一种钻探机械的制作方法

本发明涉及一种钻探机械，属于地质勘察机械技术领域。

背景技术：

在岩溶较发育地区，桩基工程设计和施工时，找到满足设计、规范要求的持力层非常困难。在岩溶地基进行基础设施及房屋建造时，普遍遇到以下技术问题：一是勘察工程量大，资金和时间投入特别大。通常一桩一孔解决不了问题，一桩3～4孔才能解决，待勘察工作完成后，才能进行设计和施工。大量的勘察工作需要投入大量的时间和资金；二是在初步勘察或一桩一孔勘察后进行施工，遇到施工揭露岩溶情况和勘察不一致，桩孔内半岩半土，孔底完整持力层厚度无法判断能否达到规范要求情况。此时由于桩孔较深补充勘察工程钻机无法施钻，需要回填桩孔后进行补充勘察，工期和费用浪费特别大；三是即便施工时岩溶情况和勘察相符，但由于岩溶发育在成孔后无法钎探持力层，为桩基埋下很大安全隐患，待桩身混凝土浇筑后使用钻芯法验证，若发现持力层不满足设计、规范要求时，需进行加固处理，加固工期和费用也非常大。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种钻探机械，使该钻探机械能与旋挖机配合使用，可同时在地面钻3～4探孔，以解决现有技术每次只钻一个孔，当无法判断能否达到规范要求情况下，还需要回填探孔后进行补钻所遇到的技术问题，从而克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：

本发明的一种钻探机械，包括连接头；连接头、下端与保护外壳连接；保护外壳顶面与连接头的转角处设有一组加强肋板；保护外壳顶面设有电缆接入管和水管接入管；保护外壳内设有固定支架；固定支架与保护外壳固定连接；固定支架上安装有3～4台马达；每台马达均与钻具连接。

前述钻探机械中，所述电缆接入管内设有多功能电缆；多功能电缆穿过固定支架与马达连接。

前述钻探机械中，所述水管接入管内设有水管；水管穿过固定支架与钻具连接。

前述钻探机械中，所述马达的下轴部有压力传感器和钻速传感器，传感器线通过多功能电缆传递信号；多功能电缆内有动力电线和传感器线。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术比较，本发明可同时在地面钻3～4探孔，解决了现有技术每次只钻一个孔，当无法判断能否达到规范要求情况下，还需要回填探孔后进行补钻所遇到的技术问题。本发明的钻探机械可同时取得三组不同的芯样，通过对三组不同芯样的分析提高判断的准确性，同时可通过传感器反馈情况了解钻探过程，从而知道地下是否有溶洞。进而判断桩底持力层是否满足设计和规范要求。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

图中的标记分别为：1-连接头、2-加强肋板、3-保护外壳、4-电缆接入管、5-水管接入管、6-多功能电缆、7-水管、8-固定支架、9-马达、10-钻具。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限制。

本发明的一种钻探机械，如图1所示，包括连接头1；连接头1、下端与保护外壳3连接；保护外壳3顶面与连接头1的转角处设有一组加强肋板2；保护外壳3顶面设有电缆接入管4和水管接入管5；保护外壳3内设有固定支架8；固定支架8与保护外壳3固定连接；固定支架8上安装有3～4台马达9；每台马达9均与钻具10连接。电缆接入管4内设有电缆6；多功能电缆6穿过固定支架8与马达9连接。水管接入管5内设有水管7；水管7穿过固定支架8与钻具10连接。马达9的下轴部有压力传感器和钻速传感器，传感器线通过多功能电缆6传递信号；多功能电缆6内有动力电线和传感器线。

本发明各部件的作用是：连接头1用于本发明的钻探机械和旋挖机的钻杆，利用旋挖机钻杆提供反力；加强肋板2用于提高连接强度和连接的可靠性；外侧保护外壳3用于保护固定支架8避免与孔壁直接碰撞；多功能电缆6为钻探机械提供动力电源线和传递各种信号；钻具10采用单动双管钻具，与马达9旋转轴同轴，共计3个钻具和3个马达，满足3个钻探孔同时钻进。

