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CN116480273A - 一种应急小型喷射钻机 - Google Patents

一种应急小型喷射钻机 Download PDF

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CN116480273A
CN116480273A CN202210046912.7A CN202210046912A CN116480273A CN 116480273 A CN116480273 A CN 116480273A CN 202210046912 A CN202210046912 A CN 202210046912A CN 116480273 A CN116480273 A CN 116480273A
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CN
China
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drilling
mast
drill
drilling tool
tool
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CN202210046912.7A
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贺佳
任健
杨葆华
周海燕
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Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences
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Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences
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Abstract

一种应急小型喷射钻机，包括：底盘；车架装置，安装在所述底盘上；以及钻孔装置，包括桅杆、加压油缸、钻孔器、钻孔驱动机构和钻具，所述桅杆安装在所述车架装置上，所述钻孔器安装在所述桅杆上，所述加压油缸的两端分别与所述桅杆和钻孔器连接，所述钻孔驱动机构安装在所述钻孔器上并与所述钻具连接；所述钻孔器内设置有药液通道，所述钻具上设置有喷嘴，所述药液通道与所述喷嘴连通；其中，所述加压油缸、钻孔器和钻孔驱动机构共同驱动所述钻具进行回转钻孔和直推钻孔，所述钻具在地面钻出有效长度的深孔后，所述钻孔器内的药液通过所述钻具的喷嘴喷射入土层。本发明采用回转钻孔、直推钻孔相结合的作业模式，作业效率高，成孔快。

