過鉆錘反復擊打破碎巖石，功效低，噪音大，粧孔灌注前清孔麻煩；而且兩者對泥漿要求都比較高，要求泥漿要有很好的護壁性能，施工成本高。
[0003]牙輪鉆機是一種大、中型露天礦開采中經常使用的鉆孔設備。牙輪鉆機鉆孔時，牙輪鉆頭在巖石上同時鉆進和回轉，對巖石產生靜壓力和沖擊動壓力作用，切削沖擊破碎巖石；將一定壓力和流量流速的壓縮空氣，通過鉆桿內腔從鉆頭噴嘴噴出，將巖渣從孔底沿鉆桿不斷地排至孔外，直至形成所需孔深的鉆孔。牙輪鉆機硬質或極硬巖層地質條件下施工，具有穿孔效率高的優點，但通常的牙輪鉆不適用于橋梁粧基尤其是水中粧基施工，目前多于礦山開采、石油鉆井等施工領域。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于對現有的礦用牙輪鉆機進行改進，提供一種在硬質或極硬巖層地質條件下鉆孔效率高、鉆孔孔徑大、施工成本低，且適用于水中粧基施工的牙輪鉆機。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種適用于水中粧孔施工的大直徑反循環牙輪鉆機，包括履帶車，履帶車上設有電機、鉆機動力系統、門式架，所述門式架一側安裝有鉆桿，所述鉆桿為圓筒形，鉆桿下端安裝有牙輪鉆頭，其特征在于:所述鉆機還包括泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括出漿管和一泥漿池，所述出漿管一端連接所述鉆桿上端，并與所述鉆桿的內腔連通，另一端位于所述泥漿池上方；所述泥漿池的一側靠近底部，設有與泥漿池內部連通的回漿管。
[0007]本實用新型還可設一潛水栗，使用潛水栗將河水抽入粧孔內補水。
[0008]本實用新型所提供的的大直徑反循環牙輪鉆機，設有泥漿循環系統，采用大直徑鉆桿通過反循環方式排出鉆渣，使用河水對粧孔內進行補水，使牙輪鉆可進行水中粧基成孔作業。本實用新型工作效率堪比旋挖鉆，又能保證成孔質量，且鉆渣收集過程中不會造成污染；對泥漿的重度要求較低，在灌粧前提鉆，可減少清孔步驟，降低施工成本，彌補了沖擊鉆鉆渣排放、工效低等缺點。本實用新型具有很強的切巖、扭轉旋挖、軸壓的能力，在硬質或極硬巖層地質條件下使用，鉆孔孔徑大，效率高。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的鉆機整體結構示意圖；
[0010]圖2是兩根鉆桿連接后的結構示意圖；
[0011]圖3是本實用新型的鉆桿的結構示意圖；
[0012]圖4是鉆桿設有定位卡一端的俯視圖，顯示兩定位卡的橫截面結構及對稱結構。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本實用新型一種適用于水中粧孔施工的大直徑反循環牙輪鉆機，包括履帶車1，履帶車1上設有電機2、鉆機動力系統3、門式架4，所述門式架4 一側安裝有鉆桿5，鉆桿5下端安裝有牙輪鉆頭6，其中所述鉆桿5為圓筒形的空心鉆桿；所述鉆機還包括泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括出漿管7和一泥漿池8，所述出漿管7 —端連接所述鉆桿5上端，并與所述鉆桿的內腔連通，另一端位于所述泥漿池8上方；所述泥漿池8的一側靠近底部，設有與泥漿池內部連通的回漿管9。
[0014]本實用新型鉆孔時，向粧孔底部噴射一定壓力和流量流速的壓縮空氣，使鉆渣和泥漿從空心鉆桿的空腔排出，并經出漿管流入泥漿池；在泥漿池沉淀后，濾除鉆渣，過濾后的泥漿經回漿管流回粧孔10。
