[发明专利]用于软硬地层的多区冷冻式智能升降钻切装置

权利要求书

1.一种用于软硬地层的多区冷冻式智能升降钻切装置，其特征在于：包括多管排泥系统(1)、多层钻切系统(2)、刀盘升降系统(3)、应急冷冻系统(4)、多管冲刷系统(5)、多层骨架系统(6)；

所述多管排泥系统(1)包括B区排泥管、C区排泥管、离心排泥机(109)；所述多层钻切系统(2)包括A区核心钻(253)、B区钉型钻、C区螺纹钻、B区耐磨底盘(254)、C区耐磨底盘(255)；所述刀盘升降系统(3)包括刀盘升降控制器、滚珠、活动插销；所述应急冷冻系统(4)包括冷冻控制器、冷却盐水剂、冷冻管(407)；所述多管冲刷系统(5)包括B区排水管、C区排水管、中心排水管(507)、高效泵水机(508)；所述多层骨架系统(6)包括A区中空合金骨架(601)、B区刀盘(602)、C区刀盘(603)；

所述中心排水管(507)设置在A区中空合金骨架(601)中，且中心排水管(507)与外部高效泵水机(508)连接；所述B区刀盘(602)通过滚珠滑动套设在A区中空合金骨架(601)的外侧，且B区刀盘(602)的内部沿纵向设置有B区排泥管(101)及B区排水管(501)，所述B区排泥管与外部的排泥离心机(109)连接，所述B区排水管与外部高效泵水机(508)连接；所述C区刀盘(603)通过滚珠滑动套设在B区刀盘(602)的外侧，且C区刀盘(603)的内部沿纵向设置有C区排泥管以及C区排水管，所述C区排泥管与外部的排泥离心机连接，所述C区排水管与外部高效泵水机(508)连接；

所述B区刀盘(602)的底部安装有B区耐磨底盘(254)，所述B区耐磨底盘(254)的底部安装有B区钉型钻，所述B区耐磨底盘(254)的底部中心安装有A区核心钻(253)；所述C区刀盘(603)的底部安装有C区耐磨底盘(245)，所述C区耐磨底盘(245)的底部安装有C区螺纹钻；

所述B区刀盘(602)内对称设置有两个刀盘升降控制器，所述刀盘升降控制器中设置有若干滚珠，若干滚珠分别位于刀盘升降控制器的两侧并呈上下多层分布，刀盘升降控制器一侧的滚珠与A区中空合金骨架(601)滑动连接，刀盘升降控制器另一侧的滚珠与C区刀盘(603)滑动连接，通过控制刀盘升降控制器的升降驱动滚珠上下滑动，从而带动B区刀盘(602)、C区刀盘(603)实现相互独立或同步的上下移动；

所述A区中空合金骨架(601)及C区刀盘(603)上均开设有预留孔；所述刀盘升降控制器中设置若干活动插销，若干活动插销分内外两列并呈上下多层分布；通过刀盘升降控制器可控制位于其内侧的一列活动插销插入A区中空合金骨架(601)的预留孔中，从而将A区中空合金骨架(601)与B区刀盘(602)固定，通过刀盘升降控制器可控制位于其外侧的一列活动插销插入C区刀盘(603)的预留孔中，从而将C区刀盘(603)与B区刀盘(602)固定；

所述刀盘升降控制器的下部设置有冷冻控制器，所述冷冻控制器内部两侧分别设置有冷却盐水剂，一侧靠近A区中空合金骨架(601)，另一侧靠近冷冻管C区刀盘(603)；所述A区中空合金骨架(601)与B区刀盘(602)的接触间隙之间，以及所述B区刀盘与C区刀盘的接触缝隙之间均设置有冷冻管(407)，所述冷冻管(407)与冷冻控制器连接；所述冷冻控制器用于控制冷却盐水剂释放冷却的低温盐水，并通过冷冻管(407)输送到待施工的A区中空合金骨架(601)、B区刀盘(602)、C区刀盘(603)下方的地层区域，冻结待施工的多区域冻结地层(703)。

2.根据权利要求1所述的用于软硬地层的多区冷冻式智能升降钻切装置，其特征在于：多管排泥系统(1)包括第一B区排泥管(101)、第二B区排泥管(102)、第三B区排泥管(103)、第四B区排泥管(104)、第一C区排泥管(105)、第二C区排泥管(106)、第三C区排泥管(107)、第四C区排泥管(108)、离心排泥机(109)；

