顶锤式跟管钻进推进器及钻进设备制造技术

本发明专利技术公开了一种顶锤式跟管钻进推进器及钻进设备，属于钻进设备领域。本发明专利技术的一种顶锤式跟管钻进推进器，其包括推进梁、顶锤式凿岩机、主跟管组件，推进梁在靠近前端的位置设置有夹钎器，顶锤式凿岩机滑动设置在所述推进梁上，主跟管组件包括主钻杆，以及套设在所述主钻杆上的主套管，所述主套管的长度小于所述主钻杆的长度；所述主钻杆的第一连接端与所述主套管的头部可配合地连接，所述主钻杆的第二连接端与所述顶锤式凿岩机可传动地连接；本发明专利技术的顶锤式跟管钻进推进器加工形成的孔具有较高的稳定性，且对场地空间要求较低，合复杂地质环境中短孔、直孔、倾斜孔的钻进施工。

【技术实现步骤摘要】
顶锤式跟管钻进推进器及钻进设备
本专利技术涉及土壤、岩石的钻孔设备
，更具体地说，涉及一种顶锤式跟管钻进推进器及钻进设备。
技术介绍
在建筑领域中，钻孔深度的设置通常有较为严格的要求。当钻孔深度较深时，钻孔的传统加固方式是，先利用露天钻机在施工地面向下钻孔，再向钻孔内注浆，浆料凝固后形成为加固结构。但在裂隙带、破碎带等复杂地层情况下，钻头退出钻孔后，钻孔的孔壁失去支撑，容易发生塌孔现象。为避免塌孔现象的发生，目前常用的护孔方式是，在钻杆退出钻孔后，先向钻孔内插入钢制套管，再向套管内注浆，以稳固地层。然而，受到钢制套管长度的限制，上述的这种护孔方式，只能在钻孔靠近顶端的部分实现稳固地层的作用，钻孔中钢制套管无法沿及的部分仍然具有发生塌孔的风险，存在较大的安全隐患。为解决上述问题，现有技术中的跟管钻进是较为可行的一种施工方式。一般来说，跟管钻进的钻具有同心跟管钻具和偏心跟管钻具这两种，例如申请号为2012102948866的中国专利文件公开的同心跟管钻具，以及申请号为2003201152028的中国专利文件公开的潜孔锤偏心跟管钻具。同时，现有技术中的跟管钻进通常采用潜孔锤钻具或钻头实现跟管钻进，例如申请号为2014108498585的中国专利文件公开的潜孔锤跟管钻头、申请号为2008200543648的中国专利文件公开的潜孔同心跟管扩孔钻具、申请号为2010102750305的中国专利文件公开的潜孔锤反循环同心跟管钻进钻具。一般来说，在建筑领域中，潜孔锤钻机适用于大孔径、深孔等要求高性能的直桩或钻孔，多用于垂直地面的预埋孔/钻孔的钻进施工。然而，在其他领域中，潜孔锤钻机的占用空间大、前部重量较大，且钻孔效率较低，并不适用于复杂地质环境中短孔、直孔、倾斜孔的钻进施工。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中潜孔锤式钻进设备不适用于复杂地质环境中短孔、直孔、倾斜孔的钻进施工的不足，提供一种顶锤式跟管钻进推进器，以及配置有该顶锤式跟管钻进推进器的钻进设备，旨在提高复杂地质环境中短孔、直孔、倾斜孔的钻进效率和钻孔的结构强度。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种顶锤式跟管钻进推进器，其包括推进梁、顶锤式凿岩机、主跟管组件，其中，推进梁在靠近前端的位置设置有夹钎器，顶锤式凿岩机滑动设置在所述推进梁上，主跟管组件包括主钻杆，以及套设在所述主钻杆上的主套管，所述主套管的长度小于所述主钻杆的长度；所述主钻杆的第一连接端与所述主套管的头部可配合地连接，即，主钻杆的第一连接端通过钻头与主套管的头部，并带动主套管的头部相对于主套管的管身转动，从而实现跟管钻进；所述主钻杆的第二连接端与所述顶锤式凿岩机可传动地连接，即，顶锤式凿岩机的运动端能够将动力传递给主钻杆的第二连接端，该动力既包括驱动主钻杆旋转的转动驱动力，也包括了驱动主钻杆前进的冲击力，从而驱使主钻杆钻进；其中，当主钻杆和主套管钻进时，主钻杆的第二连接端与顶锤式凿岩机的运动端直接连接，实现可传动连接。当钻孔的设计长度大于主钻杆的长度和/或主套管的长度时，需要进行接杆和/或接管；此时，夹钎器用于夹紧钻杆尾端，之后顶锤式凿岩机远离夹钎器运动，留出接杆和/或接管的空间，当接杆和/或接管完成后，再将顶锤式凿岩机与附加钻杆连接，顶锤式凿岩机通过附加钻杆将动力传递给主钻杆，以实现主钻杆与顶锤式凿岩机可传动地连接，并继续进行跟管钻。作为进一步地优化，所述推进梁上设置有储存库和若干个机械手，所述储存库内容置有若干个附加钻杆，所述机械手用于将所述附加钻杆搬送至接杆位置；因而本专利技术的推进器具备了附加钻杆的存储功能，能够较大程度地提高接杆效率，进而提高跟管钻进的效率。一般情况下，当推进梁上设置有储存库时，主钻杆及储存库中钻杆即可满足跟管钻进深度要求；在特殊情况下，当储存库中钻杆数量不够时，才需要在施工现场事先准备一些附加钻杆，因而能够极大地提高接杆效率。更进一步地，所述储存库包括，支架，所述支架连接在所述推进梁上；转动轴，所述转动轴与所述支架转动连接，所述转动轴上设置有至少两个卡盘，所述卡盘在周向上设置有若干个卡口，不同卡盘上处于对应位置处的卡口共同形成为用于放置附加钻杆的卡位；阻挡部，所述阻挡部设置在所述支架上，所述阻挡部上开设有缺口；所述储存库被配置为：仅当转动轴带动卡盘转动，以使位于卡位上的附加钻杆转动至缺口所对应的位置处时，所述机械手将处于缺口所对应位置处的附加钻杆搬送至所述接杆位置。