一种水下钻爆船及其钻孔施工方法技术

技术编号:12982612 阅读:101 留言:0更新日期:2016-03-04 02:54
本发明专利技术公开了一种水下钻爆船及其钻孔施工方法,包括一条钻爆船,该钻爆船上设置有RTK-DGPS定位系统,在钻爆船上安装有一台以上的钻机和一台以上的空压机,空压机与钻机分两边安装于钻爆船上,钻机上安装有钻孔机构,所述钻孔机构包括导向管、护孔管和钻杆,所述导向管的上端焊接有一法兰盘,导向管的管身上开设有一条贯穿导向管管身的出线槽,所述护孔管的上端开口端开设有双键插座,位于该双键插座的下端护孔管上安装有带有提耳的活动提环,护孔管的底部设置一合金钻头。本发明专利技术由三条管和两个钻头组成,在复杂的地质条件和水下条件下进行水下施工时,可以大大提高钻孔成孔率,提高施工效率,缩短施工工期,具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及水下钻孔领域,具体设及。
技术介绍
随着国民经济持续发展和国防工程的需要,水下钻孔爆破技术已广泛应用于航 道、港口、水利水电,铁路桥梁、油气管道、地震勘探、水下清障及防护工程等诸多领域,其对 水下岩石的处理具有显著的经济效果。由于水下钻孔爆破受到水流速度、潮软、涌浪、水深、 复杂地质条件等因素影响,其施工难度大、施工工艺复杂。国内外众多工程实践表明,如何 高效、快速、顺利的完成水下钻孔是水下钻孔爆破工程成败的关键。 目前常规的水下钻孔施工技术采用的是"两管一钻"钻孔方式:"两管"指的是一 条套管、一条钻杆一钻"指的是冲击器钻头。"两管一钻"钻孔技术中的只有一条套管,由 一节一节安装起来,通常每节2. 5m,遇到水面起伏较大时,需要人工拆卸或加装套管,操作 繁琐;"两管一钻"钻孔技术采用液压顶推的方式下放套管,难W进入基岩,遇到复杂的覆盖 层等情况难W保持套管稳定。 针对复杂的水文条件如潮软和涌浪等会影响钻孔作业的稳定性和安全性,复杂的 地质条件会造成水下钻孔困难等不利因素,需要研究出一种新的水下钻孔能有效解决运些 问题。[000引 目前采用的"两管一钻"水下钻孔技术,采用一条套管护,遇到水面起伏较大时,需 要进行人工拆卸和加装套管,操作繁琐;遇到复杂的覆盖层等地质条件时,单套管是靠液压 顶推的方式下放套管,难W进入基岩,不能保持套管的稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种由=条管(导向管、护孔管、钻杆)和两个 钻头(护孔管底部的环形合金钻头、潜孔冲击器钻头)组成,可在条件恶劣的水下作业的水 下钻爆船及其钻孔施工方法。 本专利技术是通过W下技术方案来实现的:一种水下钻爆船,包括一条钻爆船,该钻爆 船上设置有RTK-DGI^定位系统,在钻爆船上安装有一台W上的钻机和一台W上的空压机, 空压机与钻机分两边安装于钻爆船上,钻机上安装有钻孔机构,所述钻爆船的船头与船尾 部分均安装有一个W上的错机,所述钻孔机构包括导向管、护孔管和钻杆,所述导向管的上 端焊接有一法兰盘,导向管的管身上开设有一条贯穿导向管管身的出线槽,导向管的下端 开口,护孔管自上而下套装于导向管内,所述护孔管的上端开口端开设有双键插座,位于该 双键插座的下端护孔管上安装有带有提耳的活动提环,提耳内穿有钢丝绳,提耳卡装于导 向管上的出线槽,护孔管的底部设置一合金钻头,钻杆自上而下插入于导向管内。 作为优选的技术方案,所述钻杆呈中空形状,钻杆上端开口端与空压机相接,钻杆 的下端安装一双键插头或者安装一潜孔冲击器,双键插头与护孔管内的双键插座扣合连 接,潜孔冲击器设置于护孔管内部,潜孔冲击器的底部伸出于护孔管的外部,潜孔冲击器的 底部设置一冲击钻头。 作为优选的技术方案,所述法兰盘的直径为200mm,出线槽的长度为30-40mm,导 向管的外径为168mm,导向管的壁厚为8-lOmm。 作为优选的技术方案,所述合金钻头的外径为130mm-140mm,护孔管的外径为 127-133mm,壁厚为 5mm。[00川作为优选的技术方案,所述钻杆的外径为50mm,潜孔冲击器的钻头外径为 105-115mm。 作为优选的技术方案,所述合金钻头为硬质合金钻头。 一种水下钻孔施工方法,具体包括W下几个步骤: 步骤一、利用RTK-DGI^系统进行钻爆船的定位,把钻机准确定位到需要进行钻孔 的位置;[001引步骤二:先吊放导向管,再吊放护孔管到水中; 步骤接有双键插头的钻杆,连接护孔管的双键插座,空压机供气,开始护孔管 的钻进,直至进入基岩岩面,空压机停气,退出双键插头; 步骤四:吊放接有潜孔冲击器的钻杆到水底,空压机供气,开始潜孔冲击器的钻 进,直至达到设计要求的孔底标准,空压机停气,起吊接有潜孔冲击器的钻杆; 步骤五:进行成孔检测,看钻孔是否满足设计深度要求,如不满足重复步骤四,如 果满足要求进行下一步骤; 步骤六:把加工好的起爆体药柱沿着导向管和护孔管放入钻好的孔内,起吊套 管; 步骤屯:重复进行步骤一至步骤六。 