一種衝擊迴轉鑽進方法
2023-09-20 15:13:25 1
專利名稱：一種衝擊迴轉鑽進方法
技術領域：
本發明主要涉及鑽探工程技術領域，尤其是樁孔鑽進技術。
背景技術：
98113538. 2號專利中所述的泥漿循環衝爆旋抓斗鑽，其鑽進過程是潛孔錘的衝擊鑽頭衝擊沿孔壁的圓環形孔底面地層，同時，鑽頭的齒狀切削具切削沿孔壁圓環形孔底面地層，在孔內外反循環流動的泥將攜帶鑽碴出孔，在孔底形成達到規定回次深度的沿孔壁圓環形溝以後，停鑽並提升鑽頭出孔；向孔底頂面吊放礫石彈，爆破被沿孔壁圓環形溝所圍巖石；降下並迴轉鑽頭，張開著的瓣葉沿孔壁迴轉向下至原深度後停止迴轉鑽頭，驅動瓣葉由孔壁向孔心挖取石塊或巖塊，提升鑽頭出孔，使鑽頭離開孔位後張開瓣葉卸碴，使鑽頭回到孔位後降下鑽頭，重複以上鑽進過程進行下一回次鑽進。泥漿循環衝爆旋抓斗鑽是一種破巖而不碎巖的樁孔施工方法，在不允許使用炸藥時，泥漿循環衝爆旋抓斗鑽進設備只能使用傳統的、細碎巖石的滾齒回鑽進方法在巖石地層中鑽進。在碎巖的樁孔施工方法中，反循環衝擊迴轉鑽、旋挖鑽等，因其不細碎巖石而較為合理。反循環衝擊迴轉鑽所用的鑽頭有兩種一種是整體式鑽頭，即潛孔錘的衝擊鑽頭與樁孔等徑；一種是捆綁式鑽頭，即在與樁孔等徑的迴轉鑽頭上分布有多具小直徑潛孔錘。使用整體式鑽頭時，反循環衝擊迴轉鑽的缺點是用氣量及風機功率太大；使用捆綁式鑽頭時，反循環衝擊迴轉鑽的缺點是多具潛孔錘的衝擊鑽頭難以同步運行、正常鑽進。總之，反循環衝擊迴轉鑽的實用性較差。旋挖鑽是用錐形螺旋鑽頭或筒式鑽頭的截齒迴轉切削破巖、換用撈砂鬥排碴，其缺點是破巖阻力太大；破巖、排碴分時進行，純鑽時間少。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種衝擊迴轉鑽進方法，本發明不使用炸藥， 不細碎巖石。本發明還可由98113538. 2號專利中所述鑽進設備通過反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進的方法實現。本發明所採用的技術方案是該方法由衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環、鑽鬥排碴方法組成，其為反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，細小巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔，粗大巖碴則暫貯於鑽頭的鬥狀空間內，鬥狀空間內貯滿鑽碴後，停鑽，提升鑽頭出孔，卸去鑽碴後下鑽，進行下一回次鑽進。所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔， 用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖。所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是衝擊迴轉鑽掘方法只用於鑽鑿突前中心孔。所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝。所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖。所述衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環排碴方法構成反循環衝擊迴轉鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔。所述迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環排碴方法構成反循環迴轉鑽進方法， 其鑽進過程是用迴轉向下鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔。所述衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和鑽鬥排碴方法構成衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，巖碴暫貯於鑽頭的鬥狀空間內，鬥狀空間內貯滿鑽碴後，停鑽，提升鑽頭出孔，卸去鑽碴後下鑽，進行下一回次鑽進。所述迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和鑽鬥排碴方法構成向心迴轉鑽鬥鑽進方法， 其鑽進過程是用迴轉向下鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，鑽頭的進尺量達到回次深度後，提升鑽頭出孔並換用撈砂鬥入孔撈取巖碴， 撈出孔內巖碴後換回原鑽頭，下鑽，進行下一回次鑽進。本發明與現有技術相比具有以下的主要優點1.提供了一種不使用炸藥的，可由98113538. 2號專利中所述鑽進設備實現的，不細碎巖石的鑽進方法。2.改善了反循環衝擊迴轉鑽的實用性。3.降低了旋挖鑽的破巖阻力、增加了旋挖鑽在巖石地層鑽進時的純鑽時間。
圖1是反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽頭的結構示意圖。
圖2是反循環衝擊迴轉鑽頭的結構示意圖。
圖3是反循環迴轉鑽頭的結構示意圖。
圖4是衝擊迴轉鑽鬥鑽頭的結構示意圖。
圖5是向心迴轉鑽鬥鑽頭的結構示意圖。
圖6是是迴轉鑽鬥鑽頭的結構示意圖。
圖7迴轉鑽頭的結構示意圖。
圖中1、中心鑽頭；2、刮齒；3、滾齒；4、螺旋葉片；5、輸漿口 ；6、進碴口 ；7、底板； 8、逆止門；9、輸漿管；10、筒壁；11、中心管；12、面板；13、連接板；14、卡瓦；15、鍵；16、連杆；17、連接盤；18、轉盤；19、升降盤；20、升降筒；21、連接管；22、主動鑽杆；23、固定筒； 24、油缸；25、孔底式動力頭；26、中心孔；27、圓環形溝；28、溝間巖石。
具體實施例方式
下面結合附圖詳述本發明的具體實施方式
。刮齒2是不可繞軸轉動的刃具(如釺頭等)，或者是可繞豎軸轉動的刃具(如截齒
寸J ο滾齒3是可繞橫軸轉動的刃具(如牙輪、滾刀等)。滾齒有豎向和橫向之分，豎向滾齒指向孔底，橫向滾齒指向孔心(不一定水平指向孔心)。中心鑽頭1或者是潛孔錘的衝擊鑽頭、或者是螺旋鑽頭、或者是豎向滾齒鑽頭。螺旋葉片4是單或雙螺旋葉片，螺旋葉片在鑽頭上呈錐形分布。鑽頭分為鑽掘部、運碴部、輸碴部。鑽掘部有衝擊迴轉、刮齒和滾齒迴轉、刮齒迴轉等三式。衝擊迴轉式鑽掘部由中心鑽頭1、刮齒2、滾齒3、螺旋葉片4和中心管11的下段組成，其中的中心鑽頭是潛孔錘的衝擊鑽頭。上述組件的相互關係如下潛孔錘內套於中心管並與中心管活動連接；潛孔錘的輸氣管道經過中心管、連接管21、主動鑽杆22的空腔，與位於主動鑽杆頂端的氣水龍頭連通；雙螺旋葉片與中心管固連；刮齒和滾齒在同一個圓環投影面上分上下兩層布置，上層是滾齒、下層是刮齒；滾齒與螺旋葉片固連、刮齒通過齒坐板 (未編號)與螺旋葉片固連。刮齒和滾齒迴轉式鑽掘部由中心鑽頭1、刮齒2、滾齒3、螺旋葉片4和中心管11的下段組成，其中的中心鑽頭是錐形鑽頭。上述組件的相互關係如下錐形鑽頭與中心管固連；雙螺旋葉片與中心管固連；刮齒和滾齒在同一個圓環投影面上分上下兩層布置，上層是滾齒、下層是刮齒；滾齒與螺旋葉片固連、刮齒通過齒坐板(未編號)與螺旋葉片固連。刮齒迴轉式鑽掘部由中心鑽頭1、刮齒2、螺旋葉片4和中心管11的下段組成，其中的中心鑽頭是錐形鑽頭。上述組件的相互關係如下錐形鑽頭與中心管固連；單螺旋葉片與中心管固連；刮齒密布於單螺旋葉片的外緣並與葉片固連。 