[实用新型]旋挖钻机潜孔锤施工专用工作装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种潜孔锤专用工作装置，具体是一种带有整个潜孔锤驱动及传动装置的旋挖钻机，属于旋挖钻机潜孔锤驱动结构技术领域。

背景技术

旋挖钻机施工中岩石破碎主要属于剪切入岩，根据岩石剪切破碎的条件，旋挖钻机若要实现顺利入岩必须具备大扭矩、有效传递的大加压力以及钻具截齿的高硬度与耐磨性三大因素。然而，由于后两因素的限制，旋挖钻机在硬岩工况下施工效率极其低下；而且，由于地层对设备的反作用力波动大，且峰值高，对设备的结构件疲劳性损害较大。

气动潜孔锤钻进技术是国内外应用较多的一种钻进技术，也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破，其主要是以压缩空气为动力介质，并利用压缩空气的能量产生连续冲击载荷的孔底动力机具，同时压缩空气可以兼作洗孔介质。通常状况下，气动潜孔锤直接与硬质合金柱齿钻头连接以冲击方式碎岩，低速回转不取心全面钻进。若将气动潜孔锤与旋挖钻机配套使用，不仅可以大幅度提高钻进效率、而且成孔质量较好、施工成本低，适宜于中等硬度以上的岩石钻进，特别是在坚硬岩层钻进。

现有的气动潜孔锤分正循环潜孔锤和反循环潜孔锤，一般情况下，正循环潜孔锤使用正循环施工工艺，反循环锤使用反循环施工工艺。正循环施工工艺是指由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，再由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿钻杆孔壁上升，从孔口溢出流入泥浆池，经沉淀返回循环池。反循环施工工艺是指由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，然后利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆、夹带钻渣从钻杆内腔吸出孔外的成孔方法。

将旋挖钻机与潜孔锤配合使用时，由于三通道结构难设计，且市场上反循环潜孔锤孔径较小，最大才0.3米左右，而正循环潜孔锤直径最大可到2米，故反循环潜孔锤无法适应旋挖施工要求，只有正循环潜孔锤可与旋挖钻机配合使用。但若采用正循环施工工艺进行施工，施工时为防止塌孔，必须设置全护筒套管跟进施工，这样不仅增加成本，而且所排渣不容易收集，环境污染较大。利用反循环施工工艺进行排渣可以解决正循环施工工艺所带来的问题， 但如何在施工大孔径时用正循环潜孔锤实现反循环施工工法是桩工行业一直未突破的难点。

此外，传统的气动潜孔锤装置是钻杆和水龙头分别接到动力头上下端，由动力头驱动钻杆，水龙头上输气孔及排查孔通过动力头转换到钻杆中。这种结构虽也能实现旋挖钻机与气动潜孔锤配合使用，但动力头改动较大，不能很方便的实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间的切换。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种旋挖钻机潜孔锤施工专用工作装置，该装置将潜孔锤、水龙头及钻杆随行架合为一体，能快速切换不同施工工法；并且由于钻杆直接接到钻杆随行架上，钻杆可以提到钻机钻桅最上端，减少钻杆节数，降低施工成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种旋挖钻机潜孔锤施工专用工作装置，包括钻机钻桅、安装在钻机钻桅顶端的鹅头以及缠绕在鹅头上的钢丝绳，其特征在于，还包括提引器、支撑架、水龙头、长钻杆、短钻杆以及潜孔锤，所述钢丝绳的输出端通过可旋转的提引器与支撑架的上端连接，支撑架的下端与水龙头连接；所述水龙头上安装有可沿钻机钻桅滑动的钻杆随行架，并设有排渣口、气举反循环进气口及潜孔锤供气口；所述水龙头、长钻杆及短钻杆的内部都设有潜孔锤供气、气举反循环供气和排渣三条管路，水龙头、长钻杆及短钻杆依次连接，且连接后各个部件中的三条管路相通；短钻杆的下端连接潜孔锤。

所述水龙头包括三通道的壳体总成、回转体、使三通道的壳体总成与回转体相对运动的轴承、与回转体相连接的输出外六方轴总成以及内圈固定在钻杆随行架上、外圈固定外六方轴总成的回转支承，所述三通道的壳体总成包括壳体Ⅰ、壳体Ⅱ及壳体Ⅲ；壳体Ⅰ上设有出渣孔及法兰盘，施工中碎石及杂物可通过出渣孔排出，法兰盘与过渡体连接；过渡体下端与壳体Ⅱ固定，壳体Ⅱ上设有气举反循环供给孔，气举反循环供给孔在施工中可提供气源，实现气举排渣；壳体Ⅱ下端与壳体Ⅲ固定，壳体Ⅲ上设有潜孔锤进气孔，在施工中，潜孔锤进气孔可用于提供气源供给潜孔锤工作。