本专利技术的有益效果是:本专利技术采用管两钻"的水下钻孔施工方法,由S条管 (导向管、护孔管、钻杆)和两个钻头(护孔管底部的环形合金钻头、潜孔冲击器钻头)组 成,其中导向管和护孔管在进行水下爆破钻孔施工护孔时,能形成活动套管,在遇到潮差、 涌浪等水位变化时,护孔管会在导向管内上下移动,从而不受水面变化的影响;遇到复杂的 地质条件如有浮渺层、碎石层、泥石胶结层等覆盖层,斜岩,软弱夹层等情况下,护孔管底部 银焊有硬质合金钻头,具有钻进的功能,可W顺利钻进至基岩岩面起到稳定的护孔作用。所 W本专利技术的管两钻"水下钻孔施工方法,在复杂的地质条件和水下条件下进行水下施工 时,可W大大提高钻孔成孔率,提高施工效率,缩短施工工期,具有良好的经济效益。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可W 根据运些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术钻爆船的定位示意图; 图2为本专利技术钻爆船的吊放套管示意图; 图3为本专利技术导向管的剖面图; 阳0%] 图4为本专利技术护孔管的剖面图; 图5为本专利技术中护孔管和潜孔冲击器的钻进示意图; 图6为本专利技术的工作流程图。【具体实施方式】 本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥 的特征和/或步骤W外,均可WW任何方式组合。 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙 述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加W替换。目P,除非特别叙述,每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 如图1、图2、图3和图4所示,本专利技术的一种水下钻爆船,包括一条钻爆船1,该钻 爆船1上设置有RTK-DGPS定位系统3,位于RTK-DGPS定位系统3 -侧的钻爆船1上安装有 一台W上的钻机6和一台W上的空压机4,空压机4与钻机6分两边安装于钻爆船1上,钻 机6上安装有钻孔机构,所述钻爆船1的船头与船尾部分均安装有一个W上的错机2,所述 钻孔机构包括钻杆5、导向管8和护孔管9,所述导向管8的上端焊接有一法兰盘10,导向管 8的管身上开设有一条贯穿导向管管身的出线槽11,导向管8的下端开口,护孔管9自下而 上套装于导向管8内,所述护孔管9的上端开口端开设有双键插座12,位于该双键插座的下 端护孔管上安装有带有提耳13的活动提环14,提耳13内穿有钢丝绳,提耳13卡装于导向 管上的出线槽11,护孔管9的底部设置一合金钻头15,钻杆5自上而下插入于导向管8内。 钻杆呈中空形状,钻杆上端开口端与空压机4相接,钻杆5的下端安装一双键插头 16或者安装一潜孔冲击器17,双键插头16与护孔管9内的双键插座12扣合连接,潜孔冲 击器17设置于护孔管9内部,潜孔冲击器17的底部伸出于护孔管9的外部,潜孔冲击器17 的底部设置一冲击钻头18。 W33] 法兰盘10的直径为200mm,出线槽11的长度为30-40mm,导向管8的外径为 168mm,导向管8的壁厚为8-lOmm;合金钻头15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下钻爆船,其特征在于:包括一条钻爆船,该钻爆船上设置有RTK‑DGPS定位系统,在钻爆船上安装有一台以上的钻机和一台以上的空压机,空压机与钻机分两边安装于钻爆船上,钻机上安装有钻孔机构,所述钻爆船的船头与船尾部分均安装有一个以上的锚机,所述钻孔机构包括导向管、护孔管和钻杆,所述导向管的上端焊接有一法兰盘,导向管的管身上开设有一条贯穿导向管管身的出线槽,导向管的下端开口,护孔管自上而下套装于导向管内,所述护孔管的上端开口端开设有双键插座,位于该双键插座的下端护孔管上安装有带有提耳的活动提环,提耳内穿有钢丝绳,提耳卡装于导向管上的出线槽,护孔管的底部设置一合金钻头,钻杆自上而下插入于导向管内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张玥卫斌陈郁华李天长潘志斌何钱金
申请(专利权)人:广东宏大广航工程有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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