一种复合式手摇麻花钻起拔工具及其钻进起拔方法

摘要

一种复合式手摇麻花钻起拔工具及其钻进起拔方法，复合式手摇麻花钻起拔工具至少包括可拆卸底座、带螺纹的空心钢管、固定钢钉、夹持结构、夹持结构控制开关把手、钢制手柄、钻杆和麻花钻；带螺纹的空心钢管通过固定钢钉与钢制手柄连接，带螺纹的空心钢管以钢钉为圆心绕钢制手柄上下转动，可拆卸底座与带螺纹的空心钢管螺纹连接；钢制手柄中部设置凹槽，钻杆上端通过夹持结构夹持设置于凹槽处，夹持结构控制开关把手用于控制夹持结构拧紧和松开；钻杆下端与麻花取钻焊接固定。本发明将钻进与起拔工艺结合使用，解决了传统麻花钻每次加钻杆时需要拆卸钻杆上部旋转装置的问题，降低钻进周期，节约大量人力，显著提高钻进效率和质量。

说明书

技术领域

本发明涉及输电线路岩土工程勘察钻探技术领域，具体涉及一种复合式手摇麻花钻起拔工具及其钻进起拔方法。

背景技术

输电线路岩土工程勘察是电力行业勘察一个重要组成部分，其中输电线路杆塔的稳定性是保障架空输电线路正常运行的基本条件，综合考虑预设杆塔所处的地形地貌、杆塔类型、要求基础深度、钻探成本等因素，目前在输电线路岩土工程勘察中，使用的最广泛钻探工具仍然是最原始的手摇麻花钻。

在实际钻探作业时，随着钻进深度增加以及地下土层强度的变化，有时候麻花钻钻头携带土以后，钻杆的起拔非常困难，有时甚至3～4人都无法起拔，不得不将钻杆进行反方向回转，而且在钻进过程中，每当需要增加钻杆时，需要将上部回转结构进行拆卸，再将钻杆进行组装。这样不仅延长了钻进周期，消耗大量人力，而且反方向回转以后，土的结构遭到严重扰动，可能会导致外业工作人员对土的性质产生误判，提供的资料产生偏差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有手摇麻花钻钻进过程中起拔困难的问题，提供一种复合式手摇麻花钻起拔工具及其钻进起拔方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种复合式手摇麻花钻起拔工具，至少包括可拆卸底座、带螺纹的空心钢管、固定钢钉、夹持结构、夹持结构控制开关把手、钢制手柄、钻杆和麻花钻；带螺纹的空心钢管通过固定钢钉与钢制手柄铰接，带螺纹的空心钢管以钢钉为圆心绕钢制手柄上下转动，可拆卸底座与带螺纹的空心钢管螺纹连接；钢制手柄中前部设置凹槽，钻杆上端通过夹持结构夹持设置于钢制手柄中前部的凹槽处，夹持结构控制开关把手用于控制夹持结构拧紧和松开；钻杆下端与麻花取钻通过焊接固定。

按上述方案，工具钻进取土过程中将带螺纹的空心钢管放置水平，带螺纹的空心钢管与钢制手柄均作为手柄(功能一致)，外业工作人员手握两侧的钢制手柄和带螺纹的空心钢管进行旋转；工具钻进至一定深度需要起拔时，可拆卸底座与带螺纹的空心钢管连接，通过旋转带螺纹的空心钢管垂直于地面，将可拆卸底座作为支点进行起拔。

按上述方案，还包括配套钻杆，随着钻进过程加深，当钻杆地面以上高度不够时，直接将配套钻杆通过丝扣与钻杆连接(解决了现阶段传统麻花钻每次加钻杆时需要拆卸钻杆上部旋转装置的问题)。

按上述方案，钢制手柄长度为手柄前端钢钉与夹持结构之间距离的4-6倍，即5倍省力。

按上述方案，还包括空心套管，空心套管插入钢制手柄，用于增加力臂长度。

经初步计算，起拔力基本能满足外业要求，但考虑到一些特殊情况，配置了一根空心套管，亦可将钢制手柄设计为抽拉形式结构，调节力臂长度。通过夹持结构的设计，该设备具有连续起拔的功能。

本发明还提供了一种上述复合式手摇麻花钻起拔工具的钻进起拔方法，包括如下步骤：

1)在钻进取土过程，将带螺纹的空心钢管放置水平，带螺纹的空心钢管与钢制手柄均作为手柄，外业工作人员手握两侧的钢制手柄和带螺纹的空心钢管进行旋转，钻杆带动麻花钻回转钻进；随着钻杆钻进过程加深，当钻杆地面以上高度不够时，直接将配套钻杆通过丝扣与钻杆连接；

2)钻进至一定深度需要起拔时，将带螺纹的空心钢管以固定钢钉为圆心进行旋转至垂直于地面，带螺纹的空心钢管连接可拆卸底座，可拆卸底座作为支点进行起拔；

3)起拔过程中，通过控制夹持结构控制开关把手将夹持结构和钻杆紧紧咬合，调节完毕后，现场操作人员通过钢制手柄向上提进行起拔；

4)经起拔孔底钻头松动以后，控制夹持结构控制开关把手将夹持结构松开，人工提出钻杆(增加起拔速率)；若经起拔孔底钻头松动以后，人工起拔依然困难，可以重新调节夹持结构控制开关把手，完成连续起拔。

