一种打捞钻头的方法及钻头打捞装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种打捞钻头的方法及钻头打捞装置，涉及钻孔桩施工技术领域。利用钻机将钻杆下探，通过钻杆探测多个钻头边缘点的坐标，确定钻头的中心孔坐标后，将钻头打捞器通过柔性连接装置与钻机的钻杆连接。利用钻机带动钻头打捞器在钻头的中心孔位置微移，先将钻头打捞器的下端部落入钻头的中心孔后，再下放钻头打捞器，钻头打捞器在重力作用下滑入钻头的中心孔内，利用钻头打捞器的倒齿结构与钻头中心孔的内螺纹卡接，最后通过钻机提升钻杆，从而将钻头及时、快速地打捞出来，解决倾斜钻头打捞的难题，克服了刚性连接打捞器对倾斜钻头的局限性。

A method of fishing drill bit and its fishing device

The invention discloses a method for fishing drill bit and a drill bit fishing device, which relates to the field of drilling pile construction technology. The drill pipe is drilled down by drilling rig, and the coordinates of the edge points of several drill bits are detected by drill pipe. After determining the coordinates of the center hole of the drill bit, the drill bit salvage device is connected with the drill pipe of the drilling rig through a flexible connecting device. Drill the bit salvager to move slightly in the center hole of the bit, first drop the bottom end of the bit salvager into the center hole of the bit, then drop the bit salvager down. The bit salvager slides into the center hole of the bit under the action of gravity. The inverted tooth structure of the bit salvager is used to clamp the internal thread of the center hole of the bit. Finally, the bit and the drill pipe are lifted by the drill. The problem of fishing inclined bits can be solved quickly and timely, and the limitation of rigidly connected fishing device on inclined bits can be overcome.

【技术实现步骤摘要】
一种打捞钻头的方法及钻头打捞装置
本专利技术涉及钻孔桩施工
，具体涉及一种打捞钻头的方法及钻头打捞装置。
技术介绍
钻孔灌注桩在钻孔过程中偶尔会发生钻头与钻杆脱离、钻杆杆体断裂等事故，导致钻头脱落至孔底。一旦出现钻头脱落的情况，必须及时将钻头打捞出来，否则孔壁长期敞开容易导致孔壁坍塌，一方面可能造成钻头无法取出而报废，另一方面还需采取其它复杂技术措施继续钻孔施工，严重时甚至会造成桩基报废而变更设计，不仅延误工期，也会导致巨大的经济损失。现有的钻孔桩钻头脱落后的打捞措施主要有以下几种：1)当钻头脱落深度较浅且孔壁发生坍塌时，若地面条件允许可采用明挖法将钻头取出。该方法需满足一定条件，适用范围较窄；2)利用强磁打捞器将金属钻头吸出钻孔外取出，该方法效率较高，但受到强磁打捞器功率限制，若钻头较重或者孔壁发生坍塌埋住钻头时，则无法将钻头取出；3)利用机械式打捞器，打捞器头与钻机钻杆通过法兰盘刚性连接，将机械式打捞器头插入钻头中心的孔内将钻头取出，若钻头中心孔未处于竖直方向或者由于各种原因导致钻头偏移且难以扶正时，则该打捞方法实施较困难，并且扶正过程中会扰动孔壁土体，容易造成孔壁坍塌。