钻机防卡钻装置

427 编辑：中冶有色技术网来源：中冶地集团西北岩土工程有限公司

2023-12-18 13:18:16

权利要求书： 1.一种钻机防卡钻装置，其与钻杆(8)和钻孔(9)配合使用；其特征在于：包括多根首尾连接的套设于钻杆(8)外且与钻孔(9)内壁贴合的防护筒(1)和设置于防护筒(1)背离钻孔(9)一端用于驱动防护筒(1)沿钻孔(9)延伸方向运动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：所述驱动组件包括固定于地面上且竖直设置的引导支架(2)，设置于引导支架(2)上且与引导支架(2)滑移配合的安装架(3)，设置于引导架上用于驱动安装架(3)在引导支架(2)上沿竖直方向滑移的动力组件(4)；所述防护筒(1)设置于安装架(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：在所述引导支架(2)上沿竖直方向开设有引导槽(20)；所述动力组件(4)包括转动支撑于引导槽(20)中的螺纹丝杠(40)，设置于引导支架(2)上且输出端与螺纹丝杠(40)一端同轴固接的驱动电机(41)和与螺纹丝杠(40)螺接且与引导槽(20)滑移配合的引导块(42)；安装架(3)与引导块(42)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：在所述防护筒(1)的外周上开设有螺旋状的螺纹牙(11)；所述驱动组件还包括设置于安装架(3)上用于驱动防护筒(1)轴周向转动的转动电机(5)。

5.根据权利要求1所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：在防护筒(1)一端的内侧壁上开设有环形的安装槽(12)；与之拼接的防护筒(1)的外壁上开设有环形的让位槽(13)从而形成小端(14)；小端(14)的高度与安装槽(12)的高度适配且外径小于安装槽(12)的外径；两个防护管的外管壁对齐；在所述安装槽(12)内设置有用于将两根防护管卡接固定的卡接件(6)。

6.根据权利要求5所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：所述卡接件(6)包括定位板(60)；所述定位板(60)设置于小端(14)外壁与安装槽(12)的内壁之间且厚度小于小端(14)外壁与安装槽(12)内壁的间距；在定位板(60)的内壁上凸出设置有多条沿定位板(60)轴线方向排布的弧形的卡条(601)；在安装槽(12)的内侧壁上与插条(600)相对应的位置开设有与插条(600)适配的插槽(120)；插槽(120)插接于插槽(120)中；在小端(14)的外壁上与卡条(601)相对应的位置开设有与卡条(601)相对应的卡槽(140)；卡条(601)卡接于卡槽(140)中；插条(600)与卡条(601)之间的距离小于插槽(120)与卡槽(140)之间的距离；在安装槽(12)的外壁上开设有安装孔(121)；在所述安装孔(121)中设置有用于驱动定位板(60)朝向或者背离小端(14)运动的驱动销(61)。

7.根据权利要求6所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：所述安装孔(121)为沉头螺纹孔；所述驱动销(61)为沉头螺钉；所述驱动销(61)与安装孔(121)螺接且一端与定位板(60)转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：所述在所述让位槽(13)的外壁上开设有多个引导孔(122)；引导销(62)穿设于引导孔(122)中且与引导孔(122)滑动配合；引导销(62)穿过引导孔(122)的一端与定位板(60)固定连接。

9.根据权利要求6所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：所述定位板(60)有多块且呈弧形。

10.根据权利要求7所述的一种钻机防卡钻装置，其特征在于：在防护筒(1)小端(14)的外周上与多个定位板(60)之间空隙相对应的位置凸出设置有卡接块(141)；当防护筒(1)之间互相拼接时，卡接块(141)与定位板(60)的两侧抵接，卡接块(141)与定位板(60)拼接成圆筒状结构。

说明书：一种钻机防卡钻装置技术领域[0001] 本申请涉及岩土钻掘设备的领域，尤其是涉及一种钻机防卡钻装置。背景技术[0002] 目前，钻机作为一种重要的岩土钻掘设备，具有非常广泛的应用，无论是在地质钻探还是建筑施工中，都是必不可少的；在进行建筑施工时，桩基的建设是大型施工项目的基础，无论是对基层建筑的固定还是对地层承重力、稳定性的提高均有非常重要的作用；钻机是在桩基建设中进行地下打桩必不可少的工具；钻机根据其工作原理的不同可以分为很多种类，旋喷钻机是常用的进行地下打桩的钻机之一。[0003] 在相关技术中，通过钻机带动底端设置钻头的空心钻杆转动，在土层下开设钻孔，然后将高压的浆液或者压缩空气等通过空心钻杆喷入钻孔中，进而完成地层内桩基的建设。[0004] 针对上述中的相关技术，实用新型人认为存在有以下缺陷：在实际进行施工时，施工场地土层结构较为复杂，施工地层上部为厚层杂填土，其下为中砂、粗砂、粉质黏土，砂层不均匀，加上地层应力和地下水层的干扰，以及在施工时钻头对土层的作用力，在钻孔的过程中孔壁容易失稳发生塌孔，孔壁剥落落入钻杆、钻头和孔壁之间，从而导致塌孔卡钻，进而需要耗费极大的人力物力将钻头从钻孔中提出。实用新型内容