運碴部由圓筒和旋轉升降盤組成。圓筒由底板和無底圓筒組成。底板7與中心管11 (中段)固連、與最上一層螺旋葉片對接並固連，底板上開有進碴口 6、裝有逆止門8。無底圓筒由筒壁10、面板12、連接板13、卡瓦14和鍵15組成。面板為圓環形並與筒壁固連；連接板是兩塊半圓環形板、卡瓦是兩個無底、無蓋的半圓筒，半圓環形板與半圓筒固連；在半圓筒的內壁上設有鍵槽，在中心管(上段)的外壁上設有鍵，鍵槽外套於鍵。無底圓筒的面板穿過連接盤17、外套於中心管之後，將半圓環形板與面板相連、將兩個半圓環柱形板相連並令鍵槽外套於鍵。旋轉升降盤由連杆16、連接盤17、轉盤18、升降盤19、升降筒20、連接管21、固定筒23和油缸M組成。
旋轉升降盤具有旋轉和升降功能。旋轉功能的實現過程如下孔底式動力頭25的主動鑽杆22通過連接管，帶動轉盤在升降盤上迴轉，連杆則隨轉盤和鑽頭一同迴轉，轉盤與升降盤因摩擦產生的力矩，經升降筒、固定筒(升降筒通過鍵、槽內套於固定筒)傳遞給孔底式動力頭，最終經由鑽杆由地面設備與地面間的阻力矩平衡。升降功能的實現過程如下伸出油缸的活塞，升降筒、升降盤、轉盤、連杆、無底圓筒等隨之下降，無底圓筒底口上的銷軸(圖中未畫出)插入底板上的銷軸孔(圖中未畫出) 後，無底圓筒與底板組成可盛放鑽碴的圓筒；收回油缸的活塞，升降筒、升降盤、轉盤、連杆、 無底圓筒等隨之上升，無底圓筒離開底板後，可卸去和清除底板上的鑽碴。輸碴部包括有輸漿口 5和輸漿管9。輸漿口貫穿底板，輸漿管的空腔與輸漿口和中心管空腔連通，輸漿管的管壁與底板和中心管管壁固連。中心管的空腔通過連接管、主動鑽杆，與位於主動鑽杆頂端的水龍頭的空腔連通。如圖1所示的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽頭，由衝擊迴轉式鑽掘部、運碴部和輸碴部組成。如圖2所示的反循環衝擊迴轉鑽頭，由衝擊迴轉式鑽掘部和輸碴部組成。如圖3所示的反循環迴轉鑽頭，由刮齒和滾齒迴轉式鑽掘部和輸碴部組成。如圖4所示的衝擊迴轉鑽鬥鑽頭，由衝擊迴轉式鑽掘部和運碴部組成。如圖5所示的向心迴轉鑽鬥鑽頭，由刮齒和滾齒迴轉式鑽掘部和運碴部組成。如圖6所示的迴轉鑽鬥鑽頭，由刮齒迴轉式鑽掘部和運碴部組成。如圖7所示的迴轉鑽頭，由刮齒和滾齒迴轉式鑽掘部組成。下面結合具體實施例進一步詳述本發明。實施例一反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法實施例。本實施例使用的是如圖1所示的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽頭(中心鑽頭是潛孔孔錘的衝擊鑽頭)，以及具有迴轉、潛孔錘衝擊、反循環排碴功能的、使用伸縮式鑽杆的鑽進設備。本實施例是在巖石地層中鑽鑿圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽孔底式動力頭25的主動鑽杆22，通過連接管21帶著轉盤18、連杆16、鑽頭一同迴轉，孔底式動力頭25、固定筒23、升降筒20等阻止升降盤19隨轉盤18轉動；風機驅動潛孔錘的衝擊鑽頭作上下往復運動；泥漿泵驅動泥漿經由輸漿口 5、輸漿管9、中心管11、 連接管21、主動鑽杆22等在孔內外反循環流動。開孔中心鑽頭即衝擊鑽頭率先鑽鑿中心孔26，隨後刮齒2向下鑽鑿圓環形溝27，最後由滾齒3向孔心破碎溝間巖石28 ；鑽進衝擊鑽頭、刮齒和滾齒同時破巖是鑽進的開始，此後，隨著鑽頭的進尺，巖碴沿螺旋葉片上升，其中的細小鑽碴被不斷在孔內外反循環流動的泥漿攜帶出孔、粗大巖碴則通過進碴口 6、頂開逆止門8進入圓筒內。圓筒內裝滿粗大巖碴後，停鑽，提鑽關閉逆止門並提升鑽頭出孔，鑽頭出孔後令其離開孔位。鑽頭離開孔位後，縮回油缸M的活塞，升降筒20沿著固定筒23升起，與此同時， 升降盤19、轉盤18、連杆16和無底圓筒隨之升起，隨著無底圓筒的升起，圓筒內的巖碴掉落
