[发明专利]SDL桩工掘进方法及专用于实施该方法的桩工钻机

说明书

技术领域

本发明涉及桩工掘进领域，尤其涉及一种SDL桩工掘进方法及专用于实施该方法的桩工钻机。

背景技术

在桩工行业中，机械掘进钻孔施工的方式主要有两种，第一种是旋转切削钻进，例如旋挖进、正循环钻进、反循环钻进、螺旋钻进、扩孔钻进等都属于旋切钻进；第二种是冲切钻进，沉管钻进、柱锤冲切钻进、乌卡兹冲击钻进、气动潜孔钻进等都属于冲切钻进。其中冲切钻进因其钻头能一边对相应地层冲击，一边旋进，钻进效率高而应用较为广泛，现有的冲切钻机如中国专利文献CN202926204U公开的“一种入岩钻机及其旋切冲击钻进系统”，该入岩钻机包括设置有竖向立架的底座，竖向立架上沿上下方向导向移动装配有动力头，动力头的动力输出端上传动连接有工作钻杆，工作钻杆的下端安装有钻头，入岩钻机上还设置有用于向钻头输出振动冲击力的冲击器。在桩孔施工时，钻头一边受动力头的驱动作用旋切钻进，一边受冲击器的冲击作用对相应地层进行冲击。现有的这种入岩钻机存在的问题在于：钻头向下的钻进力由动力头、工作钻杆和钻头的自重提供，钻头的最大钻进力有限，当遇到复杂地层时，由于钻进力不足以克服阻力，就会造成钻头空转而不继续向下钻进，影响工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲击、旋切、加压三种动力叠加在一起钻进施工的SDL桩工掘进方法；本发明的目的还在于提供一种可随时增加钻头在冲切钻进过程中的钻进力的桩工钻机。

为了解决上述问题，本发明中SDL桩工掘进方法的技术方案为：

SDL桩工掘进方法，钻进时，桩工钻机的钻头一边受动力头的驱动作用旋切钻进，一边受冲击器的冲击作用冲击钻进，同时还受轴线沿上下方向延伸的柔性传动件向下运动时通过传力装置施加给动力头的向下弹性作用力而加压钻进。

本发明中桩工钻机的技术方案为：

桩工钻机，包括机架，机架上沿上下方向导向移动的装配有动力头，动力头上传动连接有工作钻杆，工作钻杆的下端安装有用于承受相应冲击器的振动冲击力而冲击旋转钻进的钻头，所述的桩工钻机还包括轴线沿上下方向延伸的柔性传动件及驱动所述柔性传动件上下往复运动的传动件驱动装置，所述传动件驱动装置设置于所述机架上，所述的柔性传动件上设置有用于在所述柔性传动件向下运动时对动力头施加向下弹性作用力的传力装置。

所述柔性传动件在径向上与所述动力头间隙配合，所述的传力装置包括沿竖向间隔设置的、用于对动力头施加向下弹性作用力的弹性传力件和用于对动力头施加向上作用力的提升传力件，所述动力头设置于所述弹性传力件与提升传力件之间。

所述的弹性传力件为设置于所述动力头上方的上缓冲施压弹簧，所述的提升传力件为设置于所述动力头下方的下缓冲施压弹簧。

所述的动力头上设置有供所述柔性传动件沿上下方向贯穿的竖向孔或竖向槽，竖向孔的孔壁或竖向槽的槽壁与柔性传动件的外周面之间设置有实现柔性传动件与动力头间隙配合的径向间隙，所述的上、下缓冲施压弹簧均套装于所述柔性传动件外围。

所述的柔性传动件为链条，所述的传动件驱动装置包括设置于所述机架上端的、与所述链条上端咬合传动的从动链轮和设置于所述机架下端的、与所述链条下端咬合传动的主动链轮。

所述的机架包括底座及设置于底座上的架体，所述架体为龙门框或井形架，所述的龙门框或井形架包括立柱及设置于立柱上端的横梁，所述的动力头导向移动装配于所述立柱上，所述的柔性传动件设置于所述横梁上。

所述的工作钻杆包括装配于动力头上的主钻杆和通过可拆连接结构装配于主钻杆下端的钻进钻杆，所述的底座上设置有钻杆放置装置，钻杆放置装置上竖直放置有与所述主钻杆并列设置、并用于与主钻杆对接的待更换钻杆，所述的桩工钻机还包括驱动钻杆放置装置和/或架体而使钻杆放置装置相对朝向和远离架体方向运动的直线驱动机构。

所述的底座上设置有两个导向方向沿工作钻杆径向延伸的横向导轨，所述的龙门框或井形架导向移动装配于所述横向导轨上，所述的直线驱动机构设置于架体与底座之间，所述的钻杆放置装置设置于所述两个横向导轨之间，所述钻杆放置装置包括套装于待更换钻杆外围的放置套或插装于待更换钻杆的内孔中的放置柱，所述钻杆放置装置的轴线距离所述两个横向导轨的距离与工作钻杆的轴线距离所述两个横向导轨的距离相同。

所述底座设置有用于与相应行走机构固定连接的行走机构连接结构和/或用于与相应地面固定连接的地面固定结构。