[发明专利]振动螺旋钻孔及疏浚装置

摘要

本发明涉及一种既能用于地层钻孔又能用于疏浚的“振动螺旋钻孔及疏浚装置”由动力头、螺旋钻杆、中心导管、钻头，扩径钻头、套管、扩径套管等组成；工作时钻杆及钻头产生高频微幅振动，泥土与螺旋面之间产生液化，降低了摩擦阻力，避免了经常堵塞；用同一直径的螺旋钻杆可以扩径钻不同直径的孔，可用中心导管随钻灌注混凝土，更主要的是用无循环液工法进行疏浚作业，用振动螺旋输送底泥，不用水作为输送底泥的介质，大幅度降低水的二次污染，提高效率，减少能耗；本发明结构简单，易于制造，设备及施工成本低。

主权项

1.一种振动螺旋钻孔及疏浚装置，由动力头、螺旋钻杆、钻头及套管等组成，其特征在于：动力头(1)位于螺旋钻杆(2)项部，低速液压马达(1.8)位于动力头机箱(1.10)上部，其输出轴向下伸入机箱内，轴线与螺旋钻杆中心线平行，并偏置一段距离；低速液压马达通过花键轴(1.9)与小齿轮(1.11)连接，小齿轮(1.11)与大齿轮(1.13)啮合，大齿轮(1.13)用一对圆锥止推轴承(1.14)安装在机箱心轴(1.15)上，心轴轴线与大齿轮(1.13)、螺旋钻杆(2)、减振器外壳(1.4)、中心导管(1.7)螺旋钻杆驱动套(1.18)等轴线重合，大齿轮(1.13)的圆周方向均布有至少六个以上的圆柱台阶孔；减振器外壳下部圆周方向有与大齿轮(1.13)圆柱台阶孔镜向的、同等数量的圆柱台阶孔，锥形法兰盘(1.6)位于减振器外壳(1.4)与大齿轮(1.13)之间，法兰盘中心与螺旋钻杆驱动套(1.18)连接，圆周上有圆柱孔，数量与大齿轮(1.13)圆周上的圆柱孔相等并同轴，各孔内压配有销轴(1.17)，每个销轴上、下各有二个以上橡胶垫(1.3)，螺旋钻杆驱动套(1.18)通过减振器支承在大齿轮上，向下用套管螺栓(2.1)与螺旋钻杆体(2.2)连接，螺旋钻杆驱动套(1.18)与心轴(1.15)间有≈5倍振幅的间隙；中心导管驱动套(1.7)用两个滚珠轴承(1.16)安装在螺旋钻杆驱动套(1.18)内，其上端与大同步带轮(1.5)键连接，高速液压马达(1.1)固定在动力头机箱(1.10)的外侧面，其输出轴向上，与小同步带轮(1.2)连接，并用同步带(1.19)驱动大同步带轮(1.5)，在松边用张紧轮张紧；数量在一根以上的螺旋钻杆(2)由螺旋钻杆体(2.2)、螺旋叶片(2.8)、中心导管(2.9)及偏心块(2.10)及轴承(2.7)等组成，螺旋钻杆体(2.2)外部焊接螺旋叶片(2.8)，中心导管(2.9)用二个滚珠轴承(2.7)安装在螺旋钻杆体(2.2)的内孔中，用花键套(2.3)与相邻的中心导管连接；在中心导管(2.9)外，安装有偏心块(2.10)，偏心块与中心导管键连接，偏心块旋转时产生激振力，激振力的合力通过螺旋钻杆(2)的质心，偏心块(2.10)的偏心质量矩＝螺旋钻杆(2)总质量×振幅；螺旋钻杆(2)用套管螺栓(2.1)与底部钻头(3)连接，钻头分同径钻头(3.1)及扩径钻头(3.2)两种，同径钻头螺旋叶片(2.8)上下同径，扩径钻头(3.2)的螺旋叶片(3.16)从上至下逐步扩大，外廓呈圆锥台形；中心导管用二个滚珠轴承安装在钻头体的内孔中，底部有一个可启闭的盖头(3.10)；数量在一根以上的套管(4)两端有法兰(4.1)，顶端与动力头机箱(1.10)连接，套管壁(4.3)上每隔3米左右有一可启闭的出泥口，套管外侧有一回水管(4.4)，相邻套管的回水管上下联通；在套管(4)顶部水面以上部位，在组成回水管(4.4)的套管壁上，有可出水的小孔；扩径套管(4.6)由一段圆柱套管(4.3)与外廓和扩径钻头相协调的圆锥套管(4.6)连接组成；一个耙泥器(4.9)套装在扩径套管(4.6)底部；对于对随钻灌注混凝土没有要求的，中心导管可以简化为一组传动轴。