Description

一种应急小型喷射钻机
技术领域
本发明涉及一种喷射钻机，特别是一种用于污染土壤原位修复的应急小型喷射钻机。
背景技术
土壤地下水原位修复技术是通过钻孔进入土层的预定深度，然后从喷嘴喷出药剂，液流对土体进行切割搅拌，使氧化药剂与污染土壤充分混合，氧化分解污染物。
现有技术的小型修复设备喷射钻机功能单一，修复深度有限，仅能用于直推作业，对地层适应性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种应急小型喷射钻机。
为了实现上述目的，本发明提供了一种应急小型喷射钻机，其中，包括：
底盘；
车架装置，安装在所述底盘上；以及
钻孔装置，包括桅杆、加压油缸、钻孔器、钻孔驱动机构和钻具，所述桅杆安装在所述车架装置上，所述钻孔器安装在所述桅杆上，所述加压油缸的两端分别与所述桅杆和钻孔器连接，所述钻孔驱动机构安装在所述钻孔器上并与所述钻具连接；所述钻孔器内设置有药液通道，所述钻具上设置有喷嘴，所述药液通道与所述喷嘴连通；
其中，所述加压油缸、钻孔器和钻孔驱动机构共同驱动所述钻具同时进行回转钻孔和直推钻孔，所述钻具在地面钻出有效长度的深孔后，所述钻孔器内的药液通过所述钻具的喷嘴喷射入土层。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述车架装置包括车身底架、三角连接架、变幅油缸和升降油缸，所述三角连接架与所述车身底架铰接，所述桅杆安装在所述三角连接架上，所述变幅油缸的上端与所述三角连接架铰接，所述变幅油缸的下端与所述车身底架铰接，所述变幅油缸伸缩控制所述三角连接架的角度，并通过所述三角连接架调整所述桅杆的角度；所述升降油缸的下端安装在所述三角连接架上，所述升降油缸的上端与所述桅杆连接，所述升降油缸伸缩控制所述桅杆在所述三角连接架上下滑动。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述车架装置通过控制所述桅杆的角度和所述桅杆在所述三角连接架上的位置，调整所述钻具与地面在±15°的倾角范围内钻孔。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述桅杆的前侧设置有用于所述钻孔器上下滑动的轨道，所述桅杆的后侧设置有用于沿所述三角连接架滑动的轨道。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述钻孔装置还包括下支座，所述下支座安装在所述桅杆的底端，用于触地支撑以保证最大提钻力时车身的稳定。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述钻孔驱动机构为钻孔液压马达。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述加压油缸的上端与所述桅杆的顶端连接，所述加压油缸的下端与所述钻孔器连接，所述加压油缸的压力与所述桅杆和钻孔器的自重共同形成所述钻具的下压力。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述钻孔器的输出扭矩为10KN，所述加压油缸的加压回拖力为15KN。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述钻具在黄粘土层的钻进速度为2m/min，所述钻具在路基地层的钻进速度为1.2m/min，所述钻具在冻土层的钻进速度为0.6m/min。
上述的应急小型喷射钻机，其中，所述钻具的钻杆尺寸为Φ114＊2200mm，所述钻具的钻杆在土层竖直钻孔直径为20cm，深度＜2m。
本发明的技术效果在于：
本发明采用回转钻孔、直推钻孔相结合的作业模式，作业效率高，成孔快，可用于在冻土层、砂砾层等复杂地层作业，缩短了施工工期，解决了现有技术修复深度有限，对地层适应性差的问题。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为本发明一实施例的车架装置结构示意图；
图4为本发明一实施例的钻孔装置结构示意图。
其中，附图标记
1车架装置
11三角连接架
12车身底架
13变幅油缸
14升降油缸
2钻孔装置
21钻具
22钻孔器
23钻孔驱动机构
24加压油缸
25桅杆
26下支座
3底盘
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
参见图1及图2，图1为本发明一实施例的结构示意图，图2为图1的主视图。本发明的应急小型喷射钻机，包括：底盘3，由底盘3搭载整机行走，并为车架装置1和钻孔装置2提供动力来源；车架装置1，安装在所述底盘3上；以及钻孔装置2，包括桅杆25、加压油缸24、钻孔器22、钻孔驱动机构23和钻具21，所述桅杆25安装在所述车架装置1上，所述钻孔器22安装在所述桅杆25上，所述加压油缸24的两端分别与所述桅杆25和钻孔器22连接，所述钻孔驱动机构23安装在所述钻孔器22上并与所述钻具21连接；所述钻孔器22内设置有药液通道，所述钻具21上设置有喷嘴，所述药液通道与所述喷嘴连通；其中，所述加压油缸24、钻孔器22和钻孔驱动机构23共同驱动所述钻具21同时进行回转钻孔和直推钻孔，所述钻具21在地面钻出有效长度的深孔后，所述钻孔器22内的药液通过所述钻具21的喷嘴喷射入土层。
参见图3，图3为本发明一实施例的车架装置1结构示意图。通过车架装置1控制桅杆25的角度，保证钻具21与地面的垂直度。本实施例的所述车架装置1包括车身底架12、三角连接架11、变幅油缸13和升降油缸14，所述三角连接架11与所述车身底架12铰接，所述桅杆25安装在所述三角连接架11上；两个变幅油缸13的上端分别与所述三角连接架11的两个角端铰接，所述变幅油缸13的下端分别与所述车身底架12前端铰接，所述升降油缸14的下端安装在所述三角连接架11上，所述升降油缸14的上端与所述桅杆25连接，通过升降油缸14的伸缩控制桅杆25在三角连接架11上下滑动。本实施例中，升降油缸14的上端铰接于桅杆25的中部支耳，升降油缸14的下端铰接于三角连接架11的下部支耳；所述变幅油缸13伸缩控制所述三角连接架11的角度，并通过所述三角连接架11调整所述桅杆25的角度，进而保证钻具21的垂直度，使钻具21能够在<10°倾角凹凸不平的地表上垂直钻孔；其中，所述车架装置1通过控制所述桅杆25的角度和在三角连接架11上的位置，调整所述钻具21与地面在±15°的倾角范围内钻孔。
