[发明专利]旋挖钻机和卤水采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机和卤水采集方法。

背景技术

旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，具有动力传动平稳以及效率高等优点，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基等基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机主要由底盘和工作装置两部分组成，其中底盘包括行走机构、底架和上车回转系统。工作装置通常包括变幅机构、桅杆总成、主卷扬、副卷扬、动力头、钻杆和钻具等。

旋挖钻机钻进成孔的工艺过程大致为：通过钻机的行走机构和桅杆变幅机构使钻具（如回转斗）到达桩位，利用桅杆导向下放钻杆，将设置于钻杆底部的钻具放置到孔位，通过动力头为钻杆提供扭矩，并由加压装置通过加压动力头的方式将压力传递给钻杆和钻具，使钻具破碎岩土并直接将其装入钻具内，然后再由提升装置和伸缩式钻杆将回转斗提出孔外卸土，如此循环反复，不断的取土、卸土，直至钻至设计深度。

现有的旋挖钻机的缺陷在于：钻孔过程中需要频繁将钻具提出卸土，操作较为繁琐，钻孔效率低。此外，钻孔孔深还受限于钻杆长度，一般中小型旋挖钻机的钻孔深度都在70米以内。此种钻孔深度难以满足多种工况的要求，例如，深层卤水采集。目前卤化物的采集一般采用卤水渗透的方式，即首先利用旋挖钻机在地面上钻出较深的渗透孔，待卤水渗透后采集卤水提取卤化物。在我国某些区域，如青海的卤水深度范围一般在100米以上，但受限于现有旋挖钻机的钻孔深度，只能采集到地下几十米处的卤水，而对于更深层的卤水无法采集，造成了资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种钻孔简便，且可实现深孔钻取的旋挖钻机以及一种卤水采集方法。

本发明提供一种旋挖钻机，包括：传扭钻杆，所述传扭钻杆与所述旋挖钻机的动力头相连并能够传递所述动力头的扭矩，所述传扭钻杆内设置有钻杆排浆通道；气管，所述气管的进气端用于与空气压缩机相连，出气端与所述钻杆排浆通道相通；钻头，安装于所述传扭钻杆的底端。

进一步地，所述传扭钻杆上设置有传扭部，所述传扭部与所述动力头键联。

进一步地，所述传扭部套设于所述传扭钻杆上，所述传扭部设有与所述动力头的花键相配合的凹槽。

进一步地，所述传扭钻杆包括：主钻杆和与所述主钻杆可拆卸连接的至少一节延长钻杆，所述主钻杆与所述动力头相连，所述延长钻杆的底端安装有所述钻头。

进一步地，所述延长钻杆与所述主钻杆之间，和/或相邻的两节所述延长钻杆之间通过法兰盘连接。

进一步地，所述旋挖钻机还包括配重，所述配重设置于所述传扭钻杆和所述钻头之间，所述配重内设置有配重排浆通道，所述配重排浆通道与所述钻杆排浆通道相通。

进一步地，所述配重与所述钻杆之间，和/或所述配重与所述钻头之间通过法兰盘连接。

本发明还提供一种卤水采集方法，包括如下步骤：a、使用上述任意一项所述的旋挖钻机，采用反循环回转成孔法钻取渗透孔；b)、收集渗入所述渗透孔内的卤水。

进一步地，所述步骤a具体为：向所述旋挖钻机的传扭钻杆和孔壁之间注入泥浆；向所述旋挖钻机的气管内输入高压空气，高压气体由气管进入传扭钻杆的钻杆排浆通道，钻杆排浆通道内形成负压；在所述负压的作用下，所述泥浆连同钻渣被吸入所述钻头排浆通道，并从所述钻头排浆通道排出进行沉淀净化；将净化得到的泥浆输入所述传扭钻杆和所述孔壁之间循环使用。

进一步地，所述渗透孔的深度不小于100米。

相对于现有的旋挖钻机，本发明提供的旋挖钻机的传扭钻杆内设有可供泥浆及钻渣吸入和排出的钻杆排浆通道，还设有与钻杆排浆通道相通的气管，该气管用于提供使泥浆和钻渣吸入钻杆排浆通道的负压。成孔时，向传扭钻杆和钻孔之间注入泥浆，同时通过气管向钻杆排浆通道内注入高压空气，钻杆排浆通道内形成负压，泥浆连同钻渣在负压的作用下被吸入钻杆排浆通道内，并通钻杆排浆通道的出口排出，同时部分泥浆会包覆在孔壁上，起到护壁作用。本发明提供的旋挖钻机具有以下优点：

1、钻孔过程中，只需不断向气管内注入高压空气，以及向钻孔内注入泥浆，钻渣变可随泥浆一同从钻杆排浆通道排出，无需频繁将钻具取出卸土，钻孔效率得到提高。

2、通过选择传递钻杆的长度，或者使用拼装式钻杆便可对钻孔深度进行调整，灵活性强，可实现深孔的钻取，该旋挖钻机特别适合用来采取卤水。

3、结构简单，仅通过改变现有旋挖钻机的钻杆及钻具形式可变实现较深底层的成孔。

相应的，本发明提供的卤水采集方法具有以下优点：