本发明的工作过程为，当桩孔深度达到设计标高后，将旋挖钻头更换为本发明的钻探机械，利用旋挖机钻杆将钻探机械放置到桩孔底，通过水管7通水，通水后，水通过钻具10流出；在钻进的过程中水流将钻探过程中产生的岩粉等碎屑带走，防止卡钻。通过多功能电缆6为马达9供电，通过马达9带动钻具10旋转，在岩土体中钻进取芯。在钻进的同时可使用传感器监控钻具的钻进情况，如钻具竖向压力、钻具转速，结合芯样综合判断桩端3倍桩径且不少于5米范围内持力层情况。本发明的钻探机械可同时进行3个孔钻探，一次全面查清桩端持力层情况，可大大提高补勘效率或钎探效率，可有力的排除桩基持力层的安全隐患。本发明的钻探机械，连接头1通过锚栓固定连接旋挖钻机钻杆，实现整个机械的提升和下降；加强肋板2用于加固连接头1与钻探机械的主体部分；马达9与钻具10通过丝扣连接，并在马达轴部与钻具之间安装传感器用于监控钻进数据（如转速、钻进压力）。

在钻进的过程当中，利用旋挖机的旋挖钻杆和本发明钻探机械自重作为竖向压力，马达9带动钻具10旋转，在土体中钻进，水流通过钻具将钻进过程中产生的岩粉和热量带走，同时使用采集仪采集传感器数据，实时掌握钻进情况。钻具10与地勘用钻具同等直径，可同时3孔钻进。与传统的勘察方法相比较，大大提高钻进效率，实时监控钻进情况，更有利于反映地层的岩土情况。

技术特征：

1.一种钻探机械，包括连接头（1）；其特征在于：连接头（1）的下端与保护外壳（3）连接；在保护外壳（3）顶面与连接头（1）的转角处设有一组加强肋板（2）；保护外壳（3）顶面设有电缆接入管（4）和水管接入管（5）；保护外壳（3）内设有固定支架（8）；固定支架（8）与保护外壳（3）固定连接；固定支架（8）上安装有3～4台马达（9）；每台马达（9）均与钻具（10）连接。

2.根据权利要求1所述钻探机械，其特征在于：所述电缆接入管（4）内设有多功能电缆（6）；多功能电缆（6）穿过固定支架（8）与马达（9）连接。

3.根据权利要求1所述钻探机械，其特征在于：所述水管接入管（5）内设有水管（7）；水管（7）穿过固定支架（8）与钻具（10）连接。

4.根据权利要求2所述钻探机械，其特征在于：所述马达（9）的下轴部有压力传感器和钻速传感器，传感器线通过多功能电缆（6）传递信号；多功能电缆（6）内有动力电线和传感器线。

技术总结
本发明公开了一种钻探机械，包括连接头（1）；连接头（1）、下端与保护外壳（3）连接；保护外壳（3）顶面与连接头（1）的转角处设有一组加强肋板（2）；保护外壳（3）顶面设有电缆接入管（4）和水管接入管（5）；保护外壳（3）内设有固定支架（8）；固定支架（8）与保护外壳（3）固定连接；固定支架（8）上安装有3～4台马达（9）；每台马达（9）均与钻具（10）连接。本发明解决了由于前期勘察不清楚而导致的问题。同时，本发明大大提高了勘察和施工速度，节约大量工期和成本。

技术研发人员：帅海乐;张克利;徐继斌;宋勇;何飞;韩力;汪太珩;岳恩鹏;谭祖彪;张竹云
受保护的技术使用者：贵州中建建筑科研设计院有限公司
技术研发日：2020.01.13
技术公布日：2020.05.08