[發明專利]一種環切鉆頭、旋挖鉆機及配合靜態爆破的鉆巖方法

有效

• 申請號: 201210122747.5
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102678049A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 史文君
• 申請（專利權）人: 北京市三一重機有限公司
• 主分類號: E21B10/02
• 分類號: E21B10/02;E21B3/02;E21B25/00;F42D3/04
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技術領域

本發明主要涉及工程機械領域，特別涉及一種環切鉆頭、旋挖鉆機及配合靜態爆破的鉆巖方法。

背景技術

旋挖鉆機是一種適合在建筑基礎工程中取土成孔灌注樁施工的機械，廣泛地應用于公路橋梁、高層建筑等施工工程中，旋挖鉆機靠鉆桿帶動回轉斗旋轉切削土石，然后提升至孔外卸載土石的周期性循環作業。旋挖鉆機的工作裝置主要包括變幅機構、桅桿、主卷揚、輔卷揚、動力頭、加壓裝置、鉆桿和鉆具。鉆孔工作時，鉆具隨桅桿到達樁位，動力頭為鉆桿提供扭矩、加壓裝置通過加壓動力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿、鉆頭，鉆頭回轉破碎巖土，然后取土，重復工作直至鉆至設計深度。目前，嵌巖灌注樁數量越來越多，旋挖鉆機嵌巖施工時破巖效率偏低，振動厲害，對旋挖鉆機損傷嚴重。

目前的石材開采中，多采用靜態爆破法。這是近時期發展起來一種破碎巖石或混凝土的新方法，有的利用化學破碎劑，有的利用液壓膠管等。然而，現有的靜態爆破技術僅針對破碎巖石，而沒有針對旋挖鉆機配合使用，在硬巖地層的鉆進施工中沒有充分發揮旋挖鉆機的用途，尤其是在大孔徑硬巖地層鉆進施工中，旋挖鉆機破巖施工的效率有待提高。

發明內容

本發明旨在提供一種環切鉆頭、旋挖鉆機及配合靜態爆破的鉆巖方法，本發明能夠充分發揮旋挖鉆機優勢，提高旋挖入巖效率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

本發明一方面提供了一種旋挖鉆機配合靜態爆破的鉆巖方法，包括

步驟1，利用旋挖鉆機鉆取中心孔和環形孔，所述中心孔的直徑小于設計樁徑，并且所述中心孔位于所述環形孔的內部；

步驟2，向所述中心孔內投入靜態爆破物；

步驟3，觸發所述靜態爆破物，擠破巖芯；

步驟4，撈出破碎的巖渣；

步驟5，依次重復上述步驟，直至完成預定深度的樁孔。

進一步地，所述環形孔的圓心與中心孔的圓心均處于設計樁孔的圓心處。

進一步地，所述步驟1中的鉆取環形孔采用環切鉆頭完成：

所述環切鉆頭包括依次固定連接的連接方頭、鉆筒和鉆齒，所述鉆齒設置在所述鉆筒的下方，所述鉆筒為雙層筒壁結構，具有內壁、外壁以及所述內壁和外壁之間形成的容渣腔。

進一步地，所述步驟2具體為：向所述環形孔放置撈渣筒，所述撈渣筒包括筒壁和筒底，所述撈渣筒開口向下，所述筒底設置有沿所述撈渣筒軸向的導向管；放置后所述導向管與所述中心孔位置對應，通過所述導向管的導向作用向所述中心孔內投入靜態爆破物；

所述步驟3具體為：觸發所述靜態爆破物，利用所述靜態爆破物膨脹擠破巖芯，使巖芯與所述撈渣筒的內壁緊密接觸；

所述步驟4具體為：提出所述撈渣筒，撈出破碎的巖渣。

進一步地，所述撈渣筒的筒壁的下端具有向所述撈渣筒內部延伸的擋渣塊。

本發明另一方面還提供了一種鉆取環形孔用的環切鉆頭，包括依次固定連接的連接方頭、鉆筒和鉆齒，所述鉆齒設置在所述鉆筒的下方，所述鉆筒為雙層筒壁結構，具有內壁、外壁以及所述內壁和外壁之間形成的容渣腔。

進一步地，所述鉆齒均勻設置在所述鉆筒的下方。

進一步地，所述容渣腔底部具有間隔設置的連接板，連接所述內壁和外壁，所述鉆齒均勻設置在所述內壁、外壁和所述連接板的下方。

本發明的另一方面還提供了一種旋挖鉆機，具有如上所述的鉆取環形孔用的環切鉆頭。

進一步地，所述旋挖鉆機還具有撈渣筒，所述撈渣筒包括筒壁和筒底，所述撈渣筒包括筒壁和筒底，所述撈渣筒開口向下，所述筒底設置有沿所述撈渣筒軸向延伸的導向管。

本發明利用旋挖鉆機配合靜態爆破鉆巖，借助旋挖鉆機的扭矩和加壓力，首先利用小直徑筒鉆進行中心取芯鉆進，然后借助旋挖鉆機環切鉆進鉆取外側環形孔，然后在中心孔放置靜態爆破物，利用靜態爆破物的膨脹力破巖后，取出鉆渣，完成鉆進施工。本發明特別適用于在大孔徑硬巖地層鉆進施工中，利用靜態爆破物在中心孔擠壓破巖，能夠充分發揮旋挖鉆機優勢，提高旋挖入巖效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的一種旋挖鉆機配合靜態爆破的鉆巖方法的實施例流程示意圖；

圖2為本發明的一種旋挖鉆機用的環切鉆頭的結構示意圖；