[发明专利]群挖钻机及水下群挖钻机系统

说明书

本公开是关于一种群挖钻机及水下群挖钻机系统，属于工程技术领域。该群挖钻机包括定位座以及钻机群：定位座固定于待钻孔面上且其内环面上设有多个沿周向分布的凹槽；钻机群包括固定筒以及多个钻探单元，固定筒的外环面设有可与定位座的任意一凹槽配合的至少一个凸起；多个钻探单元沿周向分布于固定筒内环面上。通过旋转固定筒而使钻机群上的凸起与定位座上不同凹槽的配合，以使多个钻探单元多次围绕待钻孔面的环形区域钻孔从而实现环形孔的钻探。本公开可以多个钻探单元同时作业，钻孔效率高，安装经济性高；该群挖钻机体积小，重量轻，运输及吊装难度低，安全系数高；本群挖钻机可以与排水套管配合应用于水下，使用灵活，适用范围广。

技术领域

本公开涉及工程技术领域，具体涉及一种群挖钻机及水下群挖钻机系统。

背景技术

近年来，随着施工技术水平的不断提高，海洋工程中大直径嵌岩桩的应用越来越广泛。以海上风机塔筒的安装为例，近海风场海底存在大量岩石地貌，地质坚硬，无法通过常规的打桩锤来完成风机塔筒安装。

此外，针对岩石地貌区域的风机塔筒安装，目前尚无国产设备，国外现有技术是通过类似垂直盾构机的反循环钻机，在岩石上钻通心孔，此种方法存在以下不足之处：一是反循环钻机体积庞大，吊运及拆除困难，使用前需将钻机通过一整套设备固定在预打桩的塔筒顶部，类似单桩平台，由于初期塔筒入泥深度浅，岩石层水平度难以保障，安全风险大；二是钻孔前需立塔筒，并用打桩锤将塔筒击打至岩石层上表面，钻孔完成后，还需要二次打桩，耗时长，严重制约安装效率；三是钻通心孔，土方量大，且需多次扩孔，开挖时间长，岩屑清理及运输困难。

因此，有必要研究一种群挖钻机及水下群挖钻机系统，以提高嵌岩桩施工效率。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种群挖钻机及水下群挖钻机系统，以提高嵌岩桩施工效率。

根据本公开的一个方面，提供一种群挖钻机，包括：

定位座，所述定位座一端固定于待钻孔面上，所述定位座的内环面上设有多个沿周向分布的凹槽；

钻机群，包括固定筒以及多个钻探单元，所述固定筒一端设于所述定位座内，所述固定筒的外环面设有至少一个凸起，每个所述凸起可与所述定位座的任意一所述凹槽配合；多个所述钻探单元沿周向分布于所述固定筒内环面上，用于对所述待钻孔面进行钻孔。

在本公开的一种示例性实施例中，所述固定筒为圆筒状，多个所述钻探单元沿周向均匀分布于所述固定筒的内环面上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述定位座为圆环状，多个所述凹槽均匀分布于所述圆环的内环面上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凹槽的数量为40个，所述钻探单元的数量为8个。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凹槽为楔形槽，所述凸起配合所述凹槽为楔块。

在本公开的一种示例性实施例中，所述钻探单元包括：

钻杆，沿所述固定筒的轴向方向穿过所述固定筒；

导向机构，包括第一导向件与第二导向件，所述第一导向件以及所述第二导向件沿所述固定筒的轴向分布，所述钻杆配合穿过所述第一导向件与第二导向件；

动力机构，用于驱动所述钻杆转动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述固定筒设有多个沿轴向分布的甲板，所述第一导向件、所述第二导向件、所述动力机构分别固定于不同所述甲板上。

根据本公开的一个方面，提供一种水下群挖钻机系统，包括：