气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备及其施工方法与流程

本发明属于潜孔锤，具体涉及气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备及其施工方法。

背景技术：

1、旋挖钻机改装潜孔锤的基本原理是改变旋挖钻机凿岩的机理，由加压旋挖变为气动冲击，旋挖钻机通常采用油缸加压与点冲加压相结合的方式，通过加压产生静载，为挖掘岩石提供一定的重力加压，同时形成对岩石的冲挖，实现效软的高分化岩石旋挖破碎，从而达到加速分化岩石挖掘的作用。这种加压方式相互结合实现高分化岩石的挖掘成孔。然而，对于坚硬花岗岩无法进展，对中分化岩石利用加压旋挖方式效率效低。

2、潜孔锤钻进技术则利用压缩空气为动力源，通过潜孔锤产生一定频率冲击对岩石进行破碎。这种技术将冲击力传递给钻头，通过脉动冲击破岩石进行钻进。与传统的旋挖钻进相比，潜孔锤钻进技术显示出更强的穿透能力，使得再硬岩石地层施工钻进成孔速度大大提高。

3、由于潜孔锤在实际使用过程中通过管道向钻孔中注入压缩空气，利用气流的力量将孔内的岩屑和杂质吹出孔外，这样存在缺点是岩屑和杂质只能从岩孔的上面吹出，开始岩屑和杂质喷溅出，随着钻孔越来越深，岩屑和杂质排出缓慢，在一定频率气流作用在岩孔内反复浮动，排出功效缓慢，不集中没有规律性，并易扬尘，现有的设备也没有岩屑和杂质收集措施，导致施工现场岩屑和杂质四溅，造成环境污染。

技术实现思路

1、本发明的目的在于设计出气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备及其施工方法，采用内外钻杆和带有高压空冲气腔和排渣通道的潜孔锤，实现对岩屑和杂质的排放，将排放的高压气体合理利用，节约能源，同时也解决污染问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明第一个目的，提出一种气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，包括潜孔钻机、空气压缩机以及油气分配器，潜孔钻机的桅杆安装动力装置和钻杆，所述钻杆的底部安装潜孔锤，所述钻杆分为内钻杆和外钻杆，内钻杆和外钻杆顶部安装正反向分流器，所述潜孔锤包括锤体，锤体内设置高压冲气腔和排渣通道，所述高压冲气腔底部安装子锤头，空气压缩机经过油气分配器将高压气体注入正反向分流器用于驱动潜孔锤工作击打岩石，高压气体从内外钻杆之间进入潜孔锤体的高压冲气腔，然后潜孔锤工作释放气体携带岩屑沿着排渣通道、从内钻杆内腔经过排渣管排出岩屑。

4、进一步的，所述空气压缩机与油气分配器通过进气管道连接。

5、进一步的，所述钻杆通过若干节钻杆组合构成。

6、进一步的，动力装置的上安装减震器。

7、进一步的，所述锤体内包括高压冲气腔，高压冲气腔底部安装多个子锤头，高压冲气腔与子锤头高压气体相互连通。

8、进一步的，潜孔锤内设置若干个排渣通道，若干个排渣通道汇集到混合气腔，混合气腔顶部在集中排出管，排出管与内钻杆内腔相连通。

9、本发明第二个目的，提出气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备的施工方法，所述方法如下：

10、步骤1：场地平整、则量放线；

11、步骤2：桩机就位，下设护筒；

12、步骤3：校正桩位点；

13、步骤4：启动桩机，开动空气压缩机，开始下钻；

14、步骤5：压缩空气沿着内外钻杆之间通道进入高压冲气腔，驱动潜孔锤工作击打岩石；

15、步骤6：潜孔锤工作时，释放气体携带岩屑沿着排渣通道进入内钻杆内腔，通过排渣管排出岩屑到达指定区域；

16、步骤7：下钻至设定深度后，清除孔底残渣；

17、步骤8：提升钻杆至地面以上，桩机行走移动至下一个桩位。

18、通过上述技术方案可以得到以下有益效果：

19、本发明设计的潜孔锤钻机具有高压冲气腔和排渣通道，空气压缩机将气体的冲击力直接传递给钻头后，其释放的高压气体从锤头底部排出，并携带桩孔内的岩屑和杂质从排渣通道进入内钻杆的内腔内，最后通过排渣管排出到指定区域。

20、上述方式一方面将释放的高压气体合理利用，将高压气体二次利用，同时在高压气体能将岩屑和杂质带出到达指定区域，也防止岩屑和杂质四溅，与现有的设备相比，完全可以减少环境污染。

21、在能耗方面，现有的设备需要4台上空气压缩机才能使得设备运行，而本发明只需要两台空气压缩机即可运行自如，带有的油气分配器可以同时与多个气冲排渣式潜孔锤入岩钻机施工设备连接。

1.气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，其特征在于：包括潜孔钻机（1）、空气压缩机（2）以及油气分配器（8），潜孔钻机的桅杆安装动力装置（10）和钻杆（5），所述钻杆的底部安装潜孔锤（7），所述钻杆分为内钻杆和外钻杆，内钻杆和外钻杆顶部安装正反向分流器（3），所述潜孔锤包括锤体，锤体内设置高压冲气腔（74）和排渣通道（73），所述高压冲气腔底部安装子锤头（76），空气压缩机经过油气分配器（8）将高压气体注入正反向分流器用于驱动潜孔锤工作击打岩石，高压气体从内外钻杆之间进入潜孔锤体的高压冲气腔，然后潜孔锤工作释放气体携带岩屑沿着排渣通道、从内钻杆内腔经过排渣管排出岩屑。

2.根据权利要求1所述的气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，其特征在于：所述空气压缩机与油气分配器通过进气管道（9）连接。

3.根据权利要求1所述的气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，其特征在于：所述钻杆通过若干节钻杆组合构成。

4.根据权利要求1所述的气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，其特征在于：动力装置的上安装减震器。

5.根据权利要求1所述的气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，其特征在于：所述锤体内包括高压冲气腔（74），高压冲气腔底部安装多个子锤头（76），高压冲气腔与子锤头高压气体相互连通。

6.根据权利要求1所述的气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备，其特征在于：潜孔锤内设置若干个排渣通道，若干个排渣通道汇集到混合气腔（72），混合气腔顶部在集成排出管（71），排出管（71）与内钻杆内腔相连通。

7.一种属于权利要求1所述的气冲式内排渣潜孔锤入岩钻机施工设备的施工方法，其特征在于：所述方法如下：