有鉴于此，当钻杆断裂使钻头脱落至孔底时，由于钻孔空间狭小，利用现有的打捞技术来打捞钻头非常困难，常用的打捞方式均存在局限性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术解决的技术问题为：如何克服现有钻头打捞的难题，将钻头及时、快速地打捞出来，降低孔壁坍塌的风险。为达到以上目的，本专利技术提供的一种打捞钻头的方法，包括以下步骤：S1：当钻头出现脱落情况时，保持孔内泥浆循环，将钻杆底端与脱落的钻头相接触，根据实际下探进尺与钻头脱落时的进尺，判断脱落的钻头是否处于竖直方向，若钻头未处于竖直方向，转入S2；S2：通过钻杆探测三个以上钻头边缘点的坐标，根据钻头边缘点的坐标，确定钻头的中心孔坐标，转到S3；S3：将钻头打捞器通过柔性连接装置与钻机的钻杆连接后，根据钻头的中心孔坐标，先将钻头打捞器的下端部落入钻头的中心孔，再下放钻头打捞器，将钻头打捞器的倒齿结构与钻头中心孔的内螺纹卡接，最后通过钻机提升钻杆，将脱落的钻头从孔底取出。在上述技术方案的基础上，S1中判断脱落的钻头是否处于竖直方向的具体流程为：在原施工的桩基孔中心位置，利用钻机将钻杆下探，当下探的钻杆底端与脱落的钻头相接触时，若钻杆的实际下探进尺大于钻头脱落时的进尺，则判定脱落的钻头未处于竖直方向，若钻杆的实际下探进尺等于钻头脱落时的进尺，则判定脱落的钻头处于竖直方向。在上述技术方案的基础上，S1还包括以下步骤：若钻头处于竖直方向，先将钻头打捞器通过法兰盘与钻机的钻杆刚性连接，再利用钻机将钻杆下探，将钻头打捞器直接插入脱落的钻头的中心孔内，利用钻头打捞器的倒齿结构与中心孔的内螺纹卡接，最后通过钻机提升钻杆，将脱落的钻头从孔底取出。在上述技术方案的基础上，S2中确定钻头的中心孔位置的具体流程为：利用钻机将钻杆下探，探测钻头边缘任意三个点在水平面的投影坐标分别为a(x1,y1)、b(x2,y2)和c(x3,y3)，则钻头中心孔在水平面的投影坐标o(x,y)为：在上述技术方案的基础上，所述柔性连接装置包括柔性连接绳和两个带吊耳的法兰盘，柔性连接绳一端穿过一个法兰盘的吊耳，柔性连接绳另一端穿过另一个法兰盘的吊耳，两个法兰盘用于分别与钻头打捞器和钻机的钻杆可拆卸连接。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种钻头打捞装置，包括钻头打捞器和柔性连接装置，钻头打捞器下部为锥形，钻头打捞器中部为圆柱体，且圆柱体的直径小于钻头中心孔的内径，钻头打捞器中部设置有凸出的倒齿结构，倒齿结构包括多个均向上倾斜的尖刺部，柔性连接装置一端与钻头打捞器可拆卸连接，柔性连接装置另一端用于与钻机的钻杆可拆卸连接。在上述技术方案的基础上，所述柔性连接装置包括柔性连接绳和两个带吊耳的法兰盘，柔性连接绳两端分别穿过一个法兰盘的吊耳，一个法兰盘与钻头打捞器可拆卸连接，另一个法兰盘用于与钻机的钻杆可拆卸连接。在上述技术方案的基础上，所述钻头打捞器上部设置有环形电磁铁。在上述技术方案的基础上，所述倒齿结构的尖刺部呈圆球形。在上述技术方案的基础上，所述柔性连接绳为高强度碳纤维、钢绞线或钢丝绳。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1)当脱落的钻头倾角较大时，将钻头打捞器与钻杆通过柔性连接装置连接，利用钻头打捞器在重力作用下滑入钻头的中心孔内，利用向上倾斜的倒齿结构与中心孔的内螺纹卡接，从而将钻头及时、快速地打捞出来，解决倾斜钻头打捞的难题，克服了刚性连接打捞器对倾斜钻头的局限性，也不需要采用扶正装置，避免了扶正施工导致孔壁坍塌的风险；2)利用柔性连接绳可任意弯曲的柔性特征，将钻头打捞器和钻机的钻杆之间起柔性连接作用，从而解决当脱落的钻头与竖直方向的夹角较大时，钻头打捞器不能插入钻头的中心孔内的难题，通过改变柔性连接绳的长度来适应不同的打捞需要，适用于各种深度的钻头打捞作业，采用法兰盘分别与钻头打捞器和钻机的钻杆可拆卸连接，便于装卸，有利于将钻头及时、快速地打捞出来；3)利用环形电磁铁产生磁吸力，钻头打捞器在重力和磁力的共同作用下，滑入倾斜的钻头中心孔内，使得钻头打捞器的倒齿结构与中心孔的内螺纹连接更紧密，并在钻头提升过程中仍保持环形电磁铁与钻头的磁吸力，增加了钻头打捞器与脱落的钻头之间的连接力，有效防止钻头在提升过程中滑脱，进而提高打捞的成功率。附图说明图1为本专利技术中柔性连接装置的结构示意图。图2为本专利技术中脱落的钻头的结构示意图。图3为本专利技术采用柔性连接装置打捞钻头的示意图。