專利名稱：旋挖鉆機和鹵水采集方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種旋挖鉆機和鹵水采集方法。
背景技術：
旋挖鉆機是一種取土成孔灌注樁施工機械，具有動力傳動平穩以及效率高等優點，在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基等基礎施工中得到廣泛應用。旋挖鉆機主要由底盤和工作裝置兩部分組成，其中底盤包括行走機構、底架和上車回轉系統。工作裝置通常包括變幅機構、桅桿總成、主卷揚、副卷揚、動力頭、鉆桿和鉆具等。旋挖鉆機鉆進成孔的工藝過程大致為通過鉆機的行走機構和桅桿變幅機構使鉆具(如回轉斗)到達樁位，利用桅桿導向下放鉆桿，將設置于鉆桿底部的鉆具放置到孔位，通過動力頭為鉆桿提供扭矩，并由加壓裝置通過加壓動力頭的方式將壓力傳遞給鉆桿和鉆具，使鉆具破碎巖土并直接將其裝入鉆具內，然后再由提升裝置和伸縮式鉆桿將回轉斗提·出孔外卸土，如此循環反復，不斷的取土、卸土，直至鉆至設計深度。現有的旋挖鉆機的缺陷在于鉆孔過程中需要頻繁將鉆具提出卸土，操作較為繁瑣，鉆孔效率低。此外，鉆孔孔深還受限于鉆桿長度，一般中小型旋挖鉆機的鉆孔深度都在70米以內。此種鉆孔深度難以滿足多種工況的要求，例如，深層鹵水采集。目前鹵化物的采集一般采用鹵水滲透的方式，即首先利用旋挖鉆機在地面上鉆出較深的滲透孔，待鹵水滲透后采集齒水提取齒化物。在我國某些區域，如青海的齒水深度范圍一般在100米以上，但受限于現有旋挖鉆機的鉆孔深度，只能采集到地下幾十米處的鹵水，而對于更深層的鹵水無法采集，造成了資源的浪費。

發明內容
有鑒于此，本發明提出一種鉆孔簡便，且可實現深孔鉆取的旋挖鉆機以及一種鹵水采集方法。本發明提供了一種旋挖鉆機，所述旋挖鉆機設置有傳扭鉆桿，其與所述旋挖鉆機的動力頭相連并能夠傳遞所述動力頭的扭矩，所述傳扭鉆桿內設置有注漿通道；鉆頭，安裝于所述傳扭鉆桿的底端。進一步地，所述傳扭鉆桿上設置有傳扭部，所述傳扭部與所述動力頭鍵聯。進一步地，所述傳扭部套設于所述傳扭鉆桿上，所述傳扭部設有與所述動力頭的花鍵相配合的凹槽。進一步地，所述傳扭鉆桿包括主鉆桿和與所述主鉆桿可拆卸連接的至少一節延長鉆桿，所述主鉆桿與所述動力頭相連，所述延長鉆桿的底端安裝有所述鉆頭。進一步地，所述延長鉆桿與所述主鉆桿之間，和/或相鄰的兩節所述延長鉆桿之間通過法蘭盤連接。本發明還提供一種鹵水采集方法，包括如下步驟a)、使用權利要求至任意一項所述的旋挖鉆機，采用正循環回轉成孔法鉆取滲透孔；b)、收集滲入所述滲透孔內的鹵水。
進一步地，所述步驟a具體為向所述旋挖鉆機傳扭鉆桿的注漿通道的入口進注入泥漿，泥漿從所述注漿通道的出口排出，排出的泥漿與鉆渣混合后沿著傳扭鉆桿外壁與孔壁之間的間隙上升并涌出滲透孔進入沉淀池進行沉淀凈化；將凈化得到的泥漿送入所述泥漿池中循環使用。進一步地，所述滲透孔的深度不小于100米。相對于現有的旋挖鉆機，本發明提供的的旋挖鉆機的傳扭鉆桿內設有可供泥漿注入和排出的注漿通道，成孔時，向該注漿通道內注入泥漿，注入的泥漿可從傳扭鉆桿排出，并隨鉆頭切削的鉆渣一同上升并排出，同時部分泥漿會包覆在孔壁上，起到護壁作用。本發明提供的旋挖鉆機具有以下優點I、鉆孔過程中，只需不斷向傳扭鉆桿的注漿通道內注漿，鉆渣變可隨從注漿通道排出的泥漿一同從孔排出，無需頻繁將鉆具取出卸土，鉆孔效率得到提高。