[发明专利]振冲式辐射井水平辐射管施工设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于辐射井水平辐射管施工的设备，属于土木工程施工设备。

背景技术

辐射井是由一口大直径的钢筋混凝土管竖井和自竖井内的任一高程和水平方向含水层打进具有一定长度的多层(或单层)、数根水平辐射管所组成。竖井是水平辐射管施工、集水和安装抽水泵将水排至井外的场所，水平辐射管用来汇集含水层地下水至竖井内。

目前国内外在卵砾石地层中水平成孔，通常采用泥浆护壁钻进或潜孔锤，成孔通常为干孔或水头压力小的孔，另外，有些地方采用顶进法，就是采用液压千斤顶将钻杆或滤水管顶入砂卵石地层中。由于辐射井主要用于取水或降水工程，为了保证出水量，在钻进过程中一般不能使用泥浆，而采用清水钻进，另外，为了取得最大出水量，水平辐射管一般设在含水层底部，因而水头较高且水量较大，采用潜孔锤因端部封孔困难而无法施工，故铺设水平辐射管不宜采用泥浆护壁或潜孔锤钻进。若采用顶进法施工，由于钻杆或滤水管受到地层的阻力大，顶进长度受到限制。

本申请人所有的发明专利“辐射井水平辐射管全液压施工设备”(专利号：ZL200410000062.9)是系列辐射井水平辐射管施工设备之一。它的井下部分采用全液压系统，不仅施工安全，而且钻进力量大，采用回转钻进，并不用泥浆护壁，在粉土、粉砂土和砂土含水层中钻孔长度可达60～100m，但该设备在卵砾石含水层中钻进长度受到限制，一般不超过10m。

发明内容

为了克服现有的辐射井辐射管施工设备在卵砾石含水层中钻进长度受到限制的不足，本发明的目的在于：提供一种振冲式辐射井水平辐射管施工设备，该施工设备适合于在卵砾石含水层中进行不采用泥浆护壁的清水钻进，可增加水平辐射管在卵砾石地层中的铺设长度，且在遇到卡钻需要拔出钻杆时，可以使钻杆轻松拔出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种振冲式辐射井水平辐射管施工设备，包括井上部分和井下部分，井上部分包括电动机、液压油泵、高压水泵，井下部分包括液压马达、变速箱、油缸、机架、主动钻杆及钻杆接头，井下部分为全液压系统，井上部分与井下部分通过高压油管和高压水管相连接；液压马达和油缸分别通过变速箱与主动钻杆相连接，由液压马达带动主动钻杆旋转，由油缸带动主动钻杆进给和后退。在变速箱上固定装有一液压高频振冲器，该液压高频振冲器与井上的液压油泵通过管道相连接。

由于采用上述技术方案，使本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：

1、可提高在卵砾石地层中的钻进长度

由于本发明在变速箱上固定装有一液压高频振冲器，在液压马达带动主动钻杆旋转时，可将钻杆冲击打入含水层中，与现有的不采用振动的方法相比，本发明振动钻进可大大减小地层的钻杆阻力，可使在卵砾石含水层中进行不采用泥浆护壁的清水钻进长度为现有的只采用回转钻进钻机或顶进法钻机的4～6倍。采用本发明振冲加回转来铺设水平辐射管，可在卵砾石地层中铺设长度30～50米的水平辐射管，增加了水平辐射管在卵砾石地层的铺设长度。

2、在对一般土层的钻进过程中，不会导致土(砂)流失

在对一般土层的钻进过程中，现有的只有回转钻进的钻机往往需要大流量的高压水帮助钻进，在有些情况下会导致土(砂)流失，造成塌孔，导致竖井周围地面下沉，影响竖井周围的基础稳定。由于本发明采用高频振动加回转的钻进方法，使用小流量的高压水或不使用高压水钻进，通常不会导致土(砂)流失而影响竖井周围的基础稳定。

3、实现轻松拔出钻杆

当遇到卡钻需要拔出钻杆时，本发明中的振冲器可将打击力传递到钻杆，使之能轻松拔出钻杆，这是通常的回转钻进所难以做到的。

4、对施工现场具有较强的适应性

由于本发明井上泵站和井下钻进设备为分体式设计，适当调整后，如在本发明设备的底盘安装可以调节角度的油缸，可用于隧道、涵洞等更狭小的空间任意角度的钻孔。

附图说明

图1是本发明振冲式辐射井水平辐射管施工设备的井下部分结构的主视示意图

图2是图1的俯视示意图

图中，1.液压高频振冲器  2.变速箱  3.油缸  4.液压马达  5.机架  6.主动钻杆  7.钻杆接头  8.定位器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。