1.本发明涉及机械领域，尤其涉及一种大直径潜孔钻进成孔方法及装置。
背景技术：
2.潜孔钻是工程爆破前，用于在岩石进行钻孔(在钻好的孔内装炸药)的设备，潜孔钻机可用于城市建筑、铁路、公路、河道、水电等工程中钻凿岩石锚索孔、锚杆孔、爆破孔、注浆孔等钻凿施工，主要有液压、内燃、气动和电动等机型，现在气动潜孔钻进技术作为一种逐渐发展成熟起来的新兴钻井技术。在钻遇深厚的覆盖层或复杂地层时，钻速快、干式钻进、使用方便，成为一种常用的钻进方式，但是对于大直径的钻孔，现有气动潜孔钻孔的保直性无法满足一些钻孔需求。
3.综上所述，需要一种大直径潜孔钻进成孔方法及装置来解决现有技术中所存在的不足之处。
技术实现要素：
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种大直径潜孔钻进成孔方法及装置，旨在解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大直径潜孔钻进成孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.步骤s1：检查大直径潜孔钻进成孔装置，并安装定位校准信标，确保设备正常；
7.步骤s2：在需要钻孔的位置钻出初始槽；
8.步骤s3：在初始槽内安装施工钻杆，在施工钻杆上套上大直径潜孔钻进成孔装置，在定位板上安装定位信号检测器，并将定位板安装在初始槽口处，设置施工钻杆的允许偏移范围；
9.步骤s4：启动施工钻杆，定位信号检测器实时检测大直径潜孔钻进成孔装置的位置；
10.步骤s5：定位信号检测器检测定位校准信标的位置，判断大直径潜孔钻进成孔装置是否发生偏移，进而得知施工钻杆是否偏移，若偏移，通过大直径潜孔钻进成孔装置调整大直径施工钻杆位置，直至大直径潜孔钻恢复初始位置，直至钻孔结束。
11.在大直径潜孔钻入口处安装有定位信号检测器，定位信号检测器可以检测大直径潜孔钻进成孔装置上的定位校准信标，通过定位信号的实时监控，来纠正施工钻杆的为止，进而确保大直径潜孔钻进成孔装置与水平面的垂直度，从而保证整个钻孔的垂直度。
12.可选的，所述步骤s3中定位板安装好后，以定位板为坐标平面，将定位信号检测器设置为坐标原点(x0，y0)，并获取大直径潜孔钻进成孔装置的定位校准信标的初始坐标(x1，y1)～(xn，yn)。以定位信号检测器设置为坐标原点，这样方便实时检测潜孔钻在钻孔时定位校准信标的实时位置，进而确保快速有效的进行位置偏移纠偏。
13.可选的，所述步骤s5中具体检测为：信号检测器实时检测定位校准信标的实时坐
标(a1，b1)～(an，bn)，将定位校准信标的实时坐标与定位校准信标的初始坐标进行对比，计算出偏移距离，判断偏移距离是否在允许偏移范围内，进而判断是否需要调整施工钻杆的位置。
14.可选的，所述偏移距离判断具体为：偏移距离在允许偏移范围内，则不需要进行施工钻杆的位置调整，偏移距离超出允许偏移范围，则调整施工钻杆的位置回到初始位置。
15.通过定位校准信标的实时坐标与定位校准信标的初始坐标进行对比，计算出偏移距离，再判断偏移距离是否在允许偏移范围内，偏移距离在允许偏移范围内，则不需要进行施工钻杆的位置调整，偏移距离超出允许偏移范围，则调整施工钻杆的位置回到初始位置，进而判断是否需要调整施工钻杆的位置。
16.一种大直径潜孔钻进成孔装置，包括施工套管，所述施工套管的两端均设置回转支撑机构，所述回转支撑机构与施工套管固定连接，所述回转支撑机构上设置导向轮，所述导向轮与回转支撑机构活动连接，所述施工套管上设置定位校准信标，所述定位校准信标与施工套管固定连接。施工套管与潜孔钻设备相连接，施工钻杆通过回转支撑机构和导向轮支撑，施工套管上的定位校准信标可以实时检测施工钻杆保直度，由于施工套管两端均设置回转支撑机构和导向轮，通过回转支撑机构的伸缩支撑调节导向轮的位置，进而调整施工钻杆保直度，确保钻孔的保直度，为气动潜孔钻进保直性提供控制基础。
