[发明专利]一种直线摆动式潜孔锤钻机及其使用方法

说明书

本发明公开了一种直线摆动式潜孔锤钻机。它包括集束潜孔锤、导向架、摆动驱动装置；所述集束潜孔锤为成对设置或单个设置，在井孔内对称分开布置；集束潜孔锤安装在导向架底部，摆动驱动装置安装在导向架底部，摆动驱动装置驱动集束潜孔锤相对于导向架往复摆动运动。本发明克服了现有技术旋转驱动装置结构复杂笨重，传递旋转力矩太小，不容易密封，不适应深水工作的缺点；具有结构简单可靠耐用，摆动力巨大，适应10米左右超大直径和2000米级水下及复杂恶劣环境下工作，能钻进矩形、圆形和环切取芯钻进，可以应用于钻孔桩机、地下连续墙铣槽机、竖井钻机、竖井掘进机和隧道掘进机的优点。本发明还公开了直线摆动式潜孔锤钻机的使用方法。

技术领域

本发明涉及岩土钻进钻机技术领域，更具体地说它是一种直线摆动式潜孔锤钻机。本发明还公开了所述的直线摆动式潜孔锤钻机的使用方法。

背景技术

现有岩土钻进钻机技术中，为钻头旋转钻进方案，旋转驱动装置一般包括马达、减速机，当钻进井孔尺寸较大时，结构复杂笨重，传递旋转力矩太小，水下不易密封，结构容易磨损，存在钻进效率低，不适应超大直径、超深水下及复杂恶劣环境中工作的缺点。因此，现亟需开发一种设备结构简单耐用、制造费用小、钻孔直径超大、钻进速度快，适应超深水下及复杂恶劣环境中工作的钻机技术方案。

发明内容

本发明的第一目的是为了提供一种直线摆动式潜孔锤钻机，为一种地基岩土钻进机械，本发明的直线摆动式潜孔锤钻机，钻头为直线往复摆动钻进方式，具有结构简单可靠耐用，摆动力巨大，适应超10米左右及以下大直径、2000米以上深度水下、粉尘潮湿高温等恶劣环境下工作，可以钻进矩形、圆形井孔或环形取芯钻进，可以应用于钻孔桩机、地下连续墙铣槽机、竖井钻机、竖井掘进机和隧道掘进机的特点；克服了现有技术钻头旋转设备方案中，旋转驱动装置结构复杂笨重，传递旋转力矩太小，不容易密封，容易磨损，不适应深水工作的缺点。

本发明的第二目的是为了提供所述的沿直线摆动式潜孔锤钻机的使用方法，设备造价低，钻进效率高、成本低。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：一种摆动式潜孔锤钻机，其特征在于：包括集束潜孔锤、导向架、摆动驱动装置；

所述集束潜孔锤为成对设置或单个设置，在井孔内对称分开布置；

集束潜孔锤安装在导向架底部，摆动驱动装置安装在导向架底部，摆动驱动装置驱动集束潜孔锤相对于导向架往复摆动运动。

在上述技术方案中，所述集束潜孔锤底部形状为矩形或半圆形，或者半圆环形。

为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：所述的直线摆动式潜孔锤钻机的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：导向架引导钻进方向或进行方向纠偏；

步骤二：摆动驱动装置驱动成对集束潜孔锤沿直线对称往复摆动，在井孔范围内靠近或分开，同时集束潜孔锤上的钻头冲击凿碎岩土，岩土碎屑经流体循环排出井孔或下落到溜渣孔；

步骤三：完成井孔钻进。

在上述技术方案中，集束潜孔锤的形状为矩形或半圆形，或者为半圆环形；钻进井孔形成的形状为矩形或近似的圆形，或者为环状留出岩芯。

本发明具有如下优点：

(1)本发明的钻机结构简单耐用，造价低，维修周期长；

(2)本发明的钻机摆动驱动力超大，可以钻进10米以上超大直径井孔；

(3)本发明钻机摆动驱动装置可以为液压油缸，是高压密封，避免了旋转驱动装置密封困难、不耐水压问题，钻机可以在2000米深度以上深水或粉尘潮湿高温恶劣环境下工作；