[發(fā)明專利]混凝土鉆孔形成法及鉆孔時(shí)向鉆機(jī)柱供混凝土與氣的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010138173.1
• 申請(qǐng)日: 2010-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN101798904A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·J·哈特豪澤;F·R·H·韋哈德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 包爾機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21B3/00
• 分類號(hào): E21B3/00;E02D5/36
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在形成混凝土鉆孔期間向鉆孔設(shè)備或鉆機(jī)(drilling unit)的鉆桿柱(drill?string)內(nèi)饋送混凝土和氣體的饋送裝置，如權(quán)利要求1的 介紹性分句所述。這樣一種饋送裝置設(shè)計(jì)成具有至少一個(gè)用于連接至鉆桿柱的 鉆桿柱連接部、一種用于連接至混凝土輸送設(shè)備的混凝土連接部、一種用于連 接至壓力氣體源的氣體連接部、一種使混凝土連接部和氣體連接部與鉆桿柱連 接部相連通的管路布置、一種設(shè)置于管路布置中的、能使混凝土連接部與鉆桿 柱連接部之間的連通關(guān)斷的混凝土閥、以及一種設(shè)在管路布置中的、能使氣體 連接部與鉆桿柱連接部之間的連通關(guān)斷的氣體閥。

本發(fā)明還涉及到一種用于形成混凝土鉆孔的方法，如權(quán)利要求15的介紹性 分句所述。這種方法中，鉆桿柱借助于鉆孔驅(qū)動(dòng)器而鉆進(jìn)地面，鉆桿柱進(jìn)而被 牽引拔出，以使由此釋放形成的鉆孔能夠經(jīng)由鉆桿柱而被填充入混凝土，由此 則在所述鉆桿柱的鉆進(jìn)進(jìn)行時(shí)，通過向所述鉆桿柱饋入氣體而使得所述鉆桿柱 被設(shè)置處于氣體過壓力之下。

背景技術(shù)

為了產(chǎn)生混凝土樁，已知的是，可利用連續(xù)螺旋鉆來鉆出一鉆孔，并且當(dāng) 經(jīng)由連續(xù)螺旋鉆的內(nèi)管來牽引該連續(xù)螺旋鉆時(shí)，該樁可被灌注混凝土。接下來， 在內(nèi)管中的用于混凝土的地面?zhèn)瘸隹诳淄ǔ２槐魂P(guān)閉，可得知在鉆進(jìn)期間內(nèi)管 的內(nèi)部被設(shè)置為處于空氣過壓力下(大約5至15巴)。這具有優(yōu)點(diǎn)，即，地下 水不會(huì)滲透穿過內(nèi)管、混凝土管路不會(huì)被污染。另外，過壓力可以支持在連續(xù) 螺旋鉆的螺旋線上輸送鉆井材料，從而通過向鉆桿柱中注入空氣，可以實(shí)現(xiàn)較 高效率的輸送。此外，當(dāng)空氣被注入時(shí)，該空氣圍繞著將要被輸送走的鉆井材 料而流動(dòng)并且所述鉆井材料可因此在輸送時(shí)已經(jīng)干燥，因而，這些鉆井材料強(qiáng) 固程度較低地粘貼到連續(xù)螺旋鉆的螺旋線。這導(dǎo)致有所改進(jìn)的鉆井材料排出。 另外，經(jīng)過預(yù)干燥的鉆井材料通常不會(huì)如潮濕的鉆井材料那樣污染較多的施工 區(qū)域。

為了能夠利用空氣的支持而執(zhí)行所描述的混凝土連續(xù)螺旋鉆鉆進(jìn)，包含有 一種用于向連續(xù)螺旋鉆的鉆桿柱中饋送混凝土和氣體的饋送裝置的鉆孔設(shè)備是 已知的。該饋送裝置由此設(shè)置有用來連接至相對(duì)應(yīng)的輸送設(shè)備的混凝土連接部 和氣體連接部。其還包括閥布置(valve?arrangement)，閥布置允許鉆孔設(shè)備在不 同鉆進(jìn)階段向鉆桿柱內(nèi)引入氣體或混凝土。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是指出一種用于在形成混凝土鉆孔時(shí)向鉆孔設(shè)備的鉆桿 柱饋送混凝土和氣體的饋送裝置以及一種用于形成混凝土鉆孔的方法，利用這 些設(shè)備和方法，可以用特別簡(jiǎn)單和可靠的方式產(chǎn)生出具有很高品質(zhì)的混凝土鉆 孔、或者說是混凝土樁。

利用一種向鉆桿柱中饋送混凝土或氣體的饋送裝置和一種用于形成混凝土 鉆孔的方法實(shí)現(xiàn)了該目標(biāo)，所述饋送裝置具有權(quán)利要求1描述的特征，所述用 于形成混凝土鉆孔的方法具有權(quán)利要求15所述的特征。在從屬權(quán)利要求中指出 優(yōu)選的實(shí)施例。

本發(fā)明的饋送裝置的特征在于，混凝土閥包括用于對(duì)氣體閥進(jìn)行致動(dòng)的機(jī) 械致動(dòng)件，由此該機(jī)械致動(dòng)元件被布置成當(dāng)混凝土閥打開時(shí)使氣體閥關(guān)閉。

本發(fā)明認(rèn)識(shí)到，出于上述原因，在由鉆桿柱進(jìn)行鉆孔時(shí)向鉆桿柱內(nèi)提供氣 體是有利且理想的，另一方面這在隨后對(duì)鉆孔進(jìn)行混凝土凝結(jié)時(shí)可能有不利的 影響。確實(shí)，在灌注混凝土?xí)r氣體的混入可能影響混凝土的品質(zhì)，并且例如在 已完工的孔樁內(nèi)引入不需要的氣體。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明認(rèn)為，混凝土灌注時(shí) 氣體的供應(yīng)應(yīng)該被可靠地加以切斷。本發(fā)明介入于此處并且提供一種閥布置， 在該閥布置中，混凝土閥與氣體閥以機(jī)械方式交互作用，從而使得當(dāng)混凝土閥 打開且混凝土可以流進(jìn)鉆桿柱時(shí)氣體閥能自動(dòng)關(guān)閉、并且因此鉆桿柱中的氣體 供應(yīng)被阻止。為此，混凝土閥包括機(jī)械致動(dòng)元件，該機(jī)械致動(dòng)元件布置和設(shè)定 成在混凝土閥打開時(shí)使氣體閥關(guān)閉。

在一種裝置的情況下，其具有由驅(qū)動(dòng)器而得以被彼此無(wú)關(guān)地加以操作的兩 個(gè)獨(dú)立閥、且其中隨著不引人注意的對(duì)氣體閥和混凝土閥的同時(shí)開啟而可能發(fā) 生錯(cuò)誤的操作；與之形成對(duì)照的是，根據(jù)本發(fā)明，氣體閥是取決于混凝土閥的 位置而得以被自動(dòng)地致動(dòng)的，從而在灌注混凝土?xí)r可以避免錯(cuò)誤的操作、且因 而確保了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的孔樁。另外，一種具有根據(jù)本發(fā)明的饋送裝置的鉆孔設(shè) 備使用特別簡(jiǎn)單，因?yàn)闉榱藢?shí)現(xiàn)灌注混凝土的目的，驅(qū)動(dòng)器僅需要打開混凝土 閥、由此使氣體閥同時(shí)得以關(guān)閉。