17.可选的，所述回转支撑机构包括支撑座和固定座，所述导向轮与支撑座活动连接，所述固定座与施工套管固定连接，所述支撑座与固定座之间设置回转支撑柱，所述回转支撑柱与支撑座和固定座贴合。支撑座用于连接和支撑导向轮，固定座与施工套管固定连接，支撑座和固定座之间的回转支撑柱在施工钻杆旋转时，起到支撑作用，保证施工钻杆运行的稳定性。
18.可选的，所述支撑座包括连接座和回转座，所述回转座与连接座固定连接，所述回转支撑柱设置在回转座与固定座之间。连接座与导向轮连接，回转座与固定座之间有回转支撑柱，可以保证定位准确，并且回转座可以确保该装置可靠固定。
19.可选的，所述导向轮为弧形导向滚轮。弧形导向滚轮的弧形正好与施工钻杆的外直径相匹配，可以有效的保证施工钻杆运行的稳定性，不会发生晃动。
20.可选的，所述施工套管上设置排渣管，所述排渣管与施工套管固定连接。排渣管用于施工时的渣土排出，保证施工的有效排渣。
21.可选的，所述施工套管上设置定位齿板，所述定位齿板与施工套管活动连接。定位齿板起到支撑和定位作用，用于支撑施工套管和施工套管的定位，保证施工套管的垂直度，进而保证施工钻杆的垂直度，最终保证钻孔的垂直度。
22.本发明的有益效果：
23.1、本发明中，在大直径潜孔钻入口处安装有定位信号检测器，定位信号检测器可以检测大直径潜孔钻进成孔装置上的定位校准信标，通过定位信号的实时监控，来纠正施工钻杆的为止，进而确保大直径潜孔钻进成孔装置与水平面的垂直度，从而保证整个钻孔的垂直度；
24.2、本发明中，施工套管与潜孔钻设备相连接，施工钻杆通过回转支撑机构和导向轮支撑，施工套管上的定位校准信标可以实时检测施工钻杆保直度，由于施工套管两端均设置回转支撑机构和导向轮，通过回转支撑机构的伸缩支撑调节导向轮的位置，进而调整
施工钻杆保直度，确保钻孔的保直度，为气动潜孔钻进保直性提供控制基础；
25.3、本发明中，支撑座用于连接和支撑导向轮，固定座与施工套管固定连接，支撑座和固定座之间的回转支撑柱在施工钻杆旋转时，起到支撑作用，保证施工钻杆运行的稳定性，连接座与导向轮连接，回转座可以保证定位准确，并且回转座可以确保该装置可靠固定，排渣管用于施工时的渣土排出，保证施工的有效排渣，具有一定的使用价值和推广价值。
附图说明
26.图1为本发明的一种施工结构示意图。
27.图2为大直径潜孔钻进成孔装置的一种结构示意图
28.图3为图2中b处的一种放大结构示意图。
29.图4为图2中a-a的一种放大结构示意图。
30.图中：1、施工套管；2、回转支撑机构；3、导向轮；4、支撑座；41、连接座；42、回转座；5、回转支撑柱；6、固定座；7、定位校准信标；8、定位齿板；9、排渣管；10、施工钻杆；11、定位板；12、定位信号检测器；13、气动潜孔锤；14、施工钻头。
具体实施方式
31.如图1、2、3、4所示，一种大直径潜孔钻进成孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
32.步骤s1：检查大直径潜孔钻进成孔装置，并安装定位校准信标，确保设备正常；
33.步骤s2：在需要钻孔的位置钻出初始槽；
34.步骤s3：在初始槽内安装施工钻杆，施工钻杆上有气动潜孔锤13和施工钻头14，在施工钻杆上套上大直径潜孔钻进成孔装置，在定位板上安装定位信号检测器，并将定位板安装在初始槽口处，此时，以定位板为坐标平面，将定位信号检测器设置为坐标原点(x0，y0)，并获取大直径潜孔钻进成孔装置的定位校准信标的初始坐标(x1，y1)～(xn，yn)，最后设置施工钻杆的允许偏移范围；
35.步骤s4：启动施工钻杆，定位信号检测器实时检测大直径潜孔钻进成孔装置的位置；