[0005] 为了改善钻机在钻孔的过程中发生塌孔卡钻的问题，本申请提供一种钻机防卡钻装置。[0006] 本申请提供的一种钻机防卡钻装置采用如下的技术方案：[0007] 一种钻机防卡钻装置，其与钻杆和钻孔配合使用；包括多根首尾连接的套设于钻杆外且与钻孔内壁贴合的防护筒和设置于防护筒背离钻孔一端用于驱动防护筒沿钻孔延伸方向运动的驱动组件。[0008] 通过采用上述技术方案，在实际钻孔的过程中，使用钻机先将一端分杆钻入土层中；然后将另一根分杆与已经钻入土层中的分杆首尾拼接，然后继续进行打孔，从而钻出深度较深的钻孔；在钻孔时，每将一根分杆钻入土层后，启动驱动组件，将防护筒贴紧钻孔的内侧壁压入钻孔中；钻孔完毕后再将防护筒一节一节取出；通过设置防护筒，可以对钻孔的内壁进行固定，减小钻孔过程中钻孔内壁坍塌导致卡钻的可能。[0009] 优选的，所述驱动组件包括固定于地面上且竖直设置的引导支架，设置于引导支架上且与引导支架滑移配合的安装架，设置于引导架上用于驱动安装架在引导支架上沿竖直方向滑移的动力组件；所述防护筒设置于安装架上。[0010] 通过采用上述技术方案，启动动力组件，动力组件驱动安装架在引导支架上沿竖直方向上下滑移，从而方便防护筒在钻孔内的安拆。[0011] 优选的，在所述引导支架上沿竖直方向开设有引导槽；所述动力组件包括转动支撑于引导槽中的螺纹丝杠，设置于引导支架上且输出端与螺纹丝杠一端同轴固接的驱动电机和与螺纹丝杠螺接且与引导槽滑移配合的引导块；安装架与引导块固定连接。[0012] 通过采用上述技术方案，开启驱动电机，驱动电机带动螺纹丝杠转动，螺纹丝杠带动引导块在引导槽内沿竖直方向滑移，从而为防护筒在钻孔内的升降提供动力。[0013] 优选的，在所述防护筒的外周上开设有螺旋状的螺纹牙；所述驱动组件还包括设置于安装架上用于驱动防护筒轴周向转动的转动电机。[0014] 通过采用上述技术方案，安装防护筒时，转动电机驱动防护筒周向转动，从而将防护筒旋入钻孔，使防护筒在钻孔内的升降更加流畅。[0015] 优选的，在防护筒一端的内侧壁上开设有环形的安装槽；与之拼接的防护筒的外壁上开设有环形的让位槽从而形成小端；小端的高度与安装槽的高度适配且外径小于安装槽的外径；两个防护管的外管壁对齐；在所述安装槽内设置有用于将两根防护管卡接固定的卡接件。[0016] 通过采用上述技术方案，防护筒拼接完成后，防护筒的外壁处于对其的状态，从而减小防护筒在土层内升降时所受到的阻力，同时使防护筒外壁与钻孔内壁之间的贴合更加紧密。[0017] 优选的，所述卡接件包括定位板；所述定位板设置于小端外壁与安装槽的内壁之间且厚度小于小端外壁与安装槽内壁的间距；在定位板的内壁上凸出设置有多条沿定位板轴线方向排布的弧形的卡条；在安装槽的内侧壁上与插条相对应的位置开设有与插条适配的插槽；插槽插接于插槽中；在小端的外壁上与卡条相对应的位置开设有与卡条相对应的卡槽；卡条卡接于卡槽中；插条与卡条之间的距离小于插槽与卡槽之间的距离；在安装槽的外壁上开设有安装孔；在所述安装孔中设置有用于驱动定位板朝向或者背离小端运动的驱动销。[0018] 通过采用上述技术方案，使用扳手等工具拧动驱动销，驱动销朝向定位板的方向移动将定位板上的卡条推入卡槽中，此时，卡条卡接于卡槽140中，插条插接与插槽中；在插条与插槽、卡条与卡条的作用下，线轴防护筒之间沿轴线方向上下移动；在驱动销的作用下限制防护筒之间的周向移动；从而使防护筒之间稳固连接。[0019] 优选的，所述安装孔为沉头螺纹孔；所述驱动销为沉头螺钉；所述驱动销与安装孔螺接且一端与定位板转动连接。[0020] 通过采用上述技术方案在，在转动驱动销时，驱动销在安装孔中朝向或者背离定位板移动，从而驱动定位板朝向或者背离小端移动，进而改变卡条与卡槽的配合关系，方便防护筒之间的安拆。[0021] 优选的，所述在所述让位槽的外壁上开设有多个引导孔；引导销穿设于引导孔中且与引导孔滑动配合；引导销穿过引导孔的一端与定位板固定连接。[0022] 通过采用上述技术方案，引导销可以对定位板的移动进行引导，从而使定位板的滑移更加平稳，并其可以对防护筒之间周向转动进行进一步的限制。[0023] 优选的，所述定位板有多块且呈弧形。[0024] 通过采用上述技术方案，提高定位板与安装槽和小端之间的适配性，使定位板与安装槽和小端之间的配合更加紧密。[0025] 优选的，在防护筒小端的外周上与多个定位板之间空隙相对应的位置凸出设置有卡接块；当防护筒之间互相拼接时，卡接块与定位板的两侧抵接，卡接块与定位板拼接成圆筒状结构。[0026] 通过采用上述技术方案，每相邻两块定位板相对的两侧可以对卡接块的位置进行限制，从而进一步限制防护筒沿周向转动，进一步提高防护筒之间安装的稳定性。[0027] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：[0028] 1.通过设置防护筒和用于驱动防护筒的驱动组件，减小钻孔过程中钻孔内壁坍塌导致卡钻的可能；[0029] 2.通过设置卡接件，便于防护筒之间进行拼接安装。附图说明[0030] 图1是一种钻机防卡钻装置的结构示意图；[0031] 图2是为展示卡接件结构所做的剖面图；[0032] 图3是图2中A部分的局部放大示意图；[0033] 图4是为展示卡接件与防护筒配合所做的爆炸图。[0034] 附图标记说明：1、防护筒；11、螺纹牙；12、安装槽；120、插槽；121、安装孔；122、引导孔；13、让位槽；14、小端；140、卡槽；141、卡接块；2、引导支架；20、引导槽；3、安装架；4、动力组件；40、螺纹丝杠；41、驱动电机；42、引导块；5、转动电机；6、卡接件；60、定位板；600、插条；601、卡条；602、容纳孔；61、驱动销；610、嵌头；611、花槽；62、引导销；7、安装件；70、法兰盘；71、连接筒；8、钻杆；80、钻头；81、分杆；9、钻孔。具体实施方式[0035] 以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。[0036] 本申请实施例公开一种钻机防卡钻装置。参照图1和图2，钻机防卡钻装置与钻杆8和钻孔9配合使用；在本实施例中钻杆8采用中空的螺旋钻杆8；在钻杆8的底端设置有锥形的钻头80；钻头80的大端与钻杆8底端固定连接且大端的直径大于钻杆8的外径；钻孔9的直径大于钻杆8的直径；钻杆8由多根分杆81首尾拼接而成，具体的，钻杆8和钻杆8之间可以通过法兰和螺钉固接。[0037] 参照图1和图2，钻机防卡钻装置包括多根首尾连接的套设于钻杆8外且与钻孔9内壁贴合的防护筒1和设置于防护筒1背离钻孔9一端用于驱动防护筒1沿钻孔9延伸方向运动的驱动组件；在防护筒1的外壁上开设有呈螺旋排布的螺纹牙11；驱动组件包括固定于地面上且竖直设置的引导支架2，设置于引导支架2上且与引导支架2滑移配合的安装架3，设置于引导架上用于驱动安装架3在引导支架2上沿竖直方向滑移的动力组件4和设置于安装架3上用于驱动防护筒1转动的转动电机5。