2、通過選擇傳遞鉆桿的長度，或者使用拼裝式鉆桿便可對鉆孔深度進行調整，靈 活性強，可實現深孔的鉆取，該旋挖鉆機特別適合用來采取鹵水。3、結構簡單，僅通過改變現有旋挖鉆機的鉆桿及鉆具形式可變實現較深底層的成孔。本發明提供的鹵水采集方法具有如下優點I、滲透孔的鉆取操作簡便，只需不斷向傳扭鉆桿中注漿，鉆渣變可隨泥漿一同排出，無需頻繁將鉆具取出卸土，滲透孔成孔效率高。2、通過選擇傳遞鉆桿的長度，或者使用拼裝式鉆桿便可對鉆孔深度進行調整，可實現深層鹵水的提取。3、采用的設備結構簡單，僅通過改變現有旋挖鉆機的鉆桿及鉆具形式可變實現較深底層的成孔，成本較低。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為本發明實施例一提供的旋挖鉆機的結構示意圖；圖2為本發明實施例一提供的旋挖鉆機中主鉆桿和傳扭部的結構示意圖。附圖標記說明11主鉆桿12延長鉆桿13傳扭部2鉆頭3 泥漿管4泥漿泵5 泥漿池6沉淀池
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。本發明的基本思想在于改變現有的旋挖鉆機的鉆桿及鉆具，使其能夠進行正循環回轉鉆孔，由此一方面省去現有旋挖鉆機頻繁取土卸土的工序，簡化操作；另一方面還可實現深孔的鉆取。下面結合附圖，對本發明的各優選實施例作進一步說明圖I示出了本發明實施例一提供的旋挖鉆機的結構，該鉆機包括傳扭鉆桿，該鉆桿內設有注漿通道，該注漿通道用于注入和排出泥漿；具體的，該傳扭鉆桿包括主鉆桿11和延長鉆桿12，二者均為空心結構，該空心部分構成注漿通道，位于主鉆桿11頂部的空心部分為注漿通道的入口，位于延長鉆桿12底部的空心部位為注漿通道的出口 ；其中，主鉆桿11外套設有傳扭部13，該傳扭部13與旋挖鉆機的動力頭(圖中未標出)鍵聯；延長鉆桿12與主鉆桿11可拆卸連接；鉆頭2，安裝于延長鉆桿12的底部。本實施例提供的旋挖鉆機中，傳扭鉆桿內設有可供泥漿注入和排出的注漿通道， 因此，本實施例提供的旋挖鉆機可以采用正循環回轉鉆孔法來鉆孔，具體工藝可以為將本實施例提供的旋挖鉆機的傳扭鉆桿的注漿通道的入口(本實施例中為傳扭鉆桿的頂部)與泥漿管3相連，泥漿管3上設有泥漿泵4，該泥漿管3伸入泥漿池5內；開啟上述旋挖鉆機,旋挖鉆機的動力頭的轉動扭矩傳遞給傳扭鉆桿(本實施例中為主鉆桿11和延長鉆桿12)，傳扭鉆桿又將扭矩傳遞給鉆頭2，鉆頭2對原生土進行切削破碎；成孔過程中，泥漿走向如圖I中的箭頭所示，泥漿泵4將泥漿從泥漿池5中抽取并通過泥漿管3注入傳扭鉆桿的注漿通道，泥漿沿注漿通道傳遞到傳扭鉆桿2的底部并排出，泥漿混合鉆渣之后的廢泥漿會沿傳扭鉆桿的外壁和孔壁之間的間隙上升并涌出孔外，進入到沉淀池6內進行沉淀凈化，將凈化后得到的泥漿再送入泥漿池5內進行循環使用。鉆取的孔的孔壁依靠泥漿保護。上述旋挖鉆機中的傳扭鉆桿用于將動力頭的扭矩傳遞給鉆頭2，并且其長度決定了鉆頭2向下挖掘的距離，即其長度決定了孔深。本實施例中的傳扭鉆桿為拼接式鉆桿，具體包括有主鉆桿11和延長鉆桿12，二者是可拆卸連接的，優選通過法蘭盤連接。本領域技術人員可以根據需要鉆孔的深度來選擇主鉆桿11的長度、是否需要連接延長鉆桿12、或是延長鉆桿12的長度。例如，對于淺孔鉆取，可無需連接延長鉆桿12，此時主鉆桿11即構成整個傳扭鉆桿，其頂部與動力頭相連，底部安裝鉆頭2。