[发明专利]长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统有效

专利信息
申请号: 202010385696.X 申请日: 2020-05-09
公开(公告)号: CN111636812B 公开(公告)日: 2021-06-25
发明(设计)人: 胡均平 申请(专利权)人: 中南大学;湖南长河机械有限公司
主分类号: E21B3/02 分类号: E21B3/02;E21B7/00;E21B12/00;E21B15/04
代理公司: 长沙智路知识产权代理事务所(普通合伙) 43244 代理人: 杨毅宇
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 螺旋 钻机 轴向 步进 加压 系统
【说明书】:

发明公开了一种长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统,其中,包括卷扬机构、立柱体、加压油缸、定位油缸以及可滑动地设置于所述立柱体的钻进动力头,立柱体上沿与所述钻进动力头的行进方向平行的方向间隔设置有多个加压承力结构,所述加压油缸的缸体与所述钻进动力头铰接,定位油缸的缸体与所述钻进动力头铰接,所述定位油缸的活塞杆与所述加压油缸的缸体铰接以能够驱动加压油缸在加压位置和非加压位置之间运动,在加压位置,加压油缸的活塞杆的伸缩运动方向与所述钻进动力头的行进方向平行并且所述加压油缸的活塞杆与所述加压承力结构配合。该长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统旨在解决现有技术中的长螺旋钻机存在的难以实现入岩钻进的技术问题。

技术领域

本发明涉及长螺旋钻机加压系统领域,尤其涉及一种长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统。

背景技术

灌注桩基础施工常用设备有长螺旋钻机、反循环钻机、旋挖钻机三种。长螺旋钻机与其他两种施工设备比较,具有设备和施工工艺成本低、施工速度快的突出优点,因而而得到广泛应用:长螺旋钻机施工成桩速度是反循环钻机施工速度的10倍以上,是旋挖钻机施工成桩速度的2倍以上;长螺旋钻机设备成本不超过同等能力旋挖钻机的1/2;长螺旋钻机施工不需要旋挖钻机和反循环钻机施工的护壁工艺,是三种设备中施工工艺成本最低的施工设备。

但与反循环钻机和旋挖钻机比较,目前长螺旋钻机存在的最大难题是不能实现入岩钻进。所以,长螺旋钻机尽管有上述明显的优势,在遇到需要入岩钻进时,仍然不得不选用反循环钻机或旋挖钻机。长螺旋钻机不能实现入岩钻进的关键问题在于其钻进时仅依靠动力头和钻杆自重产生轴向压力,该轴向压力还不足以满足入岩钻进要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此,本发明提出了一种长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统,该长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统旨在解决现有技术中的长螺旋钻机存在的难以实现入岩钻进的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题,本发明提出了一种长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统,包括卷扬机构、立柱体、加压油缸、定位油缸以及可滑动地设置于所述立柱体的钻进动力头,所述卷扬机构与所述钻进动力头上方传动连接,所述立柱体上沿与所述钻进动力头的行进方向平行的方向间隔设置有多个加压承力结构,所述加压油缸的缸体与所述钻进动力头铰接,所述定位油缸的缸体与所述钻进动力头铰接,所述定位油缸的活塞杆与所述加压油缸的缸体铰接以能够驱动所述加压油缸在加压位置和非加压位置之间运动,在所述加压位置,所述加压油缸的活塞杆的伸缩运动方向与所述钻进动力头的行进方向平行并且所述加压油缸的活塞杆与所述加压承力结构配合,以能够沿与所述钻进动力头的行进方向平行且相反的方向施压于所述加压承力结构,在所述非加压位置,所述加压油缸的活塞杆与所述加压承力结构分离。

优选地,每一个加压承力结构包括一对相对于所述立柱体的正面竖向左右对称间隔设置的加压承力座,所述加压油缸的活塞杆的端部设置有沿相反方向延伸的两个受力肩,每一个受力肩用于与对应的加压承力座接触配合,所述加压油缸位于一对间隔设置的加压承力座之间。

优选地,所述立柱体上设置有导轨,所述钻进动力头与所述导轨滑动配合。

优选地,在所述加压位置,所述受力肩顶在对应的所述加压承力座的下表面。

优选地,所述钻进动力头上设置有第一铰座和第二铰座,所述定位油缸的缸体铰接于所述第一铰座,所述加压油缸的缸体铰接于所述第二铰座。

优选地,所述多个加压承力结构至少跨越20m-50m的行程。

优选地,所述长螺旋钻机入岩轴向步进加压系统包括与所述加压油缸和定位油缸匹配的电控液压系统。

优选地,所述加压承力座焊接于所述立柱体。

优选地,在所述非加压位置,所述加压油缸的活塞杆与所述立柱体成夹角。

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