一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法。钻机为使用伸缩钻杆的钻机、集束潜孔锤和空压机组成。高压空气驱动集束潜孔锤，排渣为泥浆气举反循环方式，泥浆护壁防止覆盖层塌孔，不用护筒跟进。本发明专利技术克服了现有技术潜孔锤钻机空气循环排渣容易塌孔，必须护筒跟进，地质要求苛刻的缺点；具有钻机型号小，设备造价低，泥浆护壁不需要护筒跟进，伸缩钻杆配合潜孔锤钻孔，硬岩钻进速度超快，综合成本超低，能施工超深覆盖层的超大直径入岩桩孔优点。本发明专利技术还公开了一种泥浆反循环潜孔锤钻机的使用方法。

【技术实现步骤摘要】
一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法
本专利技术涉及潜集束孔锤钻机
，更具体地说它是一种泥浆反循环潜孔锤钻机。本专利技术还公开了所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机的使用方法。
技术介绍
现有伸缩钻杆潜孔锤钻机排渣为空气循环，空气循环排钻渣冲刷孔壁造成塌孔，没有泥浆护壁功能，必须护筒跟进，护筒跟进速度慢成本高，降低了综合施工速度，大大增加了施工成本，存在无法施工深覆盖层入岩钻孔桩的缺点，虽然潜孔锤钻进效率高速度快，但适应地质条件严苛，无法大面积普遍推广。因此，现亟需开发一种设备制造费用小，钻孔直径大，不用护筒跟进，施工速度快成本低，能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔桩的泥浆循环潜孔锤钻机。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了提供一种泥浆反循环潜孔锤钻机，为一种地基岩土钻井机械，本专利技术设备能施工大直径超深覆盖层入岩钻孔；克服了现有伸缩钻杆潜孔锤钻机技术设备全护筒跟进成本高，不能施工超深覆盖层入岩钻孔桩的缺点。本专利技术的第二目的是为了提供所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机的使用方法，设备造价低，施工速度快、成本低。为了实现上述本专利技术的第一目的，本专利技术的技术方案为：一种泥浆反循环潜孔锤钻机，其特征在于：包括集束潜孔锤、桩架、动力头、钻杆、排浆管、进气和排气管、钢丝绳、多通道钻杆接头、外龙头，钻机；所述钻杆为多层伸缩钻杆，所述桩架上的所述动力头上悬挂所述钻杆的最外层钻杆，所述动力头驱动所述钻杆的最外层钻杆，带动所述集束潜孔锤旋转；所述钢丝绳穿过所述外龙头顶部开口、所述钻杆，固定在所述钻杆和所述集束潜孔锤之间的所述多通道钻杆接头内的提引器上；所述进气和排气管穿过所述外龙头、所述钻杆，进入所述多通道钻杆接头内通过提引器旋转通道，进气管进入所述集束潜孔锤的潜孔锤，排气管接入所述集束潜孔锤排气通道；上述方案中，所述钻机为各种使用伸缩钻杆的钻机或者为履带吊机简单改制的钻机，履带吊机改制钻机结构包括履带吊机、所述桩架、所述动力头；上述方案中，所述集束潜孔锤上的每个单体潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤全部排气排入所述集束潜孔锤内部排气通道，潜孔锤底部无排气孔；上述方案中，所述集束潜孔锤的吸渣管与所述多通道钻杆接头、所述钻杆、所述外龙头、所述排浆管和泥浆处理器联通；上述方案中，所述多通道钻杆接头结构包括：钻杆短接头、多通道提引器、进气和排气管、钢丝绳、中心钻杆、外层钻杆、集束潜孔锤；所述多通道提引器固定在所述钻杆短接头内，所述进气和排气管、所述钢丝绳连接所述多通道提引器，所述钻杆短接头采用方接头形式与所述中心钻杆、所述集束潜孔锤连接，所述多通道钻杆接头内有泥浆通道；上述方案中，所述外龙头结构包括：钢丝绳、进气和排气管、旋转接头、外层钻杆、内层钻杆、溢流泄压筒、回浆管、扶正轮、排浆管；所述旋转接头将所述排浆管、所述溢流泄压筒与所述外层钻杆顶部旋转连接，所述钢丝绳、所述进气和排气管穿过所述溢流泄压桶底板中心通孔的扶正轮中间，所述回浆管与所述溢流泄压筒连接；为了实现本专利技术的第二目的，是为了提供所述的一种泥浆反循环潜孔锤旋挖钻机的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：装配；将所述进气和排气管、所述钢丝绳与所述多通道钻杆接头内的提引器连接，所述进气和排气管另一端与空压机联