一种打孔钻进设备

技术领域

本发明涉及土层钻进技术领域，尤其涉及一种打孔钻进设备。

背景技术

地面土层表现出的水平层状构造。它反映了土壤形成过程中物质的迁移、转化和累积的特点，每一个土层，与其上下的土层，在颜色、结构、质地、结持力、有机体的类型和数量以及酸碱度等方面均有明显差异，反映出各土层的物理、化学、生物学特性的不同。但在同一个土壤剖面中，各土层在发生上都是相互紧密联系、有连续性的。

在矿产开采、建筑施工过程中，许多的矿产资源都隐藏在土层下方，而建筑施工过程中也需要在地面上竖起地桩，因此，无论在矿产勘探还是建筑施工过程中，需要通过打孔钻进设备，在地面上打孔钻进，现有的打孔钻进设备，在施工过程中，土壤暂时储存在筒状的钻进筒中，需要将钻进筒抽出井孔中才能将暂存的泥土排出，排土过程钻进筒外壁对于井壁之间剐蹭容易造成井壁坍塌，且频繁的排土动作，影响土层打孔钻进的效率。

有鉴于此，本发明提供一种打孔钻进设备，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种打孔钻进设备。

本发明提出的一种打孔钻进设备，包括机架，所述机架的内部安装有可上下滑动的活动支架，且活动支架的内部转动安装有筒状结构的主动钻杆，所述活动支架的侧面安装有与主动钻杆传动连接的钻进电机，所述机架的内部顶端安装有带动活动支架上下运动的伸缩油缸，且伸缩油缸的底端安装于主动钻杆的顶端位置，所述活动支架的顶部安装有与主动钻杆转动连接的过渡套筒，且过渡套筒的侧面安装有输送软管，活动支架位于过渡套筒内部的一段外侧设置有多个矩形槽，所述活动支架的另一侧安装有托架，且输送软管的中部安装于托架的上端，所述机架的侧面安装有泥浆泵，且泥浆泵的入口与输送软管的出口连通；

所述主动钻杆的底端安装有筒状结构的延伸钻杆，且延伸钻杆由多节短管拼装构成，所述延伸钻杆的底端安装有钻筒安装座，且钻筒安装座的底部固定安装有钻进筒，所述钻进筒的底端安装有环状旋挖支架，且环状旋挖支架的内部安装有多个螺旋状分布的旋挖刃，所述环状旋挖支架的底部安装有多个破土锥，且破土锥分布于旋挖刃的边缘处，所述钻进筒的内部底端安装有泥渣隔离机构，且泥渣隔离机构分布于旋挖刃上方位置。

本发明中优选地，所述旋挖刃之间安装有导向锥，且导向锥的外侧底部安装有螺旋状分布的旋挖桨，旋挖桨呈锥形结构。

本发明中优选地，所述泥渣隔离机构包括安装于导向锥顶部的隔板，且隔板的顶部设置有多个排土槽，且其中部分排土槽位于旋挖刃的顶部位置，所述排土槽的上方铰接有活动封板。

本发明中优选地，所述隔板的顶部安装有多个弹性推杆，且弹性推杆的一侧与活动封板顶部滑动连接，活动封板的边缘处设置有多个三角形结构的破碎刃。

本发明中优选地，所述环状旋挖支架的外侧设置有多个环形阵列分布的刮研刃口，且刮研刃口之间设置有凹槽，凹槽的底部设置有贯穿环状旋挖支架表壁的流通孔槽。

本发明中优选地，所述凹槽的中部铰接有活动挡板，且每个凹槽中的流通孔槽为两个，两个流通孔槽分布于活动挡板的两侧。

本发明中优选地，所述钻进筒的外壁设置有多个平面部，且平面部的一侧设置有弧形结构的导流板，导流板的边缘呈锋利刃口状结构，所述平面部的中部设置有多个溢流槽。

本发明中优选地，所述溢流槽的内部铰接有封堵件，且封堵件的另一端与钻进筒内壁之间安装有推簧，位于同一竖直表面的推簧弹性系数从下往上依次增加。

与现有技术相比，本发明提供了一种打孔钻进设备，具备以下有益效果：

本发明中，设置有泥浆泵，通过输送软管、过渡套筒、主动钻杆和延伸钻杆，构成泥浆泵与钻进筒之间的连接通道，在土层打孔钻进过程中，井口外侧注入泥浆，同时，在钻进筒内部通过泥浆泵向外抽取井中泥浆，旋挖刃、破土锥将井底的泥土破碎后，在泥浆的冲刷下进入到钻进筒中，泥浆泵将破碎的泥土抽出，完成井中泥浆的置换操作，快速均衡井中的各方压力，避免井壁出现坍塌现象，同时，快速将泥渣从井中排出，在土层打孔钻进过程中，钻进筒无需频繁的从井中抽出排泥，进而加快土层打孔钻进的效率，且避免钻进筒运动时对井壁造成破坏。