更进一步地，所述附加钻杆上套设有附加套管，所述附加套管的长度小于附加钻杆的长度；所述附加钻杆位于卡位上时，所述附加套管被卡设在两个所述卡盘之间；因而本专利技术的推进器具备了附加套管的存储功能，且附加套管和附加钻杆之间可以同步地搬送至接杆位置/接管位置，进一步提高了接管效率和接杆效率。更进一步地，所述机械手至少设置为两个，至少两个所述机械手中至少有一个所述机械手位于所述附加套管的一侧，至少两个所述机械手中其余的机械手位于所述附加套管的另一侧。更进一步地，所述附加套管与附加钻杆之间设置有塞件，所述塞件用于阻止所述附加套管在所述附加钻杆上轴向滑动。更进一步地，所述附加套管靠近推进梁的前端的一端与附加钻杆之间设置有所述塞件，所述塞件为柔性材质。作为进一步地优化，所述推进梁上设置有若干个固定件，所述固定件为框状结构，所述固定件与所述推进梁围成附加钻杆的防脱结构。作为进一步地优化，所述推进梁上设置有卷扬机和滑轮组件，所述卷扬机和滑轮组件设置在所述推进梁上靠近后端的位置。本专利技术还提供一种钻进设备，其包括上述的顶锤式跟管钻进推进器。采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的推进器，利用顶锤式凿岩机实现主钻杆的顶锤式推进，同时利用主钻杆上设置的主套管实现跟管钻进，使得利用本专利技术的顶锤式跟管钻进推进器加工形成的孔具有较高的稳定性；同时，主钻杆与顶锤式凿岩机之间为可传动连接，可以通过增加附加钻杆延长主钻杆的钻进深度，而不需像潜孔锤式钻进机对场地空间有较高要求，适合复杂地质环境中短孔、直孔、倾斜孔的钻进施工，且钻进施工的效率更高。(2)本专利技术的推进器，其上设置有储存库，该储存库用于存储带有附加套管的附加钻杆，因而在需要时，能够快速完成主钻杆的接杆，以延长钻进深度；附加钻杆上套设有附加套管，因而在完成主钻杆的接杆后，可以直接将附加钻杆上附加套管与主套管连接，从而实现主套管的接管，能够提高推进器整体的钻进速度。(3)本专利技术的推进器，其主套管的长度小于主钻杆的长度，从而方便在主钻杆完成钻进后，利用夹钎器夹紧主钻杆的尾端；此外，附加套管的长度小于附加钻杆的长度，在完成接管和接杆后，套管的总长度小于钻杆的总长度，此时可利用推进梁上设置的卷扬机和滑轮组件吊装额外的附加套管，因而可以提高接管的效率。附图说明图1为本专利技术的推进器的结构示意图；图2为本专利技术中附加跟管组件的结构示意图；图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶锤式跟管钻进推进器，其特征在于：包括，/n推进梁，所述推进梁在靠近前端的位置设置有夹钎器；以及，/n顶锤式凿岩机，所述顶锤式凿岩机滑动设置在所述推进梁上；以及，/n主跟管组件，所述主跟管组件包括主钻杆，以及套设在所述主钻杆上的主套管，所述主套管的长度小于所述主钻杆的长度；所述主钻杆的第一连接端与所述主套管的头部可配合地连接，所述主钻杆的第二连接端与所述顶锤式凿岩机可传动地连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种顶锤式跟管钻进推进器，其特征在于：包括，
推进梁，所述推进梁在靠近前端的位置设置有夹钎器；以及，
顶锤式凿岩机，所述顶锤式凿岩机滑动设置在所述推进梁上；以及，
主跟管组件，所述主跟管组件包括主钻杆，以及套设在所述主钻杆上的主套管，所述主套管的长度小于所述主钻杆的长度；所述主钻杆的第一连接端与所述主套管的头部可配合地连接，所述主钻杆的第二连接端与所述顶锤式凿岩机可传动地连接。


2.根据权利要求1所述的一种顶锤式跟管钻进推进器，其特征在于：所述推进梁上设置有储存库和若干个机械手，所述储存库内容置有若干个附加钻杆，所述机械手用于将所述附加钻杆搬送至接杆位置。


3.根据权利要求2所述的一种顶锤式跟管钻进推进器，其特征在于：所述储存库包括，
支架，所述支架连接在所述推进梁上；
转动轴，所述转动轴与所述支架转动连接，所述转动轴上设置有至少两个卡盘，所述卡盘在周向上设置有若干个卡口，不同卡盘上处于对应位置处的卡口共同形成为用于放置附加钻杆的卡位；
阻挡部，所述阻挡部设置在所述支架上，所述阻挡部上开设有缺口；
所述储存库被配置为：仅当转动轴带动卡盘转动，以使位于卡位上的附加钻杆转动至缺口所对应的位置处时，所述机械手将处于缺口所对应位置处的附加钻杆搬送至所述接杆位置。


4.根据权利要求3所述的一种顶锤式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁建专，黄凯，刘涛，
申请(专利权)人：安百拓贸易有限公司，安百拓南京建筑矿山设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32