[发明专利]潜孔锤套管跟进钻机

说明书

技术领域

本发明涉及工程桩机技术领域，具体地说是一种潜孔锤套管跟进钻机。

背景技术

目前，为解决长螺旋钻机入岩难的问题，并防止钻孔灌注桩施工中孔壁坍塌造成卡钻及影响桩身质量问题；泥浆护壁造成成本增加及环境污染等问题；采用的技术手段之一是使用潜孔锤套管跟进护壁成孔的设备及施工工艺。潜孔锤套管跟进目前市场上使用较多，由于动力头没有调速控制装置，钻进速度很慢，启动时桩机不稳定，晃动大，容易卡钻。现有套管跟进的方式主要有三种： 1 、沉管方式，套管靠锤击、振动或静压沉入地下； 2 、摇管方式，套管一边被摇动一边靠静压力沉入地下； 3 、旋转管方式，套管一边旋转一边靠静压力或重力钻入地下。上述三种方式，现在市场上较倾向于旋转管方式。用旋转管方式施工主要使用的有如下几种钻机及施工方法： 1 、单驱式套管钻机：主要由支撑机、钻机动力头、冲击装置、外套管和螺旋钻杆构成；在钻机动力头的驱动下，外套管和螺旋钻杆一边旋转，一边沿支撑机立柱向下运动，钻削地层，由螺旋钻杆外周的螺旋叶排土，形成桩孔，在桩孔中插入钢筋笼并灌注混凝土，即可构筑成地下基础桩。 2 、双驱式套管钻机：主要由支撑机、外侧动力头、内侧动力头、冲击装置、外套管和螺旋钻杆构成，在外侧动力头和内侧动力头的分别驱动下，外套管和螺旋钻杆一边旋转，一边沿支撑机立柱向下运动，钻削地层，由螺旋钻杆外周的螺旋叶排土，形成桩孔；内侧动力头将螺旋钻杆拔出。外套管与外侧动力头脱开留在地下，在外套管中插入钢筋笼并灌注混凝土后，外侧动力头将外套管从地下拔出，即完成地下基础桩施工。上述两种套管钻机的外套管既能旋转钻孔，又能起到护壁防止孔壁坍塌的作用，但双驱式套管钻机更适合将外套管留在地下，灌注混凝土后再从地下拔出外套管的施工工艺。

中国专利号： 98120410 . 4 公开了类似上述双驱式套管钻机的技术。但上述双驱式套管钻机技术存在如下缺点：由于外套管和钻杆是由动力头进行顶部驱动的，套管和动力头不易分离须同钻具同时拔出地面，长螺旋钻孔直接灌注还可以，配潜孔锤入岩施工下钢筋笼和灌注施工桩的质量很难保证。再有动力头双驱动质量大重心偏高，稳定性差，是施工中的安全隐患，为提高施工质量和稳定性。

中国专利号：ZL200620158137.0公开了“一种套管钻机”，该实用新型的目的在于试图提供一种驱动方式合理、重心低、稳定性高、操作方便安全、施工效率高，制造成本低的套管钻机。该一种套管钻机可选择规定范围内不同的位置驱动相应钻具，能适应多种施工工艺。套管钻机动力头除可以顶部驱动钻具以外，还可以在钻具中间部位或更低部位进行驱动，钻机动力头相对地面的高度比顶部驱动时可降低 1 / 2 以上，其不足是：一、由于立柱顶部滑轮组采用倍率形式的滑轮，立柱一侧采用双驱动动力头，不但加大了立柱一侧的重量，使立柱前后的受力不均，导致立柱产生更大弯矩，同时增加了顶部滑轮组的重量，极大降低了桩机的稳定性。并且，钻机动力头相对地面只降低了1/2的高度,其高度虽然降低了一半，当钻机行走时双驱动动力头仍然要处于钻机的上部，其重心和稳定性还是得不到有效提高，必然给桩机的运行稳定性造成不利影响，而桩机的运行稳定性是重中之重；二、由于采用螺旋钻杆，在钻削地层时，这种结构适宜土质疏松的土层，而对于岩石层，不容易使破碎的岩石屑被空压气吹出孔外。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、转速可调、启动稳定、桩机重心低、稳定性高、设备成本低的潜孔锤套管跟进钻机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：