附图说明

图1为本发明提出的一种打孔钻进设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种打孔钻进设备的矩形槽结构示意图；

图3为本发明提出的一种打孔钻进设备的钻进筒结构示意图；

图4为本发明提出的一种打孔钻进设备的泥渣隔离机构结构示意图；

图5为本发明实施例2提出的一种打孔钻进设备的环状旋挖支架结构示意图；

图6为本发明实施例2提出的一种打孔钻进设备的环状旋挖支架俯视结构示意图；

图7为本发明实施例2提出的一种打孔钻进设备的环状旋挖支架局部放大结构示意图；

图8为本发明实施例3提出的一种打孔钻进设备的钻进筒结构示意图；

图9为本发明实施例3提出的一种打孔钻进设备的封堵件结构示意图；

图10为本发明实施例3提出的一种打孔钻进设备的导流板结构示意图。

图中：1机架、2钻筒安装座、3环状旋挖支架、31刮研刃口、32流通孔槽、33活动挡板、4旋挖刃、5钻进筒、6延伸钻杆、7活动支架、8钻进电机、9主动钻杆、10伸缩油缸、11过渡套筒、12输送软管、13托架、14泥浆泵、15矩形槽、16导向锥、17旋挖桨、18泥渣隔离机构、181隔板、182排土槽、183弹性推杆、184活动封板、185破碎刃、19破土锥、20平面部、21导流板、22溢流槽、23封堵件、24推簧。

具体实施方式

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1

参照图1-4，一种打孔钻进设备，包括机架1，机架1的内部安装有可上下滑动的活动支架7，且活动支架7的内部转动安装有筒状结构的主动钻杆9，活动支架7的侧面安装有与主动钻杆9传动连接的钻进电机8，机架1的内部顶端安装有带动活动支架7上下运动的伸缩油缸10，且伸缩油缸10的底端安装于主动钻杆9的顶端位置，活动支架7的顶部安装有与主动钻杆9转动连接的过渡套筒11，且过渡套筒11的侧面安装有输送软管12，活动支架7位于过渡套筒11内部的一段外侧设置有多个矩形槽15，活动支架7的另一侧安装有托架13，且输送软管12的中部安装于托架13的上端，机架1的侧面安装有泥浆泵14，且泥浆泵14的入口与输送软管12的出口连通；

主动钻杆9的底端安装有筒状结构的延伸钻杆6，且延伸钻杆6由多节短管拼装构成，延伸钻杆6的底端安装有钻筒安装座2，且钻筒安装座2的底部固定安装有钻进筒5，钻进筒5的底端安装有环状旋挖支架3，且环状旋挖支架3的内部安装有多个螺旋状分布的旋挖刃4，环状旋挖支架3的底部安装有多个破土锥19，且破土锥19分布于旋挖刃4的边缘处，钻进筒5的内部底端安装有泥渣隔离机构18，且泥渣隔离机构18分布于旋挖刃4上方位置。

本发明中，设置有泥浆泵14，通过输送软管12、过渡套筒11、主动钻杆9和延伸钻杆6，构成泥浆泵14与钻进筒5之间的连接通道，在土层打孔钻进过程中，井口外侧注入泥浆，同时，在钻进筒5内部通过泥浆泵14向外抽取井中泥浆，旋挖刃4、破土锥19将井底的泥土破碎后，在泥浆的冲刷下进入到钻进筒5中，被泥浆泵14抽出，完成井中泥浆的置换操作，快速均衡井中的各方压力，避免井壁出现坍塌现象，同时，快速将泥渣从井中排出，在土层打孔钻进过程中，钻进筒5无需频繁的从井中抽出排泥，进而加快土层打孔钻进的效率，且避免钻进筒5运动时对井壁造成破坏。

作为本发明中再进一步的方案，旋挖刃4之间安装有导向锥16，且导向锥16的外侧底部安装有螺旋状分布的旋挖桨17，旋挖桨17呈锥形结构，本发明中，钻进筒5向下运动时，导向锥16和旋挖桨17钻入井底的土层中，在井底中央形成限位土坑，为旋挖刃4、破土锥19破土提供限位操作，有效避免井底破土出现偏移现象发生，其次，位于中部的旋挖桨17，嵌入土层中，并将中心的碎土向外侧扩沿，提高旋挖过程中向下的推进力，并提高土壤的破碎效果，提高泥浆夹带碎土的效率。