36.步骤s5：定位信号检测器检测定位校准信标的位置，判断大直径潜孔钻进成孔装置是否发生偏移，进而得知施工钻杆是否偏移，若偏移，通过大直径潜孔钻进成孔装置调整大直径施工钻杆位置，直至大直径潜孔钻恢复初始位置，直至钻孔结束，具体检测为：信号检测器实时检测定位校准信标的实时坐标(a1，b1)～(an，bn)，将定位校准信标的实时坐标与定位校准信标的初始坐标进行对比，计算出偏移距离，判断偏移距离是否在允许偏移范围内，进而判断是否需要调整施工钻杆的位置，偏移距离判断具体为：偏移距离在允许偏移范围内，则不需要进行施工钻杆的位置调整，偏移距离超出允许偏移范围，则调整施工钻杆的位置回到初始位置。
37.在大直径潜孔钻入口处安装有定位信号检测器，定位信号检测器可以检测大直径潜孔钻进成孔装置上的定位校准信标，通过定位信号的实时监控，来纠正施工钻杆的为止，进而确保大直径潜孔钻进成孔装置与水平面的垂直度，从而保证整个钻孔的垂直度，以定位信号检测器设置为坐标原点，这样方便实时检测潜孔钻在钻孔时定位校准信标的实时位
置，进而确保快速有效的进行位置偏移纠偏，信号检测器实时检测定位校准信标的实时坐标(a1，b1)～(an，bn)，将定位校准信标的实时坐标与定位校准信标的初始坐标进行对比，计算出偏移距离，偏移距离为实时坐标(a1，b1)到初始坐标x1，y1)的距离，直至(an，bn)到(xn，yn)的距离值，形成距离集合，判断偏移距离是否在允许偏移范围内，距离集合内的每个距离值均要判断，进而判断是否需要调整施工钻杆的位置，偏移距离在允许偏移范围内，则不需要进行施工钻杆的位置调整，偏移距离超出允许偏移范围，则调整施工钻杆的位置回到初始位置。
38.一种大直径潜孔钻进成孔装置，包括施工套管1，施工套管1的两端均设置回转支撑机构2，回转支撑机构2与施工套管1固定连接，回转支撑机构2上设置导向轮3，导向轮3与回转支撑机构2活动连接，施工套管1上设置定位校准信标7，定位校准信标7与施工套管1固定连接，回转支撑机构2包括支撑座4和固定座6，导向轮3与支撑座4活动连接，固定座6与施工套管1固定连接，支撑座4与固定座6之间设置回转支撑柱5，回转支撑柱5与支撑座4和固定座贴合，支撑座4包括连接座41和回转座42，回转座42与连接座41固定连接，回转支撑柱5设置在回转座42与固定座6之间，导向轮3为弧形导向滚轮，施工套管1上设置排渣管9，排渣管9与施工套管1固定连接，施工套管1上设置定位齿板8，定位齿板8与施工套管1活动连接。
39.本发明施工套管与潜孔钻设备相连接，施工钻杆通过回转支撑机构和导向轮支撑，施工套管上的定位校准信标可以实时检测施工钻杆保直度，由于施工套管两端均设置回转支撑机构和导向轮，通过回转支撑机构的伸缩支撑调节导向轮的位置，进而调整施工钻杆保直度，确保钻孔的保直度，为气动潜孔钻进保直性提供控制基础，支撑座用于连接和支撑导向轮，固定座与施工套管固定连接，支撑座和固定座之间的回转支撑柱在施工钻杆旋转时，起到支撑作用，保证施工钻杆运行的稳定性，连接座与导向轮连接，回转座与固定座之间有回转支撑柱，可以保证定位准确，并且回转座可以确保该装置可靠固定，弧形导向滚轮的弧形正好与施工钻杆的外直径相匹配，可以有效的保证施工钻杆运行的稳定性，不会发生晃动，排渣管用于施工时的渣土排出，保证施工的有效排渣，定位齿板起到支撑和定位作用，用于支撑施工套管和施工套管的定位，保证施工套管的垂直度，进而保证施工钻杆10的垂直度，最终保证钻孔的垂直度。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：