6於地面。除淨殘留於底板7上的巖碴後，伸出油缸21的活塞，無底圓筒隨之降下，無底圓筒的插銷插入底板上的銷軸孔後，無底圓筒與底板組成圓筒。無底圓筒與底板組成圓筒後，令鑽頭回到孔位，下鑽，進行下一回次鑽進。本實施例與潛孔錘相關的優點是(1)潛孔錘的衝擊鑽頭能快速地鑽成中心孔，為刮齒、滾齒破巖提供初始自由面；(2)為刮齒、滾齒提供衝擊能量，令刮齒的剪切破巖變為衝切破巖、滾齒的碾壓破巖變為衝壓破巖，提高刮齒和滾齒的破巖能力；(3)只有一具小直徑潛孔錘，用風量及風機功率小，也沒有捆綁式鑽頭的多個衝擊鑽頭同步運行的問題。本實施例與錐形螺旋葉片、刮齒和滾齒相關的優點是(1)與一個圓環形溝對應的刮齒數量，最少可以是兩個，因此，刮齒的比壓較大、破巖能力較強(2)滾齒是在圓環形溝中向孔心方向的自由面楔斷溝間巖石，因此，滾齒的破巖阻力較小；(3)溝間巖石的面積比圓環形溝和中心孔的大，因此，全斷面鑽進的阻力較小；(4)刮齒在破巖過程中不會對巖碴進行重複破碎，滾齒在破巖過程中因其不接觸孔底面也不會對巖碴進行重複破碎，螺旋葉片可將巖碴運離孔底面，因此，巖碴重複破碎率較低。本實施例與反循環與圓筒聯合排碴相關的優點是(1)鑽進中、終孔後不會有巖粉不能出孔；(2)因粗大巖碴由圓筒運載出孔，可在泥漿泵和砂石泵中，選用效率較高的泥漿泵；(3)大巖塊可即時離開孔底並隨後進入圓筒內、避免被重複破碎；(4)破巖與反循環泥漿排碴同時進行、破巖與圓筒裝碴同時進行，純鑽時間較多。實施例二 反循環衝擊迴轉鑽進方法實施例。本實施例使用的是如圖2所示的反循環衝擊迴轉鑽頭(中心鑽頭是潛孔孔錘的衝擊鑽頭)，以及具有迴轉、潛孔錘衝擊、反循環排碴功能的鑽進設備。本實施例是在巖石地層中鑽鑿圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽驅動鑽頭迴轉，驅動潛孔錘的衝擊鑽頭作上下往復運動，砂石泵驅動泥漿在孔內外反循環流動。開孔中心鑽頭即衝擊鑽頭率先鑽鑿中心孔，隨後刮齒向下鑽鑿圓環形溝，最後由滾齒向孔心破碎溝間巖石；鑽進衝擊鑽頭、刮齒和滾齒同時破巖是鑽進的開始，此後，隨著鑽頭的進尺，巖碴沿螺旋葉片上升，最終被不斷在孔內外反循環流動的泥漿攜帶出孔。本實施例與潛孔錘、錐形螺旋葉片及刮齒和滾齒相關的優點，與實施例一的相同； 本實施例與反循環排碴相關的優點是鑽進中、終孔後不會有巖粉不能出孔；破巖與反循環泥漿排碴同時進行，純鑽時間較多。實施例三反循環迴轉鑽進方法實施例。
本實施例使用的是如圖3所示的反循環迴轉鑽頭，(中心鑽頭是錐形鑽頭或滾齒鑽頭)，以及具有迴轉、反循環排碴功能的鑽進設備。本實施例是在巖石地層中鑽鑿圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽驅動鑽頭迴轉，砂石泵驅動泥漿在孔內外反循環流動。開孔中心鑽頭即錐形鑽頭或滾齒鑽頭率先鑽鑿中心孔，隨後刮齒向下鑽鑿圓環形溝，最後由滾齒向孔心破碎溝間巖石；鑽進螺旋鑽頭或滾齒鑽頭、刮齒和滾齒同時破巖是鑽進的開始，此後，隨著鑽頭的進尺，巖碴沿螺旋葉片上升，最終被不斷在孔內外反循流動的泥漿攜帶出孔。本實施例與錐形螺旋葉片及刮齒和滾齒相關的優點，與實施例一的相同；本實施例與反循環排碴相關的優點是鑽進中、終孔後不會有巖粉不能出孔；破巖與反循環泥漿排碴同時進行，純鑽時間較多。實施例四衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法實施例。本實施例使用的是如圖1所示的泥漿循環衝擊迴轉鑽鬥鑽頭，或者是如圖4所示的衝擊迴轉鑽鬥鑽頭(中心鑽頭是潛孔孔錘的衝擊鑽頭)，以及具有迴轉、潛孔錘衝擊、反循環排碴功能的、使用伸縮式鑽杆的鑽進設備。