【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及定向钻井，具体为一种水下桩基钻孔设备。
技术介绍
1、水下桩基钻孔作业中，需要先将比桩直径大0.2-0.4m的钢护筒吊起入水，钢护筒下沉到水中，钢护筒的底口插入到水底土层中，然后钻机的钻孔穿过钢护筒对水下地层进行钻孔作业，钢护筒内连续注入护壁液，护壁液在桩基钻孔和沉淀池之间循环流动，且钢护筒内护壁液高于水面。
2、在水下桩基钻孔作业中，当钻头钻到溶洞、地质断层裂缝、地下暗河等，桩基钻孔内的护壁液快速向下流动使桩基钻孔内护壁液的液位下降，当护壁液液位过低时，造成桩基钻孔的内壁塌陷，影响水下桩基钻孔的进程。
3、现有技术多采用提高沉淀池向桩基钻孔补入护壁液的速度来解决在桩基钻孔内护壁液的液位下降的问题，但是受护壁液泵入液泵的功率影响，桩基钻孔仍存在塌陷的风险。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种水下桩基钻孔设备，桩基钻孔内护壁液发生泄露后通过减缓护壁液在桩基钻孔底部的流速来为桩基钻孔的后续抢修留出时间，降低桩基钻孔塌陷的风险，本装置安装过程中在桩基钻孔内移动不影响桩基钻孔内壁的稳定性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种水下桩基钻孔设备，包括第一弹性环和第二弹性环，所述第一弹性环和第二弹性环之间设有透水的第一封闭袋和透水的第二封闭袋，所述第二封闭袋位于所述第一封闭袋内，所述第一封闭袋的两端分别与第一弹性环和第二弹性环连接，所述第二封闭袋的两端分别与第一弹性环和第二弹性环连接，第一封闭
3、所述第二封闭袋中设有套袋，所述套袋外设有不少于三个的连接带，所述第一弹性环和第二弹性环均通过连接带与套袋连接，且第一弹性环和第二弹性环均弯曲形变。
4、所述第一封闭袋内壁安装有弧形的支撑带。
5、其中，套袋套设安装在外部的钻杆上，使连接带断裂，第一弹性环和第二弹性环恢复为圆形。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，还包括破拆组件，所述破拆组件包括套管，所述套管上滑动套设有滑管，所述套管和滑管之间安装有推动组件，所述套管外设有不少于两个的挤压组件。
7、所述挤压组件包括挤压杆，所述挤压杆和套管之间设有两个平行的支撑杆，且支撑杆的两端分别与套管和挤压杆转动连接，所述滑管和其中一个支撑杆通过驱动杆转动连接。
8、所述水泥袋内沿水泥袋的长度方向设有支撑绳，所述支撑绳的一端和拉绳的一端连接。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，破拆组件还包括导杆，所述滑管上转动安装有棘爪，所述棘爪和滑管之间安装有弹性件，所述导杆上开设有若干个与棘爪适配的卡槽。
10、其中，所述导杆安装在外部的钻杆上，且套管套设固定在外部的钻杆上，推动组件使挤压杆远离套管过程中、棘爪在导杆上滑动，推动组件使挤压杆靠近套管过程中、棘爪和导杆上的卡槽啮合。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，还包括盛放有液压油的液囊，所述推动组件为设有第一进液口和第二进液口的液压缸，所述液压缸的第一进液口和外部的液压管一端连通，所述液压缸的第二进液口和液囊通过导管连通。
12、其中，破拆组件进入到钻孔中，挤压杆远离套管过程中、液压缸内的油液由第一进液口和外部液压管流出且液囊内液压油由第二进液口流入液压缸内，挤压杆向套管靠近过程中、外部液压泵由外部液压管、第一进液口向液压缸内流入油液且液压缸内液压油流入液囊。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述套管的一端安装有阻力套圈。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述挤压杆的两端向套管弯曲，且挤压杆远离套管的位置设有刀刃。
15、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述支撑带为螺旋形，且支撑带和支撑绳通过连接绳或者卡扣连接。
