[發明專利]低污染高效能孔底局部內循環出渣工藝與成孔裝置

在審

• 申請號: 202111041298.7
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113863852A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 王輝;王開強;鈕洪亮;陳波;方小林;慕冬冬;陳百奔
• 申請（專利權）人: 中建三局集團有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B27/00;E21B27/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種低污染高效能孔底局部內循環出渣工藝，用于豎向巖土掘進成孔作業，其特征在于：

集成銑挖頭被懸吊于孔內對巖土破碎成孔，成孔同時通過貫穿于集成銑挖頭中的出渣通道進行渣土收集和出渣；集成銑挖頭至少包括碎巖鉆具、垂直螺旋提渣器和中空出渣通道；被碎巖鉆具切削后的鉆渣在孔底形成渣土腔，渣土腔內的渣土或渣水混合物通過垂直螺旋提渣器提升后進入中空出渣通道，在自重和垂直螺旋提渣器產生孔底負壓的共同作用下，進入中空出渣通道的渣土或渣水混合物返回孔底渣土腔，構成局部內循環通路；

巖土掘進過程中，將過濾式撈渣桶吊運至中空出渣通道內，并使過濾式撈渣桶的桶口位于垂直螺旋提渣器出土口下方，過濾式撈渣桶具有渣水分離功能，使內循環流動的渣土或渣水混合物將被攔截、過濾到撈渣桶中；過濾式撈渣桶被吊運往返于地表與中空出渣通道的底部之間，將渣土逐桶吊運至地表，實現低污染高效能出渣。

2.根據權利要求1所述的低污染高效能孔底局部內循環出渣工藝，其特征在于：

所述中空出渣通道和所述垂直螺旋提渣器均豎向設置，垂直螺旋提渣器的上部出土口橫向或接近橫向地方式與中空出渣通道相通，中空出渣通道的底部、以及垂直螺旋提渣器的底部與孔底之間通過碎巖鉆具的渣土流通道相通。

3.根據權利要求1所述的低污染高效能孔底局部內循環出渣工藝，其特征在于：

圍繞所述中空出渣通道設置若干垂直螺旋提渣器，或者圍繞垂直螺旋提渣器設置若干中空出渣通道設置，每個中空出渣通道設置至少一個匹配的過濾式撈渣桶。

4.一種低污染高效能孔底局部內循環出渣成孔裝置，其特征在于出渣通道貫穿于被懸吊于孔底進行挖孔施工的集成銑挖頭中，包括：

中空出渣通道，豎向設置于懸吊式集成銑挖頭的箱體外框架中，頂部開口與箱體外框架的頂蓋相接，底部開口與箱體底板連接并與孔底相通，箱體底板下為集成銑挖頭的碎巖鉆具；中空出渣通道沿高度方向中間部位設置橫向渣土流通孔；

垂直螺旋提渣器中的渣土流通通道，與所述中空出渣通道平行地豎向設置，流通通道的外殼頂端布置螺桿旋轉驅動裝置，螺桿懸空設置于外殼中；外殼底端筒口為與箱體底板連接的下部渣土入口，下部渣土入口與碎巖鉆具的出渣區域對接，外殼上部設置橫向渣土出口與渣土流通孔連通；

過濾式撈渣桶，至少桶底與桶壁布置篩孔，頂部開口在工作時位于渣土流通孔下方以接納來自于渣土流通孔的渣土；過濾式撈渣桶被吊運往返于地表與中空出渣通道的底部之間，將渣土逐桶通過所述中空出渣通道吊運至地表。

5.根據權利要求4所述的低污染高效能孔底局部內循環出渣成孔裝置，其特征在于所述垂直螺旋提渣器中，螺桿為外表面切有螺旋槽的圓柱，位于提渣器外筒內且其外表面與外筒內壁重合相切，螺桿的下端伸出提渣器外筒底端并穿過所述箱體底板而伸入下方碎巖鉆具一定空間，且不與碎巖鉆具碰撞干擾，構成垂直螺旋提渣器渣土入口；螺桿的上端與所述螺桿旋轉驅動裝置相接，螺桿旋轉驅動裝置在液壓動力系統和液電控制系統的控制下驅動螺桿旋轉。

6.根據權利要求4所述的低污染高效能孔底局部內循環出渣成孔裝置，其特征在于箱體外框架的頂蓋呈現斜面往下的導入口與所述中空出渣通道連通。

7.根據權利要求4所述的低污染高效能孔底局部內循環出渣成孔裝置，其特征在于所述過濾式撈渣桶為圓弧底的中空圓桶，篩孔大小需根據渣土顆粒大小設置以實現渣水分離；桶口布置有懸吊掛鉤，懸吊掛鉤通過繩索與撈渣桶懸吊系統連接。