[0038] 参照图1，在引导支架2上沿竖直方向开设有引导槽20；动力组件4包括转动支撑于引导槽20中的螺纹丝杠40，设置于引导支架2上且输出端与螺纹丝杠40一端同轴固接的驱动电机41和与螺纹丝杠40螺接且与引导槽20滑移配合的引导块42；安装架3与引导块42固定连接；为了进一步提高动力组件4的驱动力，引导支架2可以设置为多个；动力组件4可以设置为多个且分别设置于引导支架2上。[0039] 为了便于防护筒1之间首尾的拼接，在每两根互相拼接的防护筒1的拼接处设置有卡接件6；参照图3和图4，在防护筒1一端的内侧壁上开设有环形的安装槽12；与之拼接的防护筒1的外壁上开设有环形的让位槽13从而形成小端14；小端14的高度与安装槽12的高度适配且外径小于安装槽12的外径；当小端14插入安装槽12中时，两个防护管的外管壁对齐；小端14插接与安装槽12中且小端14的外壁与安装槽12的内壁存在一定的间距；卡接件6包括多块弧形的定位板60、驱动销61和引导销62；定位板60设置于小端14外壁与安装槽12的内壁之间且厚度小于小端14外壁与安装槽12内壁的间距；在定位板60的外周上凸出设置有多条沿定位板60轴线方向排布的弧形的插条600；在定位板60的内壁上凸出设置有多条沿定位板60轴线方向排布的弧形的卡条601；在安装槽12的内侧壁上与插条600相对应的位置开设有与插条600适配的插槽120；插槽120插接于插槽120中；在小端14的外壁上与卡条601相对应的位置开设有与卡条601相对应的卡槽140；卡条601卡接于卡槽140中；插条600与卡条601之间的距离小于插槽120与卡槽140之间的距离；在安装槽12的外壁上开设有安装孔