16、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述第一弹性环内和第二弹性环内均设有环形空腔，且环形空腔内设有颜料。
17、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述支撑带安装在第一封闭袋内壁的上部，支撑绳为金属链条。
18、其中，金属链条的螺旋方向和外部的钻头转动方向相同。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述第一弹性环内和第二弹性环内均设环形空腔，且第一弹性环环形空腔中和第二弹性环环形空腔中设有颜色不一致的颜料。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、1、本专利技术示例的水下桩基钻孔设备，一方面在桩基钻孔中通过扩展形成螺旋形的硬质水泥条，桩基钻孔内护壁液发生泄露，向下流动的护壁液被螺旋形水泥和支撑带阻挡流速变慢，降低桩基钻孔内护壁液的泄露速度，为桩基钻孔的后续抢修留出时间；另一方面螺旋形水泥中有支撑绳，将螺旋形水泥顶断成若干个通过支撑绳连接的弧形段水泥，然后通过拉绳将弧形段水泥从桩基钻孔中拉出，避免螺旋形水泥留在桩基钻孔内出现桩基钻孔内混凝土桩缩径的问题，保证桩基整体强度；再一方面在对螺旋形水泥顶断过程中采用分阶段顶断，套管带动挤压杆沿外部钻杆的长度方向移动，保证挤压杆对螺旋形水泥的顶断效果，并降低顶断螺旋形水泥过程中推动组件所需功率；再一方面支撑绳为金属链条且金属链条的螺旋方向和外部的钻头转动方向相同，水泥袋下放安装到桩基钻孔贴近倾斜硬质地层的位置然后凝固硬化，螺旋形水泥以及其内的金属链条对外部钻头限位防止外部钻头钻偏，保证桩基钻孔的垂直度。
22、2、本专利技术示例的水下桩基钻孔设备，第一弹性环、第二弹性环、螺旋的水泥袋均弯曲便于其进入桩基钻孔，且第一弹性环、第二弹性环带动螺旋的水泥袋展开实现水泥袋水泥吸水凝固硬化形成螺旋形的硬质水泥条，螺旋形水泥通过第二封闭袋支持支撑带，螺旋形水泥固定在桩基钻孔内壁上，使支撑带在桩基钻孔中安装方便。
23、3、本专利技术示例的水下桩基钻孔设备，推动组件通过套管、驱动杆、支撑杆带动挤压杆远离套管，多个挤压组件的挤压杆顶在螺旋形水泥的内侧并将螺旋形水泥顶断成若干个弧形段水泥，且断裂的弧形段水泥之间通过支撑绳连接，然后通过拉绳将弧形段水泥从桩基钻孔中拉出，且第一封闭袋和第二封闭袋均被拉断，避免螺旋形水泥留在桩基钻孔内出现桩基钻孔内混凝土桩缩径的问题，保证桩基整体强度。
24、4、本专利技术示例的水下桩基钻孔设备，推动组件带动挤压杆远离套管过程中、棘爪在导杆上滑动，推动组件带动挤压杆靠近套管过程中、棘爪和导杆上的卡槽啮合，推动组件实现挤压杆沿外部钻杆的移动并对螺旋形水泥分段顶断，减少所述动力组件数量从而降低破拆组件的成本。
25、5、本专利技术示例的水下桩基钻孔设备，外部钻头钻到软质地层和倾斜硬质地层交界处，第一弹性环环形空腔中和第二弹性环环形空腔中设有颜色不一致的颜料，便于判断螺旋形水泥和外部钻头限位的相对位置以及便于确定螺旋形水泥对桩基钻孔壁的保护效果。
26、6、本专利技术示例的水下桩基钻孔设备，水下桩基钻孔设备，桩基钻孔内护壁液发生泄露后通过减缓护壁液在桩基钻孔底部的流速来为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水下桩基钻孔设备，其特征在于：包括第一弹性环（1）和第二弹性环（3），所述第一弹性环（1）和第二弹性环（3）之间设有透水的第一封闭袋（2）和透水的第二封闭袋（13），所述第二封闭袋（13）位于所述第一封闭袋（2）内，所述第一封闭袋（2）的两端分别与第一弹性环（1）和第二弹性环（3）连接，所述第二封闭袋（13）的两端分别与第一弹性环（1）和第二弹性环（3）连接，第一封闭袋（2）和第二封闭袋（13）之间设有条状的螺旋设置的水泥袋（9），所述水泥袋（9）内填充有水泥；
2.根据权利要求1所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：还包括破拆组件（8），所述破拆组件（8）包括套管（81），所述套管（81）上滑动套设有滑管（82），所述套管（81）和滑管（82）之间安装有推动组件（86），所述套管（81）外设有不少于两个的挤压组件；
