[發明專利]一種用于巖溶地質樁基鉆孔的設備及其施工的灌漿方法

有效

• 申請號: 202110018292.1
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112696150B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張克燮;呂勇;廖綾;王國棟;孫琦;舒淑艷
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江華東工程咨詢有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B19/02;E02D15/04;E02D5/38;E02D27/32
• 代理公司: 杭州泓呈祥專利代理事務所(普通合伙) 33350
• 代理人: 王豐

1.一種用于巖溶地質樁基鉆孔的設備，其特征在于：它包括沖擊鉆機構、限擺機構、灌漿輔助機構，其中沖擊鉆機構吊掛在沖擊鉆探機的鋼絲繩A上，沖擊鉆機構在鋼絲繩A的往復牽引下對巖層進行往復沖擊破碎，進而在巖層上形成沖擊鉆孔；當沖擊鉆機構遇到并到達溶洞底部的陡峭斜坡時，通過鋼絲繩A往復牽引沖擊鉆機構，沖擊鉆機構繞其與溶洞底部斜坡的接觸點產生小角度往復擺動，沖擊鉆機構自帶的撞擊塊在沖擊鉆機構繞其與溶洞底部斜鋪的接觸點回擺時對沖擊鉆機構形成撞擊，受到撞擊塊撞擊的沖擊鉆機構對其與溶洞底部斜鋪的接觸點處進行沖擊并最終在溶洞底部斜坡上形成一個限制沖擊鉆機構擺動的平臺，沖擊鉆機構在此平臺上進行直上直下的沖擊鉆孔作業；

沖擊鉆機構配套有與鉆孔孔壁配合的限擺機構，與沖擊鉆機構配合的限擺機構適用于豎直連續分布多個溶洞的巖層沖擊鉆孔作業；限擺機構阻止到達溶洞底部平緩斜坡的沖擊鉆機構產生擺動，沖擊鉆機構在限擺機構的配合下對溶洞底部平緩斜坡進行小幅度的往復豎直沖擊并最終在溶洞底部平緩斜坡上形成豎直的沖擊鉆孔，有效減小撞擊塊對沖擊鉆機構的撞擊頻率；當遇到底部斜坡陡峭的溶洞時，解除限擺機構對沖擊鉆機構的擺動限制。

2.根據權利要求1所述的一種用于巖溶地質樁基鉆孔的設備，其特征在于：上述沖擊鉆機構包括沖擊錐、轉套、滑桿、彈簧A、圓板、觸發桿、擺桿、弧形滑套、撞擊塊，其中五爪狀沖擊錐的頂端具有圓柱臺，圓柱臺頂端球鉸有與鋼絲繩A連接的擺桿，擺桿與限擺機構配合；沖擊錐內中部豎直滑動有滑桿，滑桿上嵌套有對其復位的彈簧A；滑桿頂端安裝的圓板與擺桿末端安裝的觸發桿接觸配合；弧形滑套內繞其圓心軸線滑動有相互撞擊配合的轉套和撞擊塊，轉套嵌套并旋轉于圓柱臺上；轉套和弧形滑套上具有將轉套在弧形滑套中部位置和在弧形滑套內一端極限位置進行鎖定且被滑桿驅動的結構，此結構在圓柱臺由豎直狀態發生擺動時對轉套在弧形滑套內中部的位置進行解鎖并在圓柱臺由傾斜狀態向豎直狀態發生擺動時對轉套在弧形滑套內一端的極限位置進行鎖定；弧形滑套上具有將距離轉套最遠的撞擊塊鎖定在弧形滑套內的結構，此結構在圓柱臺由豎直狀態發生擺動時對相距轉套最遠的撞擊塊位置進行鎖定并在圓柱臺由傾斜狀態向豎直狀態發生擺動時對相距轉套最遠的撞擊塊位置進行解鎖。

3.根據權利要求2所述的一種用于巖溶地質樁基鉆孔的設備，其特征在于：上述滑桿滑動于圓柱臺內的滑槽A中，圓板運動于滑槽A頂部的圓槽A內；滑桿上對稱安裝有兩個導向塊A，兩個導向塊A分別滑動于滑槽A內壁上的兩個導向槽A內；彈簧A位于滑槽A內壁上的普通環槽A內；彈簧A一端與普通環槽A內壁連接，另一端與安裝在滑桿上的拉簧環A連接；圓柱臺上嵌套安裝有圓環A，圓環A旋轉于轉套內壁上的普通環槽C內；滑槽A內豎直滑動有滑塊，滑塊上端安裝的齒條B與安裝在滑槽A內的直齒輪B嚙合，直齒輪B通過軸套與同軸的直齒輪A連接，直齒輪A與安裝在滑桿下端的齒條A嚙合；圓柱臺外側開設有普通環槽B，普通環槽B內旋轉配合有環套H；環套H通過周向均勻分布的四個連接塊與滑塊固連，四個連接塊分別豎直滑動于滑槽A內壁上與普通環槽B相通的四個滑槽B內；轉套上對稱安裝有兩個導向塊B，兩個導向塊B分別滑動于弧形環套內壁上的兩個導向槽B內；轉套內壁上對稱開設有兩個與其外側相通的滑槽C，每個滑槽C中均滑動有與環套H上的普通環槽E配合的外套，普通環槽E內壁上具有便于外套沿圓柱臺中心軸線滑出普通環槽E的過渡斜面；每個外套上均嵌套有對其復位的彈簧B；每個外套內均滑動有與弧形滑套相應側內壁上限位槽A和限位槽B配合的限位塊A；每個外套內均安裝有對相應限位塊A復位的彈簧C；撞擊塊上對稱安裝有兩個導向塊F，兩個導向塊F分別滑動于弧形滑套內壁上的兩個導向槽B內；撞擊塊與弧形滑套內壁末端附近對稱分布的兩個滑槽D內滑動的兩個限位塊B配合；每個限位槽A內均滑動有與相應側限位塊A配合的觸發塊A，每個限位槽B內均滑動有與相應側限位塊A配合的觸發塊B；同側的觸發塊A、觸發塊B和限位塊B安裝同一連接桿上，連接桿滑動于弧形滑套內與同側限位槽A、限位槽B和滑槽D相通的滑槽E中；滑槽E中對稱安裝有兩個對相應連接桿復位的彈簧D；彈簧D一端與連接桿連接，另一端與滑槽E內壁連接。