通；将所述钻杆与所述多通道钻杆接头、所述集束潜孔锤连接；将所述排浆管与所述外龙头、地面泥浆处理系统联通；步骤二：起吊；所述钢丝绳悬吊钻杆及其他钻具至钻孔工位；步骤三：钻孔；启动所述动力头驱动所述集束潜孔锤旋转；启动空压机供气，使所述集束潜孔锤冲击凿岩，在所述集束潜孔锤内的排浆管内注入高压空气，形成泥浆气举反循环，经所述钻杆、所述排浆管排出钻渣，处理后的优质泥浆回注到钻孔内实现泥浆护壁，实现潜孔锤对岩土钻进，覆盖层不用护筒跟进；同步下放所述钢丝绳、所述进气和排气管，使所述钻杆随钻进下放，直至钻孔完成；进一步的，在钻进较大直径钻孔时，采用分级扩孔钻头或岩石取芯钻头钻进，降低钻机钻压和扭矩，减小钻机型号；进一步的，在上述步骤三中，当钻孔为有水湿孔时，将空气注入所述集束潜孔锤中吸渣管内，形成泥浆气举反循环排渣；在钻孔为无水干孔时，在所述集束潜孔锤的吸渣管内安装空气射吸装置，注入空气，形成空气反循环清渣。在钻孔为开钻浅孔时，在所述集束潜孔锤的内吸渣管内安装空气射吸装置，注入空气，形成泥浆反循环清渣；本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术集束潜孔锤泥浆循环排渣，泥浆护壁保证覆盖层不塌孔，不需要护筒跟进，能施工大直径超深覆盖层入岩井孔，避免了巨额的钢护筒跟进成本，伸缩钻杆配合潜孔锤钻孔硬岩作业，施工速度超快，综合施工成本超低，设备适应所有入岩钻孔工程；(2)本专利技术钻压小，钻压由钻具提供，钻杆可以不加压，钻杆长度不受限制，钻进深度很深，可以用于超深桩孔钻井施工；(3)本专利技术因为潜孔锤钻孔钻压和扭矩较小，配套使用的钻机型号较小，大大降低了大直径超深井孔施工设备造价；(4)本专利技术用履带吊机改制为潜孔锤钻机造价更低。综合以上内容，本专利技术提供的泥浆反循环潜孔锤钻机设备造价低，覆盖层钻孔不需要护筒跟进，伸缩钻杆配合潜孔锤入岩钻孔速度超快，能施工超深覆盖层超大直径入岩钻孔，综合施工成本超低。附图说明图1为本专利技术用于履带吊机结构示意图；图中1-集束潜孔锤，2-桩架,3-动力头,4-钻杆，5-排浆管,6-进气和排气管，7-钢丝绳，8-多通道钻杆接头，9-外龙头，10-钻机；图2为本专利技术用于旋挖钻机结构示意图；图中1-集束潜孔锤，2-桩架,3-动力头,4-钻杆，5-排浆管,6-进气和排气管，7-钢丝绳，8-多通道钻杆接头，9-外龙头，10-钻机；图3为本专利技术外龙头结构示意图图中，1-1—进气和排气管、1-2—钢丝绳、1-3—旋转接头、1-4—外层钻杆、1-5—内层钻杆、1-6—溢流泄压筒、1-7—回浆管、1-8—扶正轮、1-9—排浆管图4为本专利技术多通道钻杆接头结构示意图图中，2-1—中心钻杆、2-2—外层钻杆、2-3—进气和排气管、2-4—钢丝绳、2-5—多通道提引器、2-6—钻杆短接头、2-7—集束潜孔锤。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本专利技术的优点更加清楚和容易理解。参阅附图可知：一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，包括集束潜孔锤1、桩架2动力头3、钻杆4、排浆管5、进气和排气管6、钢丝绳7、多通道钻杆接头8、外龙头9，钻机10；本专利技术的潜孔锤钻头给进力可以依靠钻具自重，钻杆可以不加压，钻头旋转需要的扭矩较小转速很低功率挍小，适应于各种履带吊机简单改制的钻机；改制内容为：加大吊机主卷扬机单绳提吊力、安装桩架2、安装动力头3；改制后即可回转驱动钻杆4，上提、下放钻杆4和集束潜孔锤1，配合空压机设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：包括集束潜孔锤(1)、桩架(2)、动力头(3)、钻杆(4)、排浆管(5)、进气和排气管(6)、钢丝绳(7)、多通道钻杆接头(8)、外龙头(9)、钻机(10)；/n钻杆(4)为多层伸缩钻杆；/n桩架(2)上的动力头(3)上悬挂钻杆(4)的最外层钻杆；动力头(3)驱动钻杆(4)，带动集束潜孔锤(1)旋转；/n钢丝绳(7)穿过外龙头(9)、钻杆(4)，固定在钻杆(4)和集束潜孔锤(1)之间的多通道钻杆接头(8)内的提引器上；/n多通道钻杆接头(8)安装在钻杆(4)和集束潜孔锤(1)之间；/n进气和排气管(6)进入外龙头(9)、钻杆(4)，穿过多通道钻杆接头(8)内的提引器旋转接头，进入集束潜孔锤(1)的潜孔锤。/n

