一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机制造技术

一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，由泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统等组成，钻机主要有泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统逐序连接，用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，改变了用钻杆钻孔，反复括孔回拖穿越管道传统烦琐工艺，做到了用整条管道钻孔、导向、穿越一次完成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及埋地管道施工的一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，属于埋地管道穿越施工

技术介绍
目前埋地管道穿越施工
的钻机的较多，技术较为先进的如顶管掘进机，RB一5、RB一3大、中型定向钻，管道曲线钻孔装置等：顶管掘进机是从日本引进的技术，顶管施工时大部分是管中可以进人操作的较大管径。拙进机靠液压油缸顶进，钻下来的岩土在机械头中加水粉碎，用泵在穿越管道中另设管道排出到地面或用人工清理。顶管距离在100m一200m之内，存在着工期长，距离短，费用高的问题。RB一5、RB一3大中型定向钻是从美国引进的技术设备。它是用泥浆马达作为钻削动力，方向靠设在钻头后面一根弯成1.5°度弯的钻杆来导向控制的。施工时先一根根接钻杆钻导向孔到河对岸，在对岸接括孔器，又一根根接卸钻杆回拖，并用车把钻杆拉过河到对岸，在一根根卸接钻杆反复括孔。每次括孔4一6英寸。穿越一条管径φ711毫米的管道，得括5次孔，在却印没有塌孔才能回拖管道。在回拖管道时，由于钻导向孔时直接钻通河两岸，造成泥浆没有反流速度，括孔下来的泥土全都散落在井孔中，不能用泥浆带出地面。由于反复括孔产生井孔壁松动，在井孔壁中容意形成部分塌孔。在遇有粗砂和中砂地层时，得打竖向井孔向下注入固化剂，把砂层固化住，才能钻孔。不能穿越含有部分河卵石的地层。这些严重问题属于设技上钻机存在的机械和工艺上的缺陷。因此在回拖管道时却认井孔中没有塌孔，才能回拖穿越管道。如穿1KM，管径φ711毫米管道，如有塌孔，连续3班倒，钻7昼夜括成的井孔就得废掉，得从新钻孔，损失很大。不然在回拖管道时容易造成卡钻，在井孔中的管道和钻杆都得全部损失掉。“RB一5大型钻机设备庞大，自重达170吨。般迁一次耗资百万元以上。占地面积大，有永久性占地。因此它的应用范围受到以上几项指标的限制”。摘自《余彬泉、陈传灿编著；人民交通出版社发行的顶管施工技术》。管道曲线钻孔装置；是一项新技术。由于技术不成熟，设技上有缺陷，应用时两台减速机组合用电动机转动，不能同步。没设反向卡盘，无法及时回拖穿用管道。停留几个小时后，产生缩孔，由于括孔支板回收卡住，收不回来，卡钻，造成失败。没有得到应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，用来解决其它钻机由于存在设技上的机械和工艺上的缺陷，穿越管道工期长，距离短，定向钻穿越粗砂、中砂地层时需要钻竖向井孔注入固化剂，费用高，不能穿越含有部分河卵石的地层，容易塌孔，造成卡钻失败的一系列问题。本专利技术是这样实现的：由泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统组成：在钻机上由泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统逐序连接。本专利技术还采用如下技术方案：泥浆马达、减速机转动钻进系统和导向系统，包括有两片钢板弯弧型泥岩钻头2、牙轮钻头3上有顷斜牙轮21、轴承座20、平行牙轮19、平行牙轮轴承座24、泥浆喷嘴25、限粒径孔22、出泥浆孔23、钻头框架26、轴进泥浆孔32、进泥浆仓33、密封件27、轴承套28、轴承29、钻机空心轴30、轴球型转节36、导向轴42、减速机轴套43、减速机44、连轴节45、固定板46、泥浆马达47、泥浆管接头34、泥浆胶管35、供泥浆管16、泥浆泵15、泥浆箱14、发电机12、监控室11。管外壳31上有板万向节38、密封材料39、导向油缸40、油缸固定板41、液压站60、导向节4、变向倾角5。在括孔支板6上有滑行轴50、滑行轴支架56、滑行轴套48、滑行油缸49、板轴51、收顶板52、顶杆54、顶杆密封件53、夹线胶板55逐序连接，穿入地层1。管外壳接头37上连有无磁管59、内装有导向仪58、螺帽57、穿用管道7、监控电缆17、液压站60。正反向斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统装在H型钢组合推牵结构68上运行有推进拖车10和牵引拖车13上分别装有一对正反向斜卡盘65和66、斜卡盘支板82、斜支板轴71、斜卡盘支板油缸67、管夹80和穿越管道7之间有夹线胶板55、推进拖车10上装有两台以上二级推进减速机72、油马达81、在二级推进减速机轴73上装有圆柱齿轮63、轴销板75、圆柱齿轮轴销孔64、圆柱齿轮轴销76。槽钢77、筋板78、底板79、小轴74、H型钢组合推牵结构68上还装有滑轮支架61、滑轮轴62、滑轮8和滑轮18、钢丝绳9穿绕过滑轮8和18、钢丝绳固定点70、一端固定在推进托车10上、钢丝绳9，经钢丝绳方向标69、另一端钢丝绳固定点70、固定在牵引拖车13上。监控系统由泥浆马达47、减速机44转动钻进系统、，导向系统、正反向斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控电缆17、监控室11、等组成。本专利技术的优点在于：用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，利用泥浆泵供泥浆的泥浆压力，转动设在整条穿越管道前端的泥浆马达、减速机，减速机轴套、导向轴、轴球型转节、转动钻机轴端的牙轮钻头或两片钢板弯弧型泥岩钻头，钻入岩石地层或泥土地层。改变了管道曲线钻孔装置用大功率油侵电机，在管道中长距离穿入直径φ50毫米以上电缆，烦琐工艺和用直径φ50毫米以上的电缆所造成的浪费。改变了美国引进定向钻那种一根根接钻杆，钻导向孔到河对岸，又用车把钻杆倒运到河对岸，在河两岸一根根接卸钻杆，反复回拖括孔器，括孔的烦琐传统工艺。必免定向钻塌孔和管道曲线钻孔装置由于括孔支板回收卡住，收不回来，造成卡钻失败问题。导向系统：在导无磁管中安装了导向仪，经监控电缆把穿越管道向前钻进过程中的垂深、转角、和方向偏差等数据提供在电脑屏幕上，以便监控室操作人员根据数据起动液压站、供油给导向油缸、推动设在管外壳内的油缸固定板、板万向轴、带动导向节、改变变向倾角的角度，来实现导向纠偏，按照设计穿越线路钻进。正反向斜卡盘夹紧管道系统：在推进拖车和牵引拖车上各设一对正反向斜卡盘，用于推进和回拖穿越管道。本专利技术其特在于：创新了穿越管道用推牵拖车系统，推进和回拖穿越管道的方法。实现了一套推进机械向前运行或向后运行时，均可以一直向前推进穿越管道。需要拖回穿越管道时，推进机械向后运行或向前运行时，均可以一直向后拖回穿越管道。使穿越管道在井孔中停留时间由以前15分钟以上，缩短到1分钟以内，减少和必免了穿...

