本实用新型专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种桥梁粧孔施工设备，尤其是一种适用于水中粧基施工的牙轮钻机。
技术介绍
目前的公路跨河桥梁施工，对于水中的粧基粧孔钻孔，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，粧孔灌注前清孔麻烦；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粧基尤其是水中粧基施工，目前多于矿山开采、石油钻井等施工领域。
技术实现思路
本技术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，且适用于水中粧基施工的牙轮钻机。本技术的技术方案如下:—种适用于水中粧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。本技术还可设一潜水栗，使用潜水栗将河水抽入粧孔内补水。本技术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，使用河水对粧孔内进行补水，使牙轮钻可进行水中粧基成孔作业。本技术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，在灌粧前提钻，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。本技术具有很强的切岩、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是本技术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是本技术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，本技术一种适用于水中粧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 —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。本技术钻孔时，向粧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粧孔10。具体施工时，因为是在水上中施工，可设一潜水栗11，潜水栗11置于河水中，直接使用河水向粧孔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 —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。本技术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。本技术为克服上述缺陷，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。本技术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。【主权项】1.一种适用于水中粧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所述的适用于水中粧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。【专利摘要】本技术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。【IPC分类】E21B17/042, E21B21/00, E21B7/124, E21B17/00【公开号】CN205025355【申请号】CN201520773162【专利技术人】那礼春, 韩瑞生, 王安, 张旭烽, 陶连清, 何淼 【申请人】中交第四公路工程局有限公司【公开日】2016年2月10日【申请日】2015年10月6日本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：那礼春，韩瑞生，王安，张旭烽，陶连清，何淼，
申请(专利权)人：中交第四公路工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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