[发明专利]用于软硬地层的倒杯型高水压伸缩式复合钻切装置

摘要

本发明属于地下工程岩土体钻进、切割和地下工程防灾减灾技术领域，提供一种用于软硬地层的倒杯型高水压伸缩式复合钻切装置。当钻切硬地层时，通过高压水仓内聚集的高压水压力集中施加在工字加压器内部对应的一字隔断板上部空间，进而集中传递给高强弹簧，此时高强弹簧在集中压力作用下进一步压缩变形，从而驱使抗磨损外壳底部的各类型钻切刀具快速钻切硬地层，同时可以利用抗高压管将倒杯型排泥通道内的岩屑高速排出到管外；反之，遇软地层施工，则降低注入高压水仓内的水压力，保持高压水仓的水压力与软土地层的土压力在同一水平。本发明装置具有钻进切割一体化、钻切力均匀、成本低、成孔精度高、钻切速度快的特点。

主权项

1.一种用于软硬地层的倒杯型高水压伸缩式复合钻切装置，其特征在于：包括倒杯型排泥系统(1)、多型复合钻头系统(2)、强压水加压系统(3)、传感系统(4)、泵水冲刷系统(5)、收纳支撑系统(6)；所述倒杯型排泥系统(1)包括第一排泥机(101)、倒杯型排泥通道(601)、倒杯框架(102)；所述多型复合钻头系统(2)包括钻头；所述强压水加压系统(3)包括工字加压器、一字隔断板、高强弹簧、连接管、高压水仓(317)、高压进水管(318)；所述传感系统(4)包括电线管、传感应变处理装置；所述泵水冲刷系统(5)包括高压水泵(505)、抗高压管、高强橡胶弹性管、底盘水管、橡胶连接管；所述收纳支撑系统(6)包括容纳室(602)、抗磨损外壳(603)；所述第一排泥机(101)设置在抗磨损外壳(603)的外部，并与倒杯型排泥通道(601)连接,所述倒杯型排泥通道(601)的底部与倒杯框架(102)的顶部连通，所述倒杯框架(102)焊接在抗磨损外壳(603)的下部；所述抗磨损外壳(603)设置于容纳室(602)外部，同时其底部设有钻头；所述倒杯型排泥通道(601)置于容纳室(2)中，并位于容纳室(602)的中心，倒杯型排泥通道(601)外侧焊接有抗高压管，且抗高压管和倒杯型排泥通道的上端均延伸至容纳室(2)外部；所述抗高压管的上端与高压水泵(505)连接，其下端与通过高强橡胶弹性管与底盘水管的一端连通，所述底盘水管设置在抗磨损外壳(603)的底部，底盘水管的另一端与倒杯框架(102)的底部连通；所述抗高压管的中部外侧套设有橡胶连接管；所述高压水仓(317)位于容纳室(602)内部上端，且呈圆柱形设置在抗高压管壁面外侧；所述高压进水管(318)安置于高压水仓(317)的顶部，且其底端与高压水仓(317)连通；所述工字加压器的顶部与高压水仓(317)底部连通，所述工字加压器的内部横向设置有一字隔断板，所述一字隔断板的底部设置有高强弹簧，所述高强弹簧的一端与一字隔断板的底部连接，其另一端与抗磨损外壳(603)的内底部连接；所述工字加压器的外部焊接有密封的连接管，所述连接管与工字加压器的中部通过阀门连通，且连通位置位于一字隔断板之上；所述传感应变处理装置设置在抗磨损外壳(603)的内底部上，并与所述阀门之间通过电线管连接。