图4为本专利技术中刚性连接装置的结构示意图。图5为本专利技术采用刚性连接装置打捞钻头的示意图。图中：1-钻杆，2-法兰盘，3-吊耳，4-柔性连接绳，5-环形电磁铁，6-倒齿结构，7-钻头打捞器，8-钻机，9-钻头，10-内螺纹。具体实施方式本专利技术中钻头打捞器为现有技术，在钻头打捞器的中部设置有多个倒齿结构，以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。一种打捞钻头的方法，包括以下步骤：S1：如图2所示，当钻头9出现脱落情况时，应保持孔内泥浆循环，防止桩基孔的孔壁坍塌，利用钻机8将钻杆下探，下探的钻杆底端与脱落的钻头9相接触，根据实际下探进尺与钻头脱落时的进尺，判断脱落的钻头9是否处于竖直方向，若钻头未处于竖直方向，转入S2，若钻头处于竖直方向，转到S4；S2：利用钻机8移动钻杆，通过钻杆探测三个以上(多个)钻头边缘点的坐标(本实施例是以桩基孔的地平面中心为原点，建立水平面坐标系)，根据多个钻头边缘点的坐标，确定钻头的中心孔坐标；S3：如图1所示，将钻头打捞器7通过柔性连接装置与钻机的钻杆1连接后，如图3所示，通过钻机8带动钻头打捞器7在钻头的中心孔位置微移，先将钻头打捞器7的下端部落入钻头的中心孔后，再下放钻头打捞器7，钻头打捞器7在重力作用下滑入钻头的中心孔内，利用钻头打捞器7的倒齿结构6与钻头中心孔的内螺纹10卡接(倒齿结构的尖刺部卡入中心孔的内螺纹槽中)，最后通过钻机8提升钻杆，将脱落的钻头9从孔底取出；S4：如图4所示，将钻头打捞器7与钻杆刚性连接后，利用钻机8将钻头打捞器7直接插入钻头的中心孔内，如图5所示，利用钻机8将钻杆下探，先将钻头打捞器7直接插入脱落本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种打捞钻头的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：当钻头出现脱落情况时，保持孔内泥浆循环，将钻杆底端与脱落的钻头相接触，根据实际下探进尺与钻头脱落时的进尺，判断脱落的钻头是否处于竖直方向，若钻头未处于竖直方向，转入S2；S2：通过钻杆探测三个以上钻头边缘点的坐标，根据钻头边缘点的坐标，确定钻头的中心孔坐标，转到S3；S3：将钻头打捞器通过柔性连接装置与钻机的钻杆连接后，根据钻头的中心孔坐标，先将钻头打捞器的下端部落入钻头的中心孔，再下放钻头打捞器，将钻头打捞器的倒齿结构与钻头中心孔的内螺纹卡接，最后通过钻机提升钻杆，将脱落的钻头从孔底取出。

【技术特征摘要】
1.一种打捞钻头的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：当钻头出现脱落情况时，保持孔内泥浆循环，将钻杆底端与脱落的钻头相接触，根据实际下探进尺与钻头脱落时的进尺，判断脱落的钻头是否处于竖直方向，若钻头未处于竖直方向，转入S2；S2：通过钻杆探测三个以上钻头边缘点的坐标，根据钻头边缘点的坐标，确定钻头的中心孔坐标，转到S3；S3：将钻头打捞器通过柔性连接装置与钻机的钻杆连接后，根据钻头的中心孔坐标，先将钻头打捞器的下端部落入钻头的中心孔，再下放钻头打捞器，将钻头打捞器的倒齿结构与钻头中心孔的内螺纹卡接，最后通过钻机提升钻杆，将脱落的钻头从孔底取出。2.如权利要求1所述的一种打捞钻头的方法，其特征在于，S1中判断脱落的钻头是否处于竖直方向的具体流程为：在原施工的桩基孔中心位置，利用钻机将钻杆下探，当下探的钻杆底端与脱落的钻头相接触时，若钻杆的实际下探进尺大于钻头脱落时的进尺，则判定脱落的钻头未处于竖直方向，若钻杆的实际下探进尺等于钻头脱落时的进尺，则判定脱落的钻头处于竖直方向。3.如权利要求1所述的一种打捞钻头的方法，其特征在于，S1还包括以下步骤：若钻头处于竖直方向，先将钻头打捞器通过法兰盘与钻机的钻杆刚性连接，再利用钻机将钻杆下探，将钻头打捞器直接插入脱落的钻头的中心孔内，利用钻头打捞器的倒齿结构与中心孔的内螺纹卡接，最后通过钻机提升钻杆，将脱落的钻头从孔底取出。4.如权利要求1所述的一种打捞钻头的方法，其特征在于，S2中确定钻头的中心孔位置的具体流程为：利用钻机将钻杆下探，探测钻头边缘任意三个点在水平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘东发，张立超，刘传志，陈洪军，黄平熠，李国平，姚华，左少华，杨碧波，叶绍其，龚金才，吴汉湘，赵炜，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42