3.根据权利要求2所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：破拆组件（8）还包括导杆（10），所述滑管（82）上转动安装有棘爪（11），所述棘爪（11）和滑管（82）之间安装有弹性件（12），所述导杆（10）上开设有若干个与棘爪（11）适配的
4.根据权利要求3所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：还包括盛放有液压油的液囊（14），所述推动组件（86）为设有第一进液口和第二进液口的液压缸，所述液压缸的第一进液口和外部的液压管一端连通，所述液压缸的第二进液口和液囊（14）通过导管连通；
5.根据权利要求3所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：所述套管（81）的一端安装有阻力套圈（87）。
6.根据权利要求2所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：所述挤压杆（85）的两端向套管（81）弯曲，且挤压杆（85）远离套管（81）的位置设有刀刃。
7.根据权利要求6所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：所述支撑带（7）为螺旋形，且支撑带（7）和支撑绳（6）通过连接绳或者卡扣连接。
8.根据权利要求6所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：所述第一弹性环（1）内和第二弹性环（3）内均设有环形空腔，且环形空腔内设有颜料。
9.根据权利要求2-7任一所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：所述支撑带（7）安装在第一封闭袋（2）内壁的上部，支撑绳（6）为金属链条；
10.根据权利要求9所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：所述第一弹性环（1）内和第二弹性环（3）内均设环形空腔，且第一弹性环（1）环形空腔中和第二弹性环（3）环形空腔中设有颜色不一致的颜料。
...【技术特征摘要】
1.一种水下桩基钻孔设备，其特征在于：包括第一弹性环（1）和第二弹性环（3），所述第一弹性环（1）和第二弹性环（3）之间设有透水的第一封闭袋（2）和透水的第二封闭袋（13），所述第二封闭袋（13）位于所述第一封闭袋（2）内，所述第一封闭袋（2）的两端分别与第一弹性环（1）和第二弹性环（3）连接，所述第二封闭袋（13）的两端分别与第一弹性环（1）和第二弹性环（3）连接，第一封闭袋（2）和第二封闭袋（13）之间设有条状的螺旋设置的水泥袋（9），所述水泥袋（9）内填充有水泥；
2.根据权利要求1所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：还包括破拆组件（8），所述破拆组件（8）包括套管（81），所述套管（81）上滑动套设有滑管（82），所述套管（81）和滑管（82）之间安装有推动组件（86），所述套管（81）外设有不少于两个的挤压组件；
3.根据权利要求2所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：破拆组件（8）还包括导杆（10），所述滑管（82）上转动安装有棘爪（11），所述棘爪（11）和滑管（82）之间安装有弹性件（12），所述导杆（10）上开设有若干个与棘爪（11）适配的卡槽；
4.根据权利要求3所述的水下桩基钻孔设备，其特征在于：还包括盛放有液压油的液...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛明珠，
申请(专利权)人：山东鲁勘集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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