又如對于較深孔的鉆取，可以根據需要連接一節或多節延長鉆桿12，本實施例中連接有一節延長鉆桿12，該延長鉆桿12的頂端與主鉆桿11通過法蘭盤可拆卸連接，底端安裝鉆頭2 ;對于安裝有多節延長鉆桿12的情況，則由上至下的第一節延長鉆桿的頂端與主鉆桿11的底端相連，最后一節延長鉆桿的底端安裝鉆桿2。其中，相鄰的兩個延長鉆桿12之間也優選通過法蘭盤連接。進一步地，對于用于采取鹵水的旋挖鉆機，傳扭鉆桿的長度優選不小于100米。進而使得該旋挖鉆機能夠鉆取深度大于等于100米的孔，進而便于提出深層的鹵水。本領域技術人員可以理解，旋挖鉆機的動力頭帶動傳扭鉆桿轉動的方式有多種。本實施例中，優選在傳扭鉆桿上設置與動力頭鍵聯的傳扭部13來傳遞動力頭的扭矩。具體而言，請參見圖2，該傳扭部13套設于傳扭鉆桿外，本實施例中，該傳扭部13套設于主鉆桿11的外部，傳扭部13設有與旋挖鉆機動力頭的花鍵相配合的凹槽。由此，動力頭能夠將扭矩通過該傳扭部13傳遞給傳扭鉆桿。
需要說明的是，本發明實施提供的旋挖鉆機的除鉆桿和鉆頭的其它部件，如底盤、變幅機構、桅桿總成、主卷揚機、副卷揚和動力頭等均可以采用現有的結構，本發明對此并無特別限制，故在此茲不贅述。由上述內容可知，相對于現有的旋挖鉆機，本實施例提供的旋挖鉆機屬于泥漿護壁成孔機械，該旋挖鉆機的傳扭鉆桿內設有可供泥漿注入和排出的注漿通道，成孔時，向該注漿通道內注入泥漿，注入的泥漿可從傳扭鉆桿排出，并隨鉆頭切削的鉆渣一同上升并排出，同時部分泥漿會包覆在孔壁上，起到護壁作用。本實施例提供的旋挖鉆機具有以下優
點I、鉆孔過程中，只需不斷向傳扭鉆桿的注漿通道內注漿，鉆渣變可隨從注漿通道排出的泥漿一同從孔排出，無需頻繁將鉆具取出卸土，鉆孔效率得到提高。·2、通過選擇傳遞鉆桿的長度，或者使用拼裝式鉆桿便可對鉆孔深度進行調整，靈活性強，可實現深孔的鉆取，該旋挖鉆機特別適合用來采取鹵水。3、結構簡單，僅通過改變現有旋挖鉆機的鉆桿及鉆具形式可變實現較深底層的成孔。本發明實施例還提供一種利用上述旋挖鉆機采集鹵水的方法，包括如下步驟a)、使用上述任一種旋挖鉆機，采用正循環回轉成孔法鉆取滲透孔；b)、收集滲入滲透孔內的鹵水。正循環回轉鉆成孔通常應用于回轉鉆機，其工藝為鉆機回轉裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉切削破碎巖土，泥漿泵從泥漿池中吸入泥漿并向鉆桿內輸進泥漿，泥漿排出后與鉆渣一同沿孔壁上升，從孔口溢出流入沉淀池凈化，經沉淀凈化處理的泥漿返回泥漿池循環使用。由于上述旋挖鉆機內設有注漿通道，因此亦可采用正循環回轉鉆孔法鉆孔。具體到本發明實施例中，步驟a可以為向上述旋挖鉆機傳扭鉆桿的注漿通道的入口注入泥漿，泥漿從注漿通道的出口排出，排出的泥漿與鉆渣混合后沿著傳扭鉆桿外壁與孔壁之間的間隙上升并涌出滲透孔外進入沉淀池進行沉淀凈化；將凈化得到的泥漿送入泥漿池中循環使用。具體而言，可以首先將旋挖鉆機的傳扭鉆桿的注漿通道的入口與泥漿管的一端相連，將泥漿管的另一端伸入泥漿池內，在泥漿管上設置泥漿泵；然后開啟泥漿泵和旋挖鉆機，旋挖鉆機的動力頭帶動鉆頭回轉切削破碎巖土，同時泥漿泵從泥漿池中吸入泥漿并向注漿通道的入口注進泥漿，泥漿從注漿通道的出口排出后與鉆渣一同沿著傳扭鉆桿外壁與孔壁之間的間隙上升并涌出滲透孔進入沉淀池進行沉淀凈化；最后將沉淀凈化的泥漿返回泥漿池循環使用。