1.一种大直径潜孔钻进成孔方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：检查大直径潜孔钻进成孔装置，并安装定位校准信标，确保设备正常；步骤s2：在需要钻孔的位置钻出初始槽；步骤s3：在初始槽内安装施工钻杆，在施工钻杆上套上大直径潜孔钻进成孔装置，在定位板上安装定位信号检测器，并将定位板安装在初始槽口处，设置施工钻杆的允许偏移范围；步骤s4：启动施工钻杆，定位信号检测器实时检测大直径潜孔钻进成孔装置的位置；步骤s5：定位信号检测器检测定位校准信标的位置，判断大直径潜孔钻进成孔装置是否发生偏移，进而得知施工钻杆是否偏移，若偏移，通过大直径潜孔钻进成孔装置调整大直径施工钻杆位置，直至大直径潜孔钻恢复初始位置，直至钻孔结束。2.根据权利要求1所述一种大直径潜孔钻进成孔方法，其特征在于，所述步骤s3中定位板安装好后，以定位板为坐标平面，将定位信号检测器设置为坐标原点(x0，y0)，并获取大直径潜孔钻进成孔装置的定位校准信标的初始坐标(x1，y1)～(x
n
，y
n
)。3.根据权利要求1所述一种大直径潜孔钻进成孔方法，其特征在于，所述步骤s5中具体检测为：信号检测器实时检测定位校准信标的实时坐标(a1，b1)～(a
n
，b
n
)，将定位校准信标的实时坐标与定位校准信标的初始坐标进行对比，计算出偏移距离，判断偏移距离是否在允许偏移范围内，进而判断是否需要调整施工钻杆的位置。4.根据权利要求3所述一种大直径潜孔钻进成孔方法，其特征在于，所述偏移距离判断具体为：偏移距离在允许偏移范围内，则不需要进行施工钻杆的位置调整，偏移距离超出允许偏移范围，则调整施工钻杆的位置回到初始位置。5.一种大直径潜孔钻进成孔装置，其特征在于，包括施工套管，所述施工套管的两端均设置回转支撑机构，所述回转支撑机构与施工套管固定连接，所述回转支撑机构上设置导向轮，所述导向轮与回转支撑机构活动连接，所述施工套管上设置定位校准信标，所述定位校准信标与施工套管固定连接。6.根据权利要求5所述一种大直径潜孔钻进成孔装置，其特征在于，所述回转支撑机构包括支撑座和固定座，所述导向轮与支撑座活动连接，所述固定座与施工套管固定连接，所述支撑座与固定座之间设置回转支撑柱，所述回转支撑柱与支撑座和固定座贴合。7.根据权利要求6所述一种大直径潜孔钻进成孔装置，其特征在于，所述支撑座包括连接座和回转座，所述回转座与连接座固定连接，所述回转支撑柱设置在回转座与固定座之间。8.根据权利要求5所述一种大直径潜孔钻进成孔装置，其特征在于，所述导向轮为弧形导向滚轮。9.根据权利要求5所述一种大直径潜孔钻进成孔装置，其特征在于，所述施工套管上设置排渣管，所述排渣管与施工套管固定连接。10.根据权利要求5-9任一项所述一种大直径潜孔钻进成孔装置，其特征在于，所述施工套管上设置定位齿板，所述定位齿板与施工套管活动连接。
技术总结
本发明公开了一种大直径潜孔钻进成孔方法及装置，在大直径潜孔钻入口处安装有定位信号检测器，定位信号检测器可以检测大直径潜孔钻进成孔装置上的定位校准信标，通过定位信号的实时监控，来纠正施工钻杆的为止，进而确保大直径潜孔钻进成孔装置与水平面的垂直度，从而保证整个钻孔的垂直度，本发明施工套管与潜孔钻设备相连接，施工钻杆通过回转支撑机构和导向轮支撑，施工套管上的定位校准信标可以实时检测施工钻杆保直度，由于施工套管两端均设置回转支撑机构和导向轮，通过回转支撑机构的伸缩支撑调节导向轮的位置，进而调整施工钻杆保直度，确保钻孔的保直度，为气动潜孔钻进保直性提供控制基础，具有一定的使用价值和推广价值。价值。价值。
技术研发人员：祝华军 胡海峰 陈离
受保护的技术使用者：浙江杭钻机械制造股份有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/4/20
声明：
“大直径潜孔钻进成孔方法及装置与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：浙江杭钻机械制造股份有限公司
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2024年08月19日 ~ 21日 