按上述方案，所述步骤3)中，考虑到一些特殊情况导致起拔力不够时，钢制手柄内插入一根空心套管，调节力臂长度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将手摇麻花钻钻进与起拔二者工艺结合使用，经组合后的复合式工具，具有钻进及连续起拔两方面作用，不仅可以取土钻进，而且可以结合实际土层情况选择是否需要进行连续起拔功能，降低了钻进周期，节约了大量人力，可以显著提高钻进效率和质量，所发明的工具操作简单、携带便捷，具有较好的市场应用前景；

2、钻进工艺仍然选择了传统麻花钻的“静压回转法”，起拔工艺通过夹持结构咬合钻杆，运用杠杆原理进行起拔，随着钻进过程加深，当钻杆地面以上高度不够时，可以直接将配套钻杆与钻杆进行连接，解决了现阶段传统麻花钻每次加钻杆时需要拆卸钻杆上部旋转装置的问题。

附图说明

图1为本发明实施例复合式手摇麻花钻起拔工具钻进过程结构示意图；

图2为本发明实施例复合式手摇麻花钻起拔工具起拔过程结构示意图；

图中，1-可拆卸底座、2-带螺纹的空心钢管、3-固定钢钉、4-夹持结构、5-夹持结构控制开关把手、6-钢制手柄、7-空心套管、8-钻杆、9-麻花钻，10-配套钻杆。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明技术方案进行详细的描述。

参照图1～图2所示，本发明所述的一种复合式手摇麻花钻起拔工具，包括可拆卸底座1、带螺纹的空心钢管2、固定钢钉3、夹持结构4、夹持结构控制开关把手5、钢制手柄6、空心套管7、钻杆8、麻花钻9、配套钻杆10；带螺纹的空心钢管2通过固定钢钉3与钢制手柄6连接，带螺纹的空心钢管2可以以钢钉3为圆心绕钢制手柄6进行上下转动，可拆卸底座1与带螺纹的空心钢管2螺纹连接，需要起拔时可拆卸底座1与空心钢管2连接，通过旋转带螺纹的空心钢管2垂直于地面，将可拆卸底座1作为支点进行起拔；钢制手柄6中前部设置凹槽，用于连接夹持结构4，钻杆8上端通过夹持结构4夹持设置于钢制手柄6中前部的凹槽处，夹持结构控制开关把手5用于控制夹持结构4拧紧和松开；空心套管7可以插入钢制手柄6，必要时用于增加力臂长度；钻杆8下端与麻花钻9通过焊接固定，配套钻杆10通过丝扣与钻杆8连接。

根据实际需求可将钢制手柄6设计为抽拉形式结构，调节力臂长度。

根据实际需求可将空心钢管2设计为多段抽拉用插销固定的形式，用于调节复合式工具夹持的高度。

本发明实施例复合式手摇麻花钻起拔工具的钻进起拔方法，具体包括如下步骤：

1)在钻进取土过程，将带螺纹的空心钢管2放置水平，达到与钢制手柄6功能一样，可手握手柄两侧进行旋转，钻杆8带动麻花钻9回转钻进；随着钻杆8钻进过程加深，当钻杆8地面以上高度不够时，可以直接将配套钻杆10通过丝扣与钻杆8进行连接，解决了现阶段传统麻花钻每次加钻杆时需要拆卸钻杆上部旋转装置的问题；

2)钻进至一定深度需要起拔时，将带螺纹的空心钢管2以固定钢钉3为圆心进行旋转至垂直于地面，带螺纹的空心钢管2连接可拆卸底座1，可拆卸底座1作为支点进行起拔；

3)起拔过程中，通过控制夹持结构控制开关把手5将夹持结构4和钻杆8紧紧咬合，调节完毕后，现场操作人员通过钢制手柄6向上提进行起拔，目前设计钢制手柄6长度约为手柄前端钢钉3与夹持结构4之间距离的5倍，即5倍省力，经初步计算，起拔力基本能满足外业要求，但考虑到一些特殊情况，配置了一根空心套管7，亦可将钢制手柄6设计为抽拉形式结构，调节力臂长度，通过夹持结构的设计，该设备具有连续起拔的功能；

4)经起拔孔底钻头松动以后，可以控制夹持结构控制开关把手5将夹持结构4松开，人工提出钻杆8，增加起拔速率；若经起拔孔底钻头松动以后，人工起拔依然困难，可以重新调节夹持结构控制开关把手5，重复上述操作，进行连续起拔，直至完成一次操作。

本发明将手摇麻花钻钻进与起拔工艺二者结合使用，经发明组合后的复合式工具，具有钻进及连续起拔两方面作用，而且解决了传统麻花钻每次加钻杆时需要拆卸钻杆上部旋转装置的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，依本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。