按照步驟a可以得到有泥漿護壁的滲透孔。而后將滲透孔內的鉆具取出，靜置一段時間后，鹵水便會滲入滲透孔內，再使用泵等設備將滲透孔內的鹵水抽出，即得鹵水。進一步地，對于某些區域如青海等地，鹵水深度范圍較寬，為了得到深層鹵水，上述滲透孔的深度優選不小于100米，更優選為100米 180米。采用本發明實施例提供的方法采集鹵水具有以下優點I、滲透孔的鉆取操作簡便，只需不斷向傳扭鉆桿中注漿，鉆渣變可隨泥漿一同排出，無需頻繁將鉆具取出卸土，滲透孔成孔效率高。2、通過選擇傳遞鉆桿的長度，或者使用拼裝式鉆桿便可對鉆孔深度進行調整，可實現深層鹵水的提取。3、采用的設備結構簡單，僅通過改變現有旋挖鉆機的鉆桿及鉆具形式可變實現較深底層的成孔，成本較低。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種旋挖鉆機，其特征在于，所述旋挖鉆機設置有 傳扭鉆桿，其與所述旋挖鉆機的動力頭相連并能夠傳遞所述動力頭的扭矩，所述傳扭鉆桿內設置有注漿通道； 鉆頭(2)，安裝于所述傳扭鉆桿的底端。
2.根據權利要求I所述的旋挖鉆機，其特征在于，所述傳扭鉆桿上設置有傳扭部(13)，所述傳扭部(13)與所述動力頭鍵聯。
3.根據權利要求2所述的旋挖鉆機，其特征在于，所述傳扭部(I3)套設于所述傳扭鉆桿上，所述傳扭部(13)設有與所述動力頭的花鍵相配合的凹槽。
4.根據權利要求I至3任意一項所述的旋挖鉆機，其特征在于，所述傳扭鉆桿包括主鉆桿(11)和與所述主鉆桿(11)可拆卸連接的至少一節延長鉆桿(12 )，所述主鉆桿(11)與所述動力頭相連，所述延長鉆桿(12)的底端安裝有所述鉆頭(2)。
5.根據權利要求4所述的旋挖鉆機，其特征在于，所述延長鉆桿(12)與所述主鉆桿(11)之間，和/或相鄰的兩節所述延長鉆桿(12)之間通過法蘭盤連接。
6.一種鹵水采集方法，其特征在于，包括如下步驟 a)、使用權利要求I至5任意一項所述的旋挖鉆機，采用正循環回轉成孔法鉆取滲透孔； b)、收集滲入所述滲透孔內的鹵水。
7.根據權利要求6所述的鹵水采集方法，其特征在于，所述步驟a具體為 向所述旋挖鉆機傳扭鉆桿的注漿通道的入口進注入泥漿，泥漿從所述注漿通道的出口排出，排出的泥漿與鉆渣混合后沿著傳扭鉆桿外壁與孔壁之間的間隙上升并涌出滲透孔進行沉淀凈化；將凈化得到的泥漿循環使用。
8.根據權利要求6或7所述的鹵水采集方法，其特征在于，所述滲透孔的深度不小于100 米。
全文摘要
本發明公開了一種旋挖鉆機和鹵水采集方法。該旋挖鉆機設置有傳扭鉆桿，其與旋挖鉆機的動力頭相連并能夠傳遞動力頭的扭矩，傳扭鉆桿內設置有注漿通道；鉆頭，安裝于傳扭鉆桿的底端。本發明提供的旋挖鉆機的傳扭鉆桿內設有可供泥漿注入和排出的注漿通道，成孔時，向該注漿通道內注入泥漿，注入的泥漿可從傳扭鉆桿排出，并隨鉆頭切削的鉆渣一同上升并排出，同時部分泥漿會包覆在孔壁上，起到護壁作用。該旋挖鉆機具有鉆孔效率高、可實現深孔鉆取以及結構簡單的優點。上述鹵水采集方法包括使用上述旋挖鉆機，采用正循環回轉成孔法鉆取滲透孔；收集滲入滲透孔內的鹵水。該方法可實現深層鹵水的提取。
文檔編號E21B21/00GK102877782SQ20121036577
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者水俊峰, 馮建偉 申請人:三一重工股份有限公司