钻具、工作系统及作业机械技术方案

本实用新型专利技术涉及桩基施工技术领域，并提供一种钻具、工作系统及作业机械，钻具包括置于钻孔内的钻具本体，钻具本体包括导电电芯、导电套筒和电爆炸负载，导电套筒套设在导电电芯外，导电电芯与导电套筒间设有绝缘件，导电电芯的第一端和导电套筒的第一端的中一者用于与脉冲发生器的正极电连接；另一者用于与脉冲发生器的负极电连接；电爆炸负载的两端分别与导电电芯的第二端和导电套筒的第二端电连接。脉冲发生器可将能量释放给电爆炸负载，随能量的不断注入，电爆炸负载依次经历熔化、汽化、击穿和等离子体放电等过程，在这些过程中产生强大的冲击波作用在周围的岩石或土层上，用于实现对岩土实施破碎，亦可用于对已形成的桩基孔进行扩径处理。进行扩径处理。进行扩径处理。

【技术实现步骤摘要】
钻具、工作系统及作业机械


[0001]本技术涉及桩基施工
，尤其涉及一种钻具、工作系统及作业机械。

技术介绍

[0002]通常情况下，在形成桩基孔的施工过程中，地层中的岩石在受到足够大的压力作用下，可实现岩石节理的贯通和裂纹形成，内聚力消失从而只克服摩擦力就能从岩体上分离，并且可实现小岩体在压力作用下被挤压向自由面，裂纹扩展到自由面，小岩体被剪断从岩体上分离，以将完整的岩石变为碎块和碎屑，实现所需的钻进作业。
[0003]现有技术中，通常采用机械破岩或化学爆炸破岩等方式进行岩石破碎及钻进作业，现有的机械破岩一般采用旋挖钻机、电液桩机、冲击震动锤等设备进行岩石破碎实现钻进，但是入岩钻进效率较低，而且针对不同性能的岩层需要更换不同类型的施工设备，工法比较繁琐，工作效率低下，岩石破碎成本较高；其他岩石破碎方法，比如化学爆炸破岩，则过程复杂，且炸药管控严格，安全风险高，污染环境。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种钻具、工作系统及作业机械，用以解决现有技术中采用机械破岩或化学爆炸破岩等方式进行岩石破碎及钻进作业存在的工作效率低、成本高、安全风险高、污染环境等缺陷。
[0005]本技术提供一种钻具，包括钻具本体，所述钻具本体适于置于钻孔内，所述钻具本体包括：
[0006]导电电芯；
[0007]导电套筒，套设在所述导电电芯外，所述导电电芯与所述导电套筒之间设置有绝缘件，且所述导电电芯的第一端和所述导电套筒的第一端的其中一者用于与脉冲发生器的正极电连接；另一者用于与所述脉冲发生器的负极电连接；
[0008]电爆炸负载，所述电爆炸负载的两端分别与所述导电电芯的第二端和所述导电套筒的第二端电连接。
[0009]根据本技术提供的一种钻具，所述电爆炸负载包括：
[0010]金属丝，所述金属丝的第一端与所述导电电芯的第二端电连接，所述金属丝的第二端与所述导电套筒的第二端电连接；
[0011]含能材料，设置在所述金属丝上。
[0012]根据本技术提供的一种钻具，还包括：
[0013]负载连接件，与所述导电套筒的第二端连接，所述负载连接件与所述绝缘件之间形成用于容纳所述电爆炸负载的空间，所述电爆炸负载的第一端穿过所述空间与所述导电电芯电连接，所述电爆炸负载的第二端与所述负载连接件电连接，且所述负载连接件或所述导电套筒上设置有多个开孔，所述开孔与所述电爆炸负载相对应。
[0014]根据本技术提供的一种钻具，所述导电电芯的第一端和所述脉冲发生器的正
极通过正极电缆电连接，且所述导电电芯的第一端通过正极防水快换接头与所述正极电缆电连接；
[0015]所述导电套筒的第一端与所述脉冲发生器的负极通过负极电缆电连接，且所述导电套筒的第一端通过负极防水快换接头与所述负极电缆电连接。
[0016]根据本技术提供的一种钻具，所述导电电芯的第二端设置有导电弹性件，所述电爆炸负载的第一端与所述导电弹性件电连接。
[0017]根据本技术提供的一种钻具，所述导电电芯的第二端设置有凹槽，所述导电弹性件位于所述凹槽内。
[0018]根据本技术提供的一种钻具，所述电爆炸负载的第一端设置有与所述导电弹性件电连接的第一导电垫片，所述电爆炸负载的第二端设置有与所述负载连接件电连接的第二导电垫片。
[0019]本技术还提供一种工作系统，包括：
[0020]脉冲发生器，设置在钻孔的上方；
[0021]如上述任意一项所述的钻具。
[0022]根据本技术提供的一种工作系统，还包括：
[0023]正极电缆，用于连接所述脉冲发生器的正极和所述钻具的导电电芯的第一端；
[0024]负极电缆，用于连接所述脉冲发生器的负极和所述钻具的导电套筒的第一端；