121；在本实施例中安装孔121为沉头螺纹孔；驱动销61为沉头螺钉；驱动销61与安装孔121螺接且一端穿过安装孔121与定位板60转动配合；具体的，在定位板60上开设有半球形的容纳孔602；驱动销61与容纳孔602相对应的位置凸出设置有直径大于容纳孔602开口的环形的嵌头610；嵌头610嵌设于容纳孔602中且与容纳孔602转动配合；驱动销61背离定位板60的一端位于安装孔121中且端面开设有十字形的花槽611；在让位槽13的外壁上开设有多个引导孔122；引导销62穿设于引导孔122中且与引导孔122滑动配合；引导销62穿过引导孔

122的一端与定位板60固定连接。

[0040] 为了进一步提高防护筒1在转动时的稳定性，参照图4，在防护筒1小端14的外周上与多个定位板60之间空隙相对应的位置凸出设置有卡接块141；当防护筒1之间互相拼接时，卡接块141与定位板60的两侧抵接，卡接块141与定位板60拼接成圆筒状结构。[0041] 参照图1，为了便于转动电机5与防护筒1之间的安装；在防护筒1与转动电机5之间设置有安装件7；在转动电机5的输出端同轴固接有法兰盘70；安装件7包括与法兰盘70螺栓连接的连接法兰和同轴固接于连接法兰背离法兰盘70一面的连接筒71；连接筒71与防护筒1之间的连接方式与防护筒1之间的连接方式相同。

[0042] 本申请实施例一种钻机防卡钻装置的实施原理为：在实际钻孔9的过程中，使用钻机先将一端分杆81钻入土层中；然后将另一根分杆81与已经钻入土层中的分杆81首尾拼接，然后继续进行打孔，从而钻出深度较深的钻孔9；在钻孔9时，每将一根分杆81钻入土层后，将防护筒1安装到转动电机5上，然后将防护筒1与钻杆8相对应，启动转动电机5和驱动电机41，在转动电机5的作用下防护筒1转动，在驱动电机41的作用下，螺纹丝杠40转动，带动安装架3在引导支架2上沿竖直方向滑移，从而将防护筒1旋转推入土层中紧贴钻孔9的内壁套在钻杆8上；然后拼接第二根钻杆8继续进行钻孔9，钻孔9完成后拼接第二根防护筒1；将防护筒1的小端14插入相拼接防护筒1的让位槽13中，此时卡接块141卡接于没两块相邻定位板60之间的缝隙中；防护筒1拼接处的外壁上呈一个圆滑的曲面；然后使用扳手等拧动驱动销61，驱动销61朝向定位板60的方向移动，此时，卡条601卡接于卡槽140中，插条600插接与插槽120中；在插条600与插槽120的作用下限制防护筒1之间的轴向拉动，在驱动销61和卡接块141的作用下限制防护筒1之间的周向转动；引导销62可以对定位板60的移动进行引导，从而使定位板60的滑移更加平稳，并其可以对防护筒1之间周向转动进行进一步的限制；然后向防护筒1背离钻孔9的一端与转动电机5连接，从而将防护筒1送入钻孔9中；当钻孔9完毕后，反转转动电机5，将防护筒1一截一截取出；通过设置防护筒1，可以对钻孔9的内壁进行固定，减小钻孔9过程中钻孔9内壁坍塌导致卡钻的可能。

[0043] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。