[發明專利]一種等離子體脈沖破巖樁機

在審

• 申請號: 202011219533.0
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112240164A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 周鵬;馬寧;黃雪
• 申請（專利權）人: 北京三一智造科技有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B7/04;E21B7/15;E21B12/00;E21B21/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

本發明公開了一種等離子體脈沖破巖樁機，涉及樁基礎施工技術領域。等離子體脈沖破巖樁機包括脈沖放電機構、循環機構和與脈沖放電機構連接的鉆頭，脈沖放電機構向鉆頭輸出高壓脈沖，使鉆頭產生高壓電弧，循環機構用于向鉆頭輸送電解質并將鉆進產生的泥漿由樁基中抽出。上述等離子體脈沖破巖樁機基于等離子體破巖技術，通過脈沖放電機構和鉆頭的配合，實現通過電弧能量破碎巖石，相較于現有技術中的機械破巖，結構簡單，可實現快速打樁成孔的目的且具有機械性磨損小，工作效率高，適應不同硬度的巖層等優點。

技術領域

本發明涉及樁基礎施工技術領域，具體而言，涉及一種等離子體脈沖破巖樁機。

背景技術

傳統的樁基礎施工基本采用旋挖鉆機、電液樁機、沖擊震動錘等進行機械破巖或者人工鉆鑿。在鉆進軟巖和中硬巖層時，通常使用帶硬質合金切削具的回轉鉆頭鉆進；在鉆進中硬及部分以上巖層時，通常使用銑齒牙輪鉆頭鉆進；在鉆進硬巖時，通常使用金剛石鉆頭或者鋼粒鉆頭鉆進；而在鉆進硬脆巖層時，則通常使用液動(氣動)孔內沖擊器或者鑲齒鉆頭鉆進。

現有技術中的入巖鉆進設備機械結構復雜，工作效率較低，且無法適應不同的巖層，設備使用的時間成本和人工成本均較高。

隨著建筑大型化進程的加快，樁基礎施工需要入巖作業的地方越來越多，巖層越來越硬，樁徑樁深要求越來越大，傳統機械破巖方式逐漸無法滿足樁基礎施工需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種等離子體脈沖破巖樁機，以解決現有技術中，入巖鉆進設備結構復雜、工作效率低且無法適應不同硬度巖層的技術問題。

本發明的實施例是這樣實現的：

本發明實施例提供一種等離子體脈沖破巖樁機，包括脈沖放電機構、循環機構和與脈沖放電機構連接的鉆頭，脈沖放電機構向鉆頭輸出高壓脈沖，使鉆頭產生高壓電弧，循環機構用于向鉆頭輸送電解質并將鉆進產生的泥漿由樁基中抽出。

可選地，上述脈沖放電機構包括高壓變壓器、儲能電容和火花開關，高壓變壓器與儲能電容連接，用于為儲能電容提供初始電壓，儲能電容將初始電壓升壓至預設電壓并將電能存儲，火花開關的一端與儲能電容連接、另一端與鉆頭連接，儲能電容達到最大容值時，將火花開關擊穿并通過火花開關將電能傳遞至鉆頭，以使鉆頭產生高壓電弧。

可選地，上述循環機構包括儲液倉、電解質輸送管和第一水泵，電解質輸送管的一端與儲液倉連通、另一端與儲能電容內的第一通道連接，第一水泵設置在電解質輸送管上，用于將電解質由儲液倉內抽出并輸送至第一通道，電解質通過第一通道進入火花開關內的第二通道最后到達鉆頭。

可選地，上述循環機構還包括泥漿抽吸管和第二水泵，泥漿抽吸管的一端伸入樁基內部、另一端與儲液倉連通，第二水泵設置在泥漿抽吸管上，用于將泥漿由樁基內抽出并輸送至儲液倉內。

可選地，上述儲液倉包括相互連通的電解質倉和泥漿倉，電解質輸送管與電解質倉連通，泥漿抽吸管與泥漿倉連通，電解質倉和泥漿倉之間設有過濾機構，過濾機構用于使泥漿中的碎巖與電解質分離。

可選地，上述等離子體脈沖破巖樁機還包括儲氣罐，儲氣罐用于向儲能電容內部通入惰性氣體。

可選地，上述等離子體脈沖破巖樁機還包括電源分配器，電源分配器用于向高壓變壓器、第一水泵和第二水泵供電。

可選地，上述等離子體脈沖破巖樁機還包括進給機構，進給機構用于使鉆頭向樁基內鉆進。

可選地，上述電解質為水。

可選地，上述等離子體脈沖破巖樁機還包括控制機構，控制機構與脈沖放電機構、循環機構電連接。

本發明實施例的有益效果包括：