[发明专利]用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切装置

摘要

本发明属于地下工程岩土体钻进、切割和地下工程防灾减灾技术领域，提供一种用于软硬地层的侧翼‑垂向组合式多维冷冻钻切装置；采用侧翼‑垂向组合式钻切的方式，通过控制伸缩臂驱动高强钻切头纵向钻切伸入地层直至完成纵向钻切，通过钻切头控制门分别控制螺纹钻切头和五角钻切头旋转钻切地层，利用中心转轴外侧与高强中空中心骨架嵌入式滑动连接驱使核心钻切头旋转钻切进入地层，实现多角度多刀具复合钻切软硬地层，避免深孔钻切施工遇岩石软土等软硬不均地层容易偏孔的难题，节约施工成本；在富水软硬不均地层中采用多维多区域冷冻的方法，实现深孔钻切施工纵向、垂向的360度全方位冻结，确保深孔钻切不坍塌，施工质量可靠，保证了施工安全。

主权项

1.一种用于软硬地层的侧翼‑垂向组合式多维冷冻钻切装置，其特征在于：包括多管排泥系统(1)、可变钻切系统(2)、侧翼钻切系统(3)、多管排水系统(4)、冷冻系统(5)、主支撑系统(6)；所述多管排泥系统(1)包括排泥管和离心排泥机(105)；所述可变钻切系统(2)包括钻切头控制门、螺纹钻切头、五角钻切头、核心钻切头(297)；所述侧翼钻切系统(3)包括高强钻切头、伸缩臂、圆环形侧翼钻探控制器(317)、钻探仓(318)；所述多管排水系统(4)包括排水管、外部泵水机(405)；所述冷冻系统(5)包括冷冻枪、冷冻开关、中心冷冻液输送管、环形冷冻液贮藏室(521)、冷冻液输入管(522)、冷冻仓(523)；所述主支撑系统(6)包括中心转轴(601)、旋转密封盘(602)、高强中空中心骨架(603)、耐磨损外壳(604)、耐磨损旋转底盘(605)；所述耐磨损旋转底盘(605)设置在耐磨损外壳(604)的底部；所述高强中空中心骨架(603)设置于耐磨损外壳(604)内部；所述高强中空中心骨架(603)的外侧壁中上部焊接环形冷冻液贮藏室(521)，所述环形冷冻液贮藏室(521)上部布设冷冻液输入管(522)，且冷冻液输入管(522)的底部与环形冷冻液贮藏室(521)的顶部连通；所述环形冷冻液贮藏室(521)底部焊接环形的冷冻仓(523)，且冷冻仓(523)环绕在高强中空中心骨架(603)外侧；所述冷冻仓(523)中布设冷冻枪，所述冷冻枪与环形冷冻液贮藏室(521)之间通过冷冻开关连通；所述冷冻仓(523)底部焊接钻探仓(318)，所述圆环形侧翼钻探控制器(317)环绕嵌入高强中空中心骨架(603)，其外侧壁与钻探仓(318)焊接连接；同时所述圆环形侧翼钻探控制器(317)的外壁与伸缩臂横向连接，所述伸缩臂与高强钻切头连接；所述钻探仓(318)底部与耐磨损旋转底盘(605)滑动连接，所述耐磨损旋转底盘(605)底部布设若干钻切头控制门；所述若干钻切头控制门中分别安置螺纹钻切头、五角钻切头；所述中心转轴(601)外侧与高强中空中心骨架(603)嵌入式滑动连接，旋转密封盘(602)设置在空心中心骨架(603)的中下部，并与中心冷冻液输送管连接，中心冷冻液输送管的上端与环形冷冻液贮藏室连通，中心冷冻液输送管的下端贯穿深入核心钻切头(297)的底部，所述核心钻切头(217)安装在耐磨损旋转底盘(605)的底部中心；所述耐磨损外壳(604)内部沿纵向焊接有排水管以及排泥管，且排水管与外部泵水机(405)连接，排泥管与外部的离心排泥机(105)连接。