[发明专利]一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机

说明书

技术领域

本发明涉及埋地管道施工的一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，属于埋地管道穿越施工技术领域。

背景技术

目前埋地管道穿越施工技术领域的钻机的较多，技术较为先进的如顶管掘进机，RB一5、RB一3大、中型定向钻，管道曲线钻孔装置等：

顶管掘进机是从日本引进的技术，顶管施工时大部分是管中可以进人操作的较大管径。拙进机靠液压油缸顶进，钻下来的岩土在机械头中加水粉碎，用泵在穿越管道中另设管道排出到地面或用人工清理。顶管距离在100m一200m之内，存在着工期长，距离短，费用高的问题。

RB一5、RB一3大中型定向钻是从美国引进的技术设备。它是用泥浆马达作为钻削动力，方向靠设在钻头后面一根弯成1.5°度弯的钻杆来导向控制的。

施工时先一根根接钻杆钻导向孔到河对岸，在对岸接括孔器，又一根根接卸钻杆回拖，并用车把钻杆拉过河到对岸，在一根根卸接钻杆反复括孔。每次括孔4一6英寸。穿越一条管径φ711毫米的管道，得括5次孔，在却印没有塌孔才能回拖管道。在回拖管道时，由于钻导向孔时直接钻通河两岸，造成泥浆没有反流速度，括孔下来的泥土全都散落在井孔中，不能用泥浆带出地面。由于反复括孔产生井孔壁松动，在井孔壁中容意形成部分塌孔。在遇有粗砂和中砂地层时，得打竖向井孔向下注入固化剂，把砂层固化住，才能钻孔。不能穿越含有部分河卵石的地层。这些严重问题属于设技上钻机存在的机械和工艺上的缺陷。因此在回拖管道时却认井孔中没有塌孔，才能回拖穿越管道。如穿1KM，管径φ711毫米管道，如有塌孔，连续3班倒，钻7昼夜括成的井孔就得废掉，得从新钻孔，损失很大。不然在回拖管道时容易造成卡钻，在井孔中的管道和钻杆都得全部损失掉。

“RB一5大型钻机设备庞大，自重达170吨。般迁一次耗资百万元以上。占地面积大，有永久性占地。因此它的应用范围受到以上几项指标的限制”。摘自《余彬泉、陈传灿编著；人民交通出版社发行的顶管施工技术》。

管道曲线钻孔装置；是一项新技术。由于技术不成熟，设技上有缺陷，应用时两台减速机组合用电动机转动，不能同步。没设反向卡盘，无法及时回拖穿用管道。停留几个小时后，产生缩孔，由于括孔支板回收卡住，收不回来，卡钻，造成失败。没有得到应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用整条管道穿越城市障碍江河的钻机，用来解决其它钻机由于存在设技上的机械和工艺上的缺陷，穿越管道工期长，距离短，定向钻穿越粗砂、中砂地层时需要钻竖向井孔注入固化剂，费用高，不能穿越含有部分河卵石的地层，容易塌孔，造成卡钻失败的一系列问题。

本发明是这样实现的：由泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统组成：在钻机上由泥浆马达、减速机转动钻进系统，导向系统、正反斜卡盘夹紧管道系统、推牵拖车系统、监控系统逐序连接。

本发明还采用如下技术方案：

泥浆马达、减速机转动钻进系统和导向系统，包括有两片钢板弯弧型泥岩钻头2、牙轮钻头3上有顷斜牙轮21、轴承座20、平行牙轮19、平行牙轮轴承座24、泥浆喷嘴25、限粒径孔22、出泥浆孔23、钻头框架26、轴进泥浆孔32、进泥浆仓33、密封件27、轴承套28、轴承29、钻机空心轴30、轴球型转节36、导向轴42、减速机轴套43、减速机44、连轴节45、固定板46、泥浆马达47、泥浆管接头34、泥浆胶管35、供泥浆管16、泥浆泵15、泥浆箱14、发电机12、监控室11。管外壳31上有板万向节38、密封材料39、导向油缸40、油缸固定板41、液压站60、导向节4、变向倾角5。在括孔支板6上有滑行轴50、滑行轴支架56、滑行轴套48、滑行油缸49、板轴51、收顶板52、顶杆54、顶杆密封件53、夹线胶板55逐序连接，穿入地层1。

管外壳接头37上连有无磁管59、内装有导向仪58、螺帽57、穿用管道7、监控电缆17、液压站60。