多层钻切系统(2)包括第一B区钉型钻(201)、第二B区钉型钻(202)、第三B区钉型钻(203)、第四B区钉型钻(204)、第五B区钉型钻(205)、第六B区钉型钻(206)、第七B区钉型钻(207)、第八B区钉型钻(208)、第九B区钉型钻(209)、第十B区钉型钻(210)、第十一B区钉型钻(211)、第十二B区钉型钻(212)、第十三B区钉型钻(213)、第十四B区钉型钻(214)、第十五B区钉型钻(215)、第十六B区钉型钻(216)、第十七B区钉型钻(217)、第十八B区钉型钻(218)、第十九B区钉型钻(219)、第二十B区钉型钻(220)、第一C区螺纹钻(221)、第二C区螺纹钻(222)、第三C区螺纹钻(223)、第四C区螺纹钻(224)、第五C区螺纹钻(225)、第六C区螺纹钻(226)、第七C区螺纹钻(227)、第八C区螺纹钻(228)、第九C区螺纹钻(229)、第十C区螺纹钻(230)、第十一C区螺纹钻(231)、第十二C区螺纹钻(232)、第十三C区螺纹钻(233)、第十四C区螺纹钻(234)、第十五C区螺纹钻(235)、第十六C区螺纹钻(236)、第十七C区螺纹钻(237)、第十八C区螺纹钻(238)、第十九C区螺纹钻(239)、第二十C区螺纹钻(240)、第二十一C区螺纹钻(241)、第二十二C区螺纹钻(242)、第二十三C区螺纹钻(243)、第二十四C区螺纹钻(244)、第二十五C区螺纹钻(245)、第二十六C区螺纹钻(246)、第二十七C区螺纹钻(247)、第二十八C区螺纹钻(248)、第二十九C区螺纹钻(249)、第三十C区螺纹钻(250)、第三十一C区螺纹钻(251)、第三十二C区螺纹钻(252)、A区核心钻(253)、B区耐磨底盘(254)、C区耐磨底盘(255)；

刀盘升降系统(3)包括第一刀盘升降控制器(301)、第二刀盘升降控制器(302)、第一滚珠(303)、第二滚珠(304)、第三滚珠(305)、第四滚珠(306)、第五滚珠(307)、第六滚珠(308)、第七滚珠(309)、第八滚珠(310)、第九滚珠(311)、第十滚珠(312)、第十一滚珠(313)、第十二滚珠(314)、第十三滚珠(315)、第十四滚珠(316)、第十五滚珠(317)、第十六滚珠(318)、第十七滚珠(319)、第十八滚珠(320)、第十九滚珠(321)、第二十滚珠(322)、第二十一滚珠(323)、第二十二滚珠(324)、第二十三滚珠(325)、第二十四滚珠(326)、第一活动插销(327)、第二活动插销(328)、第三活动插销(329)、第四活动插销(330)、第五活动插销(331)、第六活动插销(332)、第七活动插销(333)、第八活动插销(334)；

应急冷冻系统(4)包括第一冷冻控制器(401)、第二冷冻控制器(402)、第一冷却盐水剂(403)、第二冷却盐水剂(404)、第三冷却盐水剂(405)、第四冷却盐水剂(406)、冷冻管(407)；

多管冲刷系统(5)包括第一B区排水管(501)、第二B区排水管(502)、第一C区排水管(503)、第二C区排水管(504)、第三C区排水管(505)，第四C区排水管(506)、中心排水管(507)、高效泵水机(508)；

多管排泥系统(1)中第一B区排泥管(101)、第二B区排泥管(102)、第三B区排泥管(103)、第四B区排泥管(104)、第一C区排泥管(105)、第二C区排泥管(106)、第三C区排泥管(107)、第四C区排泥管(108)均与外部安置的离心排泥机(109)螺栓连接；

多层钻切系统(2)中第一B区钉型钻头(201)、第二B区钉型钻(202)、第三B区钉型钻(203)、第四B区钉型钻(204)、第五B区钉型钻(205)、第六B区钉型钻(206)、第七B区钉型钻(207)、第八B区钉型钻(208)、第九B区钉型钻(209)、第十B区钉型钻(210)、第十一B区钉型钻(211)、第十二B区钉型钻(212)、第十三B区钉型钻(213)、第十四B区钉型钻(214)、第十五B区钉型钻(215)、第十六B区钉型钻(216)、第十七B区钉型钻(217)、第十八B区钉型钻(218)、第十九B区钉型钻(219)、第二十B区钉型钻(220)安置在B区刀盘(602)下；