参见图4，图4为本发明一实施例的钻孔装置2结构示意图。通过钻孔驱动机构23驱动钻具21旋转，依靠加压油缸24推力，使钻具21下压回转破碎土层。本实施例中，所述桅杆25的前侧设置有用于所述钻孔器22上下滑动的轨道，所述桅杆25的后侧设置有用于沿所述三角连接架11滑动的轨道。所述钻孔装置2还包括下支座26，所述下支座26安装在所述桅杆25的底端，用于满钻时触地支撑，以保证最大提钻力时车身的稳定。所述钻孔驱动机构23优选为钻孔液压马达，钻具21由钻孔液压马达提供驱动力，由加压油缸24的压力和桅杆25与钻孔器22的自重提供下压力。所述加压油缸24的上端与所述桅杆25的顶端连接，所述加压油缸24的下端与所述钻孔器22连接，所述加压油缸24的压力与所述桅杆25和钻孔器22的自重共同形成所述钻具21的下压力。
本实施例的所述钻孔器22的输出扭矩优选为10KN，所述加压油缸24的加压回拖力优选为15KN。所述钻具21在黄粘土层的钻进速度优选为2m/min，所述钻具21在路基地层的钻进速度优选为1.2m/min，所述钻具21在冻土层的钻进速度优选为0.6m/min。所述钻具21的钻杆尺寸优选为Φ114＊2200mm，所述钻具21的钻杆在土层竖直钻孔直径优选为20cm，深度＜2m。
整车就位后，通过调节变幅油缸13，使钻孔装置2中的桅杆25垂直于地面，钻孔驱动机构23驱动钻具21旋转，依靠桅杆25与钻孔器22的自重与加压油缸24的压力，使钻具21下压回转破碎土层。钻至指定深度后，打开钻孔器22内的药液通道，药液流至钻具21，通过钻具21的喷嘴喷射入土层。喷射作业结束后，加压油缸24和升降油缸14分别收缩，提升桅杆25和钻具21，待钻具21全部移至孔外，钻孔结束。在污染场地依次前进钻孔，根据污染范围和分布选择钻孔数量和深度。
本发明用于污染土壤原位修复，作业时通过变幅机构控制桅杆25的角度，保证钻具21与地面在±15°的倾角范围内钻孔作业。整车就位后，通过控制车架装置1，使钻孔装置2中的桅杆25与地面达到指定角度，钻孔驱动机构23和钻孔器22共同驱动钻具21旋转，依靠桅杆25与钻孔器22的自重与加压油缸24的压力，使钻具21回转破碎土层。钻至指定深度后打开钻孔器22内药液通道，使药液流过钻具21的钻杆内通道，经钻杆上的喷嘴喷射入土层。喷射作业完成后，加压油缸24和提升油缸分别收缩，提升桅杆25和钻具21，待钻具21全部移至孔外，底盘3驱动行走至下一作业位置。
本发明采用回转钻孔、直推钻孔相结合的作业模式，作业效率高，成孔快，可用于在冻土层、砂砾层等复杂地层作业，缩短了施工工期，解决了现有技术修复深度有限，对地层适应性差的问题。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种应急小型喷射钻机，其特征在于，包括：
底盘；
车架装置，安装在所述底盘上；以及
钻孔装置，包括桅杆、加压油缸、钻孔器、钻孔驱动机构和钻具，所述桅杆安装在所述车架装置上，所述钻孔器安装在所述桅杆上，所述加压油缸的两端分别与所述桅杆和钻孔器连接，所述钻孔驱动机构安装在所述钻孔器上并与所述钻具连接；所述钻孔器内设置有药液通道，所述钻具上设置有喷嘴，所述药液通道与所述喷嘴连通；
其中，所述加压油缸、钻孔器和钻孔驱动机构共同驱动所述钻具同时进行回转钻孔和直推钻孔，所述钻具在地面钻出有效长度的深孔后，所述钻孔器内的药液通过所述钻具的喷嘴喷射入土层。
2.如权利要求1所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述车架装置包括车身底架、三角连接架、变幅油缸和升降油缸，所述三角连接架与所述车身底架铰接，所述桅杆安装在所述三角连接架上，所述变幅油缸的上端与所述三角连接架铰接，所述变幅油缸的下端与所述车身底架铰接，所述变幅油缸伸缩控制所述三角连接架的角度，并通过所述三角连接架调整所述桅杆的角度；所述升降油缸的下端安装在所述三角连接架上，所述升降油缸的上端与所述桅杆连接，所述升降油缸伸缩控制所述桅杆在所述三角连接架上下滑动。
3.如权利要求2所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述车架装置通过控制所述桅杆的角度和所述桅杆在所述三角连接架上的位置，调整所述钻具与地面在±15°的倾角范围内钻孔。
4.如权利要求1、2或3所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述桅杆的前侧设置有用于所述钻孔器上下滑动的轨道，所述桅杆的后侧设置有用于沿所述三角连接架滑动的轨道。
5.如权利要求1、2或3所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述钻孔装置还包括下支座，所述下支座安装在所述桅杆的底端，用于触地支撑以保证最大提钻力时车身的稳定。
6.如权利要求1、2或3所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述钻孔驱动机构为钻孔液压马达。
7.如权利要求1、2或3所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述加压油缸的上端与所述桅杆的顶端连接，所述加压油缸的下端与所述钻孔器连接，所述加压油缸的压力与所述桅杆和钻孔器的自重共同形成所述钻具的下压力。
8.如权利要求1、2或3所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述钻孔器的输出扭矩为10KN，所述加压油缸的加压回拖力为15KN。
9.如权利要求8所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述钻具在黄粘土层的钻进速度为2m/min，所述钻具在路基地层的钻进速度为1.2m/min，所述钻具在冻土层的钻进速度为0.6m/min。
10.如权利要求8所述的应急小型喷射钻机，其特征在于，所述钻具的钻杆尺寸为Φ114＊2200mm，所述钻具的钻杆在土层竖直钻孔直径为20cm，深度＜2m。
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