[发明专利]用于正循环排渣的潜水钻机及其成孔工艺方法

摘要

本发明公开了一种用于正循环排渣的潜水钻机，包括方形钻杆，方形钻杆与桩基设备之间设有地上横向约束，方形钻杆的底端设有由电机驱动的变速机构，变速机构的底端连接有钻头杆，钻头杆的上部设有锥型钻头，钻头杆的底部设有钻头尖；钻头杆底端到锥型钻头底端的长度为0.6～3.0m或是为锥型钻头直径的1～3倍左右；钻机侧面设有输入口，自输入口至钻头杆的连接处及钻头杆内均设有连通的轴向管道；钻头杆外侧面设有排渣槽。锥型钻头在上下两个横向约束下回转转动并向下钻进，保证了成孔的垂直度。钻头在气流、水/泥浆循环流作用下不断将土石钻搅成可通过气流和水/泥浆循环流携带出孔口的钻渣，最终钻成规定尺寸及垂直度符合要求的竖直圆孔。

主权项

一种正循环排渣潜水钻机的成孔工艺方法，采用的潜水钻机包括方形钻杆(1)，所述方形钻杆(1)与桩基设备之间设有地上横向约束(2)，所述方形钻杆(1)的底端设有由电机(3)驱动的变速机构(4)，所述变速机构(4)的底端连接有钻头杆(11)，所述钻头杆(11)的上部设有锥型钻头(6)，所述钻头杆(11)的底部设有钻头尖(9)；所述钻机的侧面设有一气液输入口(15)，自所述气液输入口(15)至所述钻头杆(11)的连接处设有第一管道(14)，所述钻头杆(11)内设有轴向贯通的第二管道(5)，所述第一管道(14)和第二管道(5)连通；所述钻头杆(11)的外侧面设有排渣槽(7)；所述钻头杆(11)底端到所述锥型钻头(6)底端的长度为0.6～3.0m或是所述锥型钻头(6)直径的1～3倍；其特征在于，该成孔工艺方法步骤是：将钻机的钻头尖(9)对准需要钻孔的位置，调整钻头杆(11)的垂直度，钻头尖(9)的转速为45～120转/分钟，由一气泵向气液输入口(15)输入气流，气流压力为0.5～5MPa，以克服孔内土/泥浆压力为准，钻头尖(9)旋转破土，输入的气流自钻头尖(9)排出后沿钻头杆(11)及其上的排渣槽(7)携带钻头尖(9)钻搅过程中形成的钻渣向上运动；当钻头尖(9)入土时，由一泥浆泵将泥浆池中的泥浆向气液输入口(15)灌入，泥浆的流量为50～200m3/h，泥浆沿第一管道(14)和第二管道(5)向钻头杆(11)底部的钻头尖(9)输入泥浆，若在气流管道上设有逆流阀时，则上述输入气流和泥浆灌入没有顺序要求，泥浆从钻头尖(9)排出后沿钻头杆(11)及其上的排渣槽(7)向上运动，最终从钻孔的孔口(16)返出再进入泥浆池，泥浆池中上层悬浮泥浆被泥浆泵再自气液输入口(15)输入并直至钻头尖(9)，泥浆循环过程中钻渣被携带出孔，与此同时，所述第一管道(14)和第二管道(5)中流动泥浆和气流的混合物(10)，自钻头尖(9)排出并顺钻头杆(11)及其上的排渣槽(7)形成向上的气液流向(8)，将钻渣携带出孔口(16)，完成钻孔后关闭泥浆泵和气泵。