[0015]具體施工時，因為是在水上中施工，可設一潛水栗11，潛水栗11置于河水中，直接使用河水向粧孔10內補水。
[0016]通常在鉆孔施工時，隨著鉆孔的加深，需要將多根鉆桿連接加長。如圖2所示，通常的鉆桿連接方式是，鉆桿5 —端外筒壁上設有外螺紋51，另一端套接一圓筒形的端帽52，端帽52的內壁設有與所述外螺紋配合的內螺紋53，一根鉆桿設有外螺紋的一端與另一鉆桿設端帽的一端螺接。本實用新型由于泥漿要通過鉆桿排出，所以要求鉆桿的直徑比較大，內徑至少為32cm，比普通的反循環鉆桿大一倍。
[0017]因為鉆桿5是空心的，是鉆頭的直接帶動者，要求其具有很強的抗折、抗扭、承壓性能。但普通的鉆桿連接方式，在使用時連接處會因出現脫管、扭裂和折斷現象。本實用新型為克服上述缺陷，對鉆桿5結構進行了改進。如圖2、圖3所示，在每根鉆桿5的外壁上，靠近外螺紋51處設有至少兩個突出于鉆桿外壁面的定位卡54，定位卡54對稱設置；在端帽與鉆桿連接處焊接至少兩條相對的加強肋55。
[0018]如圖4所示，每個定位卡54可采用兩塊矩形鋼板，兩矩形鋼板的一邊分別沿鉆桿長度方向焊接在鉆桿外壁上，二者間隔一定距離，兩矩形鋼板相對的另一邊相互搭靠并焊接連接，形成橫截面為三角形的結構。具體實施時，三角形的底邊至少1cm,高至少1cm。采用三角形方式可加強定位卡的牢固性和穩定性。
[0019]加強筋55沿鉆桿長度方向設置，長度至少1cm。
[0020]本實用新型的鉆桿設置定位卡和加強筋后，在鉆孔過程中有效防止了鉆桿脫管、扭裂和折斷現象。
【主權項】
1.一種適用于水中粧孔施工的大直徑反循環牙輪鉆機，包括履帶車，履帶車上設有電機、鉆機動力系統、門式架，所述門式架一側安裝有鉆桿，所述鉆桿為圓筒形，鉆桿下端安裝有牙輪鉆頭，其特征在于:所述鉆機還包括泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括出漿管和一泥漿池，所述出漿管一端連接所述鉆桿上端，并與所述鉆桿的內腔連通，另一端位于所述泥漿池上方；所述泥漿池的一側靠近底部，設有與泥漿池內部連通的回漿管。2.根據權利要求1所述的適用于水中粧孔施工的大直徑反循環牙輪鉆機，其特征在于:所述鉆桿一端外筒壁上設有外螺紋，另一端套接一圓筒形的端帽，所述端帽的內壁設有與所述外螺紋配合的內螺紋，所述鉆桿的外壁上，靠近所述外螺紋處設有兩個突出于鉆桿外壁面的定位卡，所述端帽與鉆桿連接處焊接至少兩條相對的加強肋。
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用于水中樁孔施工的大直徑反循環牙輪鉆機，包括履帶車，履帶車上設有電機、鉆機動力系統、門式架，所述門式架一側安裝有鉆桿，鉆桿下端安裝有牙輪鉆頭，所述鉆桿為圓筒形的空心鉆桿；所述鉆機還包括泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括出漿管和一泥漿池，所述出漿管一端連接所述鉆桿上端，并與所述鉆桿的內腔連通，另一端位于所述泥漿池上方；所述泥漿池的一側靠近底部，設有與泥漿池內部連通的回漿管。
【IPC分類】E21B17/042, E21B21/00, E21B7/124, E21B17/00
【公開號】CN205025355
【申請號】CN201520773162
【發明人】那禮春, 韓瑞生, 王安, 張旭烽, 陶連清, 何淼
【申請人】中交第四公路工程局有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月6日