本發(fā)明涉及灌注樁施工，特別涉及一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置及鉆孔方法。

背景技術：

1、鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類，當在硬巖地區(qū)進行大直徑鉆孔灌注樁施工時，巖石強度過高，導致鉆進速度緩慢，所以在進行大直徑鉆孔灌注樁鉆挖施工中，提升掘進速度是十分必要的。

2、現(xiàn)有技術中是通過采用滾刀破巖進行硬巖地區(qū)灌注樁鉆挖施工。但是，采用滾刀破碎硬巖易導致刀具損傷，器械損耗大，降低了破巖效率，提高了施工成本。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置及鉆孔方法，以解決相關技術中現(xiàn)有技術采用滾刀破碎硬巖易導致刀具損傷，器械損耗大，降低了破巖效率，提高了施工成本的技術問題。

2、第一方面，提供了一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，包括：

3、組合臺架；

4、驅動組件，所述驅動組件設于所述組合臺架上；

5、鉆管，所述鉆管設于所述驅動組件上并與其轉動連接，所述鉆管底端設有刀盤，所述刀盤上沿圓周方向間隔設有多個水刀和多個滾刀；

6、控制器，所述控制器設于所述組合臺架上且與所述驅動組件電連接，所述控制器用于控制所述驅動組件帶動所述鉆管轉動，進而帶動多個所述水刀和多個所述滾刀切割巖石。

7、一些實施例中，所述驅動組件包括：

8、動力頭，所述動力頭設于所述組合臺架頂端；

9、減震器，所述減震器與所述動力頭連接；

10、鉆桿，所述鉆桿的一端與所述減震器連接，另一端與所述鉆管連接。

11、一些實施例中，所述基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置還包括：

12、水壓控制組件，所述水壓控制組件設于所述驅動組件上并位于所述鉆管上方。

13、一些實施例中，所述水壓控制組件包括：

14、動密封裝置，所述動密封裝置環(huán)繞設于所述鉆桿外周并與其轉動連接，所述動密封裝置內貫穿設有水管；

15、第一水泵，所述第一水泵設于所述鉆管頂端的一側，所述第一水泵與所述水管連接；

16、電機，所述電機設于所述鉆管頂端的另一側，所述電機與所述第一水泵電連接并與所述控制器電連接。

17、一些實施例中，所述水壓控制組件還包括：

18、電滑環(huán)，所述電滑環(huán)設于所述動密封裝置下方，且所述電滑環(huán)環(huán)繞設于所述鉆桿外周并與其轉動連接，所述電滑環(huán)與所述電機和所述控制器電連接。

19、一些實施例中，每個所述水刀兩側對應設有定位輪，所述定位輪頂端通過第一彈簧與所述刀盤連接，每個所述水刀頂端還設有伸縮管道，所述伸縮管道的一端與所述刀盤連接，另一端與所述水刀連接。

20、一些實施例中，所述刀盤還包括：

21、多個刮板，一個所述刮板對應設于一個所述水刀的前方，且每個所述刮板頂端通過第二彈簧與所述刀盤連接。

22、一些實施例中，所述基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置還包括：

23、水倉；

24、第二水泵，所述第二水泵設于所述水倉與所述組合臺架之間，所述第二水泵的一端與所述水倉通過管路連接，另一端與所述組合臺架通過管路連接。

25、第二方面，提供了一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔方法，使用前述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，包括以下步驟：

26、在灌注樁的鉆孔位置設置組合臺架；

27、在組合臺架上設置驅動組件和控制器，并在驅動組件上設置鉆管，在鉆管上設置刀盤，刀盤上沿圓周方向間隔設有多個水刀和多個滾刀；

28、通過控制器控制驅動組件帶動鉆管轉動，進而帶動多個水刀和多個滾刀切割巖石，直至鉆管鉆進到預設深度。

29、一些實施例中，所述通過控制器控制驅動組件帶動鉆管轉動，進而帶動多個水刀和多個滾刀切割巖石的步驟，包括：

30、獲取鉆管的實際鉆進深度；

31、根據(jù)鉆管的實際鉆進深度調節(jié)鉆管的運動參數(shù)和刀盤的切割參數(shù)；其中，所述鉆管的運動參數(shù)為鉆管旋轉速度，所述刀盤的切割參數(shù)為水刀的水壓、水刀與巖石距離及滾刀與巖石距離參數(shù)。

32、本發(fā)明提供的技術方案帶來的有益效果包括：

33、本發(fā)明實施例提供了一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置及鉆孔方法，所述鉆孔裝置包括組合臺架、驅動組件、鉆管及控制器，所述驅動組件設于所述組合臺架上，所述鉆管設于所述驅動組件上并與其轉動連接，所述鉆管底端設有刀盤，所述刀盤上沿圓周方向間隔設有多個水刀和多個滾刀，所述控制器設于所述組合臺架上且與所述驅動組件電連接，所述控制器用于控制所述驅動組件帶動所述鉆管轉動，進而帶動多個所述水刀和多個所述滾刀切割巖石。本發(fā)明實施例的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，通過所述驅動組件帶動所述鉆管轉動，進而帶動多個所述水刀切割巖石及多個所述滾刀破碎切割后的巖石，多個所述水刀與多個所述滾刀配合實現(xiàn)水力聯(lián)合破巖，降低了單獨使用滾刀破碎硬巖的難度，保護了刀具，降低了器械損耗，提高了破巖效率，降低了施工成本。

技術特征：

1.一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，所述驅動組件（2）包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，所述水壓控制組件（6）包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，所述水壓控制組件（6）還包括：

6.根據(jù)權利要求1所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于：

7.根據(jù)權利要求1所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，所述刀盤（4）還包括：

8.根據(jù)權利要求1所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，還包括：

9.一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔方法，使用權利要求1所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權利要求9所述的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔方法，其特征在于，所述通過控制器控制驅動組件帶動鉆管轉動，進而帶動多個水刀和多個滾刀切割巖石的步驟，包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置及鉆孔方法，涉及灌注樁施工技術領域，所述鉆孔裝置包括組合臺架、驅動組件、鉆管及控制器，驅動組件設于組合臺架上，鉆管設于驅動組件上并與其轉動連接，鉆管底端設有刀盤，刀盤上沿圓周方向間隔設有多個水刀和多個滾刀，控制器用于控制驅動組件帶動鉆管轉動，進而帶動多個水刀和多個滾刀切割巖石。本發(fā)明實施例的基于水力聯(lián)合破巖的大直徑鉆孔裝置通過驅動組件帶動鉆管轉動，進而帶動多個水刀切割巖石及多個滾刀破碎切割后的巖石，水刀與滾刀配合實現(xiàn)水力聯(lián)合破巖，降低了單獨使用滾刀破碎硬巖的難度，保護了刀具，降低了器械損耗，提高了破巖效率，降低了施工成本。

技術研發(fā)人員：馬嘯,馬遠剛,車東霖,蘇舟舟,周輝,肖建成,盧景景,程志耀,高國輝
受保護的技術使用者：中鐵大橋局集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9