本實施例是在巖石地層中鑽鑿圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽驅動鑽頭迴轉，驅動潛孔錘的衝擊鑽頭作上下往復運動。開孔中心鑽頭即衝擊鑽頭率先鑽鑿中心孔，隨後刮齒向下鑽鑿圓環形溝，最後由滾齒向孔心破碎溝間巖石； 鑽進衝擊鑽頭、刮齒和滾齒同時破巖是鑽進的開始，此後，隨著鑽頭的進尺，巖碴沿螺旋葉片上升通過進碴口並頂開逆止門進入圓筒內。圓筒內裝滿巖碴後，停鑽，提鑽關閉逆止門並提升鑽頭出孔，鑽頭出孔後令其離開孔位。鑽頭離開孔位後，升起無底圓筒，隨著無底圓筒的升起，圓筒內的巖碴掉落於地面，除淨殘留於底板上的巖碴後，降下無底圓筒，無底圓筒與底板組成圓筒後，令鑽頭回到孔位，下鑽，進行下一回次鑽進。本實施例與潛孔錘、錐形螺旋葉片及刮齒和滾齒相關的優點，與實施例一的相同； 本實施例與圓筒運載排碴相關的優點是大巖塊可即時離開孔並隨後進入圓筒內、避免被重複破碎；破巖與圓筒裝碴同時進行，純鑽時間較多。實施例五向心迴轉鑽鬥鑽進方法實施例。本實施例使用的是如圖5所示的向心迴轉鑽鬥鑽頭，以及具有迴轉功能的、使用伸縮式鑽杆的鑽進設備。本實施例是在巖石地層中鑽鑿圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽驅動鑽頭迴轉。開孔中心鑽頭即錐形鑽頭率先鑽鑿中心孔，隨後刮齒向下鑽鑿圓環形溝，最後由滾齒向孔心破碎溝間巖石；鑽進錐形鑽頭、刮齒和滾齒同時破巖是鑽進的開始，此後，隨著鑽頭的進尺，巖碴沿螺旋葉片上升通過進碴口並頂開逆止門進入圓筒內。圓筒內裝滿巖碴後，停鑽，提鑽關閉逆止門並提升鑽頭出孔，鑽頭出孔後令其離開孔位。鑽頭離開孔位後，升起無底圓筒，隨著無底圓筒的升起，圓筒內的巖碴掉落於地面，除淨殘留於底板上的巖碴後，降下無底圓筒，無底圓筒與底板組成圓筒後，令鑽頭回到孔位，下鑽，進行下一回次鑽進。
本實施例與錐形螺旋葉片及刮齒和滾齒相關的優點，與實施例一的相同；本實施例與圓筒排碴相關的優點與實施例四的相同。實施例六迴轉鑽鬥鑽進方法實施例。本實施例使用的是如圖6所示的迴轉鑽鬥鑽頭，以及具有迴轉功能的、使用伸縮式鑽杆的鑽進設備。本實施例是在卵(礫)石地層中鑽挖圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽驅動鑽頭迴轉。開孔中心鑽頭即錐形鑽頭率先鑽鑿中心孔，隨後刮齒由孔心向孔邊、由低向高分層鑽挖土石。鑽進錐形鑽頭和刮齒同時鑽挖土石是鑽進的開始，此後，隨著鑽頭的進尺，脫離地層的土石沿螺旋葉片上升通過進碴口並頂開逆止門進入圓筒內。圓筒內裝滿土石後，停鑽，提鑽關閉逆止門並提升鑽頭出孔，鑽頭出孔後令其離開孔位。 鑽頭離開孔位後，升起無底圓筒，隨著無底圓筒的升起，圓筒內的巖碴掉落於地面，除淨殘留於底板上的巖碴後，降下無底圓筒，無底圓筒與底板組成圓筒後，令鑽頭回到孔位，下鑽， 進行下一回次鑽進。本實施例的優點是葉片之間、進碴口可通過大粒徑卵(礫)石。實施例七迴轉鑽進方法實施例。本實施例使用的是如圖7所示的迴轉鑽頭，以及具有迴轉功能的、使用伸縮式鑽杆的鑽進設備。本實施例是在巖石地層中鑽鑿圓形孔。以下是本實施例的實施過程。開鑽驅動鑽頭迴轉。開孔中心鑽頭即錐形鑽頭率先鑽鑿中心孔，隨後刮齒向下鑽鑿圓環形溝，最後由滾齒向孔心破碎溝間巖石；鑽進螺旋鑽頭、刮齒和滾齒同時破巖是鑽進的開始，鑽頭的進尺量達到預定回次深度後停鑽並提升鑽頭出孔、換用撈砂鬥入孔撈取巖碴，撈出孔內巖碴後換回原鑽頭，下鑽，進行下一回次鑽進。本實施例與錐形螺旋葉片及刮齒和滾齒相關的優點，與實施例一的相同。綜上所述，本發明提供了一種用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿中心孔、用迴轉向下鑽掘方法鑽鑿圓環形溝、有迴轉向心鑽掘方法楔斷溝間巖石、用反循環泥漿排巖屑、用鑽頭排巖塊的、在巖石地層鑽鑿圓形樁孔的衝擊迴轉鑽進方法，其主是優點是衝擊迴轉鑽掘面積、 潛孔錘的直徑、功率小，沒有捆綁式潛孔錘的多個衝擊鑽頭難同步的問題；刃具的數量少、 比壓大、破巖能力較強；破溝間巖只需克服巖石的抗剪強度，破巖阻力較小；破巖與反循環泥將排巖屑同時進行、破巖與鑽頭裝載巖塊同時進行，純鑽時間較多。