第一C区螺纹钻(221)、第二C区螺纹钻(222)、第三C区螺纹钻(223)、第四C区螺纹钻(224)、第五C区螺纹钻(225)、第六C区螺纹钻(226)、第七C区螺纹钻(227)、第八C区螺纹钻(228)、第九C区螺纹钻(229)、第十C区螺纹钻(230)、第十一C区螺纹钻(231)、第十二C区螺纹钻(232)、第十三C区螺纹钻(233)、第十四C区螺纹钻(234)、第十五C区螺纹钻(235)、第十六C区螺纹钻(236)、第十七C区螺纹钻(237)、第十八C区螺纹钻(238)、第十九C区螺纹钻(239)、第二十C区螺纹钻(240)、第二十一C区螺纹钻(241)、第二十二C区螺纹钻(242)、第二十三C区螺纹钻(243)、第二十四C区螺纹钻(244)、第二十五C区螺纹钻(245)、第二十六C区螺纹钻(246)、第二十七C区螺纹钻(247)、第二十八C区螺纹钻(248)、第二十九C区螺纹钻(249)、第三十C区螺纹钻(250)、第三十一C区螺纹钻(251)、第三十二C区螺纹钻(252)安置在C区刀盘(603)下；

A区核心钻(253)安置在B区耐磨底盘(254)底部中心，C区耐磨底盘(255)安置在B区耐磨底盘(254)外侧；

刀盘升降系统(3)中，第一滚珠(303)、第二滚珠(304)、第三滚珠(305)、第四滚珠(306)、第五滚珠(307)、第六滚珠(308)、第七滚珠(309)、第八滚珠(310)、第九滚珠(311)、第十滚珠(312)、第十一滚珠(313)、第十二滚珠(314)按三层每层四颗滚珠安设在第一刀盘升降控制器(301)中，且这些滚珠可以在第二刀盘升降控制器(302)的两侧对称布设；第十三滚珠(315)、第十四滚珠(316)、第十五滚珠(317)、第十六滚珠(318)、第十七滚珠(319)、第十八滚珠(320)、第十九滚珠(321)、第二十滚珠(322)、第二十一滚珠(323)、第二十二滚珠(324)、第二十三滚珠(325)、第二十四滚珠(326)按三层每层四颗滚珠安设在第二刀盘升降控制器(302)中，且这些滚珠可以在第二刀盘升降控制器(302)的两侧对称布设；第一活动插销(327)、第二活动插销(328)、第三活动插销(329)、第四活动插销(330)、第五活动插销(331)、第六活动插销(332)、第七活动插销(333)、第八活动插销(334)分别安置在第一刀盘升降控制器(301)、第二刀盘升降控制器(302)中部；A区中空合金骨架(601)中部开设第五预留孔(339)、第六预留孔(340)、第七预留孔(341)、第八预留孔(342)、第十三预留孔(347)、第十四预留孔(348)、第十五预留孔(349)、第十六预留孔(350)，C区刀盘(603)中部开设第一预留孔(335)、第二预留孔(336)、第三预留孔(337)、第四预留孔(338)、第九预留孔(343)、第十预留孔(344)、第十一预留孔(345)、第十二预留孔(346)；

应急冷冻系统(4)中第一冷冻控制器(401)内部两侧安置第一冷却盐水剂(403)、第二冷却盐水剂(404)，第二冷冻控制器(402)内部两侧安置第三冷却盐水剂(405)、第四冷却盐水剂(406)；第一冷冻控制器(401)、第一冷冻控制器(401)均与冷冻管(407)连接；

多管冲刷系统(5)中第一B区排水管(501)、第二B区排水管(502)、第一C区排水管(503)、第二C区排水管(504)、第三C区排水管(505)，第四C区排水管(506)、中心排水管(507)均与外部高效泵水机(508)连接；

多层骨架系统(6)中A区中空合金骨架(601)位于B区刀盘(602)内，B区刀盘(602)位于C区刀盘(603)内。