[发明专利]一种液压凿岩台车浆、液、气的转换施工方法及转换装置

说明书

         

【技术领域】

本发明涉及海底、过江环境下软弱破碎带围岩成孔技术领域，尤其涉及海底、过江环境下作业的一种液压凿岩台车浆、液、气的转换施工方法及转换装置。

【背景技术】

目前， Atlas Copco公司生产的B353E凿岩台车在隧道施工中以其操作简单、移动迅速、钻进速度快而准、维护保养方便而广泛应用于隧道钻爆法施工中。但B353E凿岩台车主要功能是钻炮眼，很小应用在其他领域。而在施工中特别是在海底、过江等环境下作业时：经常会碰到软弱破碎带围岩遇水易软化、崩解、甚至流淌,造成钻孔塌孔、成孔困难,为确保注浆加固效果，常采用分段前进式注浆工艺，但分段前进式注浆存在孔底注浆效果差、反复钻孔、反复注浆、施工工艺比较繁琐、工作量大的缺点，而钻注一体化施工可以从根本上解决此类问题，国内外因此也进行不断的探索研究，目前只有日本的多功能钻机RPD系列真正做到钻注一体化施工，技术相对比较成熟。我国近几年根据施工需要也提出了钻注一体化这个概念，很多单位也在进行不断尝试和实践，但效果不甚理想，在钻注一体化施工领域我国基本上还处于一片空白。如果能把钻注一体化的优点应用到B353E台车上，则B353E台车在钻注一体化施工中能很好地解决上述问题又不丢失他原有的特长。由于对B353E台车在保留原有性能和功能的情况下，改进成钻注一体化设备，还存在着浆、液、气三者之间的转换关键技术难题。

【发明内容】

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种液压凿岩台车浆、液、气的转换施工方法及转换装置，彻底解决三臂凿岩台车钻注施工中浆、液、气转换的技术难题，极大提高了三臂台车钻注施工速度。 

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种液压凿岩台车浆、液、气的转换施工方法，其步骤如下：

1、安装转换装置，先安装转换装置的支撑座架，再组装转换装置的定子和转子，然后将转子拧到钻机钎尾上，定子固定在支撑架座上，支撑架座与钻机相连，定子随钻机在推进梁上做轴向运动；并且要安装好定子上的进水进气系统和进浆液系统的管路；

2、进液、进气方法， 

（1）、关闭进浆液系统的进浆液球阀，打开进水、进气球阀；

（2）、将液源或气源分别通过三通换向阀进入钻机机头；三通换向阀控制液源或气源的通行；

（3）、进入钻机机头的液体或压缩气通过钻机的钎尾进入转换装置的进水进气系统；

（4）、进入进水、进气系统的液体或压缩气通过旋转转子的进水、进气通道，经定子内的环槽出水、出气口，到进水、进气球阀输入到钻杆，并且关闭进浆液球阀的进浆液系统；

（5）、在进浆液系统的液体或压缩气通过固定在定子上的输出管道、定子内的环槽进入连接钻杆的转子内的输出浆、液、气通道，转子随钻机的钎尾转动，并通过钻杆完成输送水或输送气的工作；

3、进浆液的方法， 

（1）、关闭进水进气球阀，打开进浆液系统的进浆液球阀；

（2）、浆液源通过进浆液球阀进入转换装置的进浆液系统；

（3）、浆液通过固定在定子上的输出管道、定子内的环槽进入连接钻杆的转子内的输出浆、液、气通道，转子上的密封装置与定子内的密封槽阻挡转子的进水、进气通道内的水或气；

（4）、转子随钻机的钎尾转动，带动钻杆完成输送浆液的工作；

施钻过程中，注浆孔的中心线与钻杆、钻机、转换装置中转子的中心线偏心，对钻机和转换装置中定子、密封和导向套的扰动非常大，为此，定子与转子接触的表面粗糙度为Ra的上限值1.6um; 转换装置中定子与转子所有的圆柱体的同轴度为0.05。

一种液压凿岩台车浆、液、气的转换装置技术

（1）为连接于钻机与钻杆之间的进浆进水装置，进浆、进水装置，包括：转子、定子、进水、进气系统、进浆液系统和支撑座架，径向转动的转子穿过定子与钻机的钎尾相连，转子的另一端与钻杆相连；所述进水进气系统由转子的进水、进气通道与钻机的出水、出气通道连通，转子的进水、进气通道另一端通过定子的出水、出气通道，经进水、进气球阀与进浆液系统的三通接头的中间接头连通；所述进浆液系统由浆液管道通过进浆液球阀与三通接头的一端接头连通，三通接头的另一端接头通过固定在定子上的输出管道与连接钻杆的转子内的输出浆、液、气通道连通；所述定子固定在支撑架座上，支撑架座与钻机相连，定子随钻机在推进梁上做轴向运动。