【技术特征摘要】
1.一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：包括集束潜孔锤(1)、桩架(2)、动力头(3)、钻杆(4)、排浆管(5)、进气和排气管(6)、钢丝绳(7)、多通道钻杆接头(8)、外龙头(9)、钻机(10)；
钻杆(4)为多层伸缩钻杆；
桩架(2)上的动力头(3)上悬挂钻杆(4)的最外层钻杆；动力头(3)驱动钻杆(4)，带动集束潜孔锤(1)旋转；
钢丝绳(7)穿过外龙头(9)、钻杆(4)，固定在钻杆(4)和集束潜孔锤(1)之间的多通道钻杆接头(8)内的提引器上；
多通道钻杆接头(8)安装在钻杆(4)和集束潜孔锤(1)之间；
进气和排气管(6)进入外龙头(9)、钻杆(4)，穿过多通道钻杆接头(8)内的提引器旋转接头，进入集束潜孔锤(1)的潜孔锤。


2.根据权利要求1所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：钻机(10)为各种使用伸缩钻杆的钻机或者为履带吊机简单改制的钻机，履带吊机改制钻机结构包括履带吊机、桩架(2)、动力头(3)。


3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：集束潜孔锤(1)上的每个单体潜孔锤有封闭的外套，收集潜孔锤全部排气排入集束潜孔锤(1)内部排气通道，经多通道钻杆接头(8)、进气和排气管(6)排入大气，潜孔锤底部无排气孔，潜孔锤排气不会泄入桩孔中泥浆内，集束潜孔锤(1)中有泥浆吸渣管。


4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：高压空气进入进气和排气管(6)，穿过钻杆(4)，经过多通道钻杆接头(8)内的提引器旋转接头，进入集束潜孔锤(1)上的每个单体潜孔锤。


5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：集束潜孔锤(1)的吸渣管与多通道钻杆接头(8)、钻杆(4)、外龙头(9)、排浆管(5)和泥浆处理器联通。


6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的一种泥浆反循环潜孔锤钻机及其使用方法，其特征在于：外龙头(9)结构包括：钢丝绳(1-1)、进气和排气管(1-2)、旋转接头(1-3)、最外层钻杆(1-4)、内层钻杆(1-5)、溢流泄压筒(1-6)、回浆管(1-7)、扶正轮(1-8)、排浆管(1-9)；旋转接头(1-3)将排浆管(1-9)、溢流泄压筒(1-6)与最外层钻杆(1-4)顶部旋转连接，钢丝绳(1-1)、进气和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晟，李新形，
申请(专利权)人：李新形，
类型：发明
国别省市：湖北;42