[0025]第一导管，设置在护筒的内壁上，所述正极电缆位于所述第一导管内；
[0026]第二导管，设置在所述护筒的内壁上，所述负极电缆位于所述第二导管内。
[0027]本技术还提供一种作业机械，包括如上述任意一项所述的钻具和上述所述的工作系统。
[0028]本技术提供的钻具、工作系统及作业机械，钻具本体包括导电电芯、导电套筒和电爆炸负载。导电电芯的第一端和导电套筒的第一端的其中一者用于与脉冲发生器的正极电连接、另一者用于与脉冲发生器的负极电连接，并且，电爆炸负载的两端分别与导电电芯的第二端和导电套筒的第二端电连接。这样，可以使电爆炸负载的两端分别与脉冲发生器的正极和负极电连接，脉冲发生器可以将能量释放给电爆炸负载，随着能量的不断注入，电爆炸负载依次经历熔化、汽化、击穿和等离子体放电等过程，在这些过程中均会发生体积膨胀并产生强大的冲击波作用在周围的岩石或土层上，从而实现对岩石或土层的破碎或对桩基孔进行扩孔处理，使破碎效率大幅度提高，工作成本大幅度降低，并能够适应各种地形作业。
[0029]并且，导电套筒套设在导电电芯外，有利于减小钻具本体的体积，便于布置，并且可以实现钻具的集成化，且钻具结构简单，易于人员操作，不易产生故障，实用性强。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本技术提供的钻具的立体图之一；
[0032]图2是本技术提供的钻具的立体图之二(正极防水快换接头和负极防水快换接头的母接头和公接头分离时的示意图)；
[0033]图3是本技术提供的钻具的主视图；
[0034]图4是图3中A
‑
A的剖视图；
[0035]图5是本技术提供的钻具的立体图之三(隐藏电爆炸负载)；
[0036]图6是本技术提供的导电电芯与电爆炸负载的连接示意图；
[0037]图7是图4中的B的局部放大图；
[0038]图8是本技术提供的电爆炸负载的主视图；
[0039]图9是图8中C
‑
C的剖视图；
[0040]图10是本技术提供的工作系统的使用状态图。
[0041]附图标记：
[0042]1、钻具；2、脉冲发生器；3、正极电缆；
[0043]4、负极电缆；5、第一导管；6、护筒；
[0044]7、钻孔；8、履带吊；11、导电电芯；
[0045]12、导电套筒；13、电爆炸负载；14、绝缘件；
[0046]15、正极防水快换接头； 16、负极防水快换接头；
[0047]17、负载连接件； 18、开孔； 19、导电弹性件；
[0048]111、凹槽；131、金属丝；132、含能材料；
[0049]133、外壳； 134、第一导电垫片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻具，其特征在于，包括钻具本体，所述钻具本体适于置于钻孔内，所述钻具本体包括：导电电芯；导电套筒，套设在所述导电电芯外，所述导电电芯与所述导电套筒之间设置有绝缘件，且所述导电电芯的第一端和所述导电套筒的第一端的其中一者用于与脉冲发生器的正极电连接；另一者用于与所述脉冲发生器的负极电连接；电爆炸负载，所述电爆炸负载的两端分别与所述导电电芯的第二端和所述导电套筒的第二端电连接。2.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于，所述电爆炸负载包括：金属丝，所述金属丝的第一端与所述导电电芯的第二端电连接，所述金属丝的第二端与所述导电套筒的第二端电连接；含能材料，设置在所述金属丝上。3.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于，还包括：负载连接件，与所述导电套筒的第二端连接，所述负载连接件与所述绝缘件之间形成用于容纳所述电爆炸负载的空间，所述电爆炸负载的第一端穿过所述空间与所述导电电芯电连接，所述电爆炸负载的第二端与所述负载连接件电连接，且所述负载连接件或所述导电套筒上设置有多个开孔，所述开孔与所述电爆炸负载相对应。4.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于，所述导电电芯的第一端和所述脉冲发生器的正极通过正极电缆电连接，且所述导电电芯的第一端通过正极防水快换接头与所述正极电缆电连接；所述导电套筒的第一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓岳，秦蓁蓁，周鹏，
申请(专利权)人：北京三一智造科技有限公司，
类型：新型
国别省市：