【技术保护点】
一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，其特征的于：由泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统、逐序连接。

【技术特征摘要】
1.一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，其特征的于：由泥
浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、
推牵拖车系统、监控系统、逐序连接。
2.根据权利要求1所述的一种用整条管道穿越城市障碍江河的
钻机，其特征在于：正反斜卡盘夹紧管道系统和推牵拖车系统包括有
H型钢组合推牵结构(68)两端有滑轮支架(61)、滑轮(8)、滑轮
(18)、钢丝绳(9)的一端穿绕过滑轮(8)和滑轮(18)、钢丝绳固
定点(70)固定在推进拖车(10)上、另一端钢丝绳固定点(70)、
固定在牵引拖车(13)上、H型钢组合推进结构(68)上运行的有推
进拖车(10)和牵引拖车(13)上装都有一对正反向斜卡盘(65)和
(66)、穿越管道(7)、在推进拖车(10)上装有两台以上二级推进
减速机(72)、油马达(81)、二级推进减速机轴(73)上装有圆柱齿
轮(63)、沿装在H型钢组合推进结构(68)上的轴销板(75)、圆柱
齿轮轴销(76)、带动推进拖车(10)、用正向斜卡盘(65)、夹紧穿
越管道(7)、向前运行，同时钢丝绳(9)、在穿绕过滑轮(8)和(18)、
的作用下、另一端钢丝绳固定点(70)、牵动牵引拖车(13)、向相反
方...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯树刚，
申请(专利权)人：冯树刚，
类型：发明
国别省市：辽宁;21