權利要求
1.一種衝擊迴轉鑽進方法，其特徵是該方法由衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環、鑽鬥排碴方法組成，其為反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，細小巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔，粗大巖碴則暫貯於鑽頭的鬥狀空間內，鬥狀空間內貯滿鑽碴後，停鑽，提升鑽頭出孔，卸去鑽碴後下鑽，進行下一回次鑽進。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是 用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是 衝擊迴轉鑽掘方法只用於鑽鑿突前中心孔。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是 用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法是 用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環排碴方法構成反循環衝擊迴轉鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環排碴方法構成反循環迴轉鑽進方法，其鑽進過程是用迴轉向下鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和鑽鬥排碴方法構成衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝， 用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，巖碴暫貯於鑽頭的鬥狀空間內，鬥狀空間內貯滿鑽碴後，停鑽，提升鑽頭出孔，卸去鑽碴後下鑽，進行下一回次鑽進。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和鑽鬥排碴方法構成向心迴轉鑽鬥鑽進方法，其鑽進過程是用迴轉向下鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，鑽頭的進尺量達到回次深度後，提升鑽頭出孔並換用撈砂鬥入孔撈取巖碴，撈出孔內巖碴後換回原鑽頭，下鑽，進行下一回次鑽進。
全文摘要
本發明提供了一種衝擊迴轉鑽進方法，該方法由衝擊迴轉、迴轉向下、迴轉向心鑽掘方法和反循環、鑽鬥排碴方法組成，其為反循環衝擊迴轉鑽鬥鑽進方法，其鑽進過程是用衝擊迴轉鑽掘方法鑽鑿突前中心孔，用迴轉向下鑽掘方法向下鑽鑿半徑內小外大、高程內低外高的多道圓環形溝，用迴轉向心鑽掘方法由圓環形溝向在孔心一側的自由面破巖，細小巖碴由不斷在孔內外循環流動泥漿攜帶出孔，粗大巖碴則暫貯於鑽頭的鬥狀空間內，鬥狀空間內貯滿鑽碴後，停鑽，提升鑽頭出孔，卸去鑽碴後下鑽，進行下一回次鑽進。本發明是一種不不細碎巖石的鑽進方法，其改善了反循環衝擊迴轉鑽的實用性，降低了旋挖鑽的破巖阻力、增加了旋挖鑽在巖石地層鑽進時的純鑽時間。
文檔編號E21B7/00GK102251743SQ20111015127
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者程天森 申請人:程天森