作为本发明中再进一步的方案，泥渣隔离机构18包括安装于导向锥16顶部的隔板181，且隔板181的顶部设置有多个排土槽182，且其中部分排土槽182位于旋挖刃4的顶部位置，排土槽182的上方铰接有活动封板184，本发明中，钻进筒5向下运动使得旋挖刃4、破土锥19破土并将土壤向上推动时，碎土挤压活动封板184向上运动，打开排土槽182，碎土从排土槽182中挤入钻进筒5中，且泥浆从钻进筒5的底部流入，泥浆冲刷过程中将碎土进一步破碎，并夹带排出井中，在钻进筒5反转时无碎土进入，但是，井中原有泥浆被抽入钻进筒5中，在钻进筒5正反转交替时活动封板184上下摆动，带动钻进筒5振动，振动过程中将钻进筒5表壁的泥土振落，达到清洁钻进筒5的效果。

作为本发明中再进一步的方案，隔板181的顶部安装有多个弹性推杆183，且弹性推杆183的一侧与活动封板184顶部滑动连接，活动封板184的边缘处设置有多个三角形结构的破碎刃185，本发明中，当活动封板184受到碎土挤压打开时，挤压弹性推杆183发生形变，对活动封板184施加向下的推力，碎土通过排土槽182时，排列的破碎刃185划过碎土表面，对碎土进行进一步的破碎操作，进一步提高泥浆对碎土的输送效率。

实施例2

参照图1-7，一种打孔钻进设备，本实施例在实施例1的基础上，环状旋挖支架3的外侧设置有多个环形阵列分布的刮研刃口31，且刮研刃口31之间设置有凹槽，凹槽的底部设置有贯穿环状旋挖支架3表壁的流通孔槽32，本发明中，钻进筒5向下运动，使得旋挖刃4、破土锥19对井底表壁进行破土动作时，由于刮研刃口31的设置，将井底表壁刮蹭，保持井壁的平整度，降低井壁坍塌的风险，其次，部分泥浆从凹槽中的流通孔槽32进入到钻进筒5中，冲刷钻进筒5周围的碎土，同时，将刮研刃口31刮蹭掉落的土渣快速带走。

凹槽的中部铰接有活动挡板33，且每个凹槽中的流通孔槽32为两个，两个流通孔槽32分布于活动挡板33的两侧，在环状旋挖支架3旋转过程中，刮研刃口31将井壁的碎土刮落时，部分碎土进入到凹槽中，挤压活动挡板33向一侧运动，将凹槽的一侧隐藏，构成环状旋挖支架3上下流通的管道结构，泥浆流动过程中不受到影响，且活动挡板33另一侧的泥浆流动时受到土渣影响，造成泥浆流速差，带动活动挡板33摆动，进而完成活动挡板33周围渣土的清理动作。

实施例3

参照图1-4和图8-10，一种打孔钻进设备，本实施例在实施例1的基础上，钻进筒5的外壁设置有多个平面部20，且平面部20的一侧设置有弧形结构的导流板21，导流板21的边缘呈锋利刃口状结构，平面部20的中部设置有多个溢流槽22，本发明中，钻进筒5旋转运动时，钻进筒5边缘的导流板21，对经过的井壁进行刮平操作，同时，泥浆受到导流板21的作用，将刮平形成的碎土快速冲入溢流槽22中，在钻进筒5中形成多层涌入液流，冲刷钻进筒5内部的土渣，快速将土渣溶解并夹带输送，加快泥土排出的效率。

溢流槽22的内部铰接有封堵件23，且封堵件23的另一端与钻进筒5内壁之间安装有推簧24，位于同一竖直表面的推簧24弹性系数从下往上依次增加，本发明中，溢流槽22中设置有可活动的封堵件23，钻进筒5正常运行时，溢流槽22被封堵件23封堵，随着井底渣土的增加，当泥浆流动受到阻碍时，钻进筒5在泥浆泵14抽吸作用下，钻进筒5内外存在液压差，位于底端的封堵件23首先克服推簧24推力，泥浆快速涌入稀释钻进筒5内部的渣土，并将渣土带走，随着阻力的减弱，溢流槽22逐个被封堵，大部分泥浆从钻进筒5底部流动，再次恢复正常运行状态，提高打孔钻进的效率。

在使用时，土层打孔钻进过程中，井口外侧注入泥浆，同时，在钻进筒5内部通过泥浆泵14向外抽取井中泥浆，旋挖刃4、破土锥19将井底的泥土破碎后，在泥浆的冲刷下进入到钻进筒5中，被泥浆泵14抽出，完成井中泥浆的置换操作，快速均衡井中的各方压力，避免井壁出现坍塌现象，同时，快速将泥渣从井中排出，在土层打孔钻进过程中，钻进筒5无需频繁的从井中抽出排泥，进而加快土层打孔钻进的效率，且避免钻进筒5运动时对井壁造成破坏。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。