[发明专利]一种隧道联络通道透孔的施工装置及方法

权利要求书

1.隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，包括始发侧钻孔密封装置、接收侧钻孔密封装置和钻机；其中，

所述钻机包括钻头和钻杆；

所述始发侧钻孔密封装置包括闸阀，所述闸阀出口端连接孔口管法兰端，所述孔口管另一端轴向紧密地插入始发侧隧道管片径向上预设的安装孔底部并突出所述始发侧隧道管片一定长度，所述安装孔为非通孔，安装孔底部距始发侧隧道管片的外壁一定距离，在突出始发侧隧道管片的孔口管下侧设有旁通口，所述旁通口上连接有小闸阀；闸阀入口端连接盘根盒，所述盘根盒底部设有盘根，孔口装置一端插入盘根盒内并与所述盘根接触，所述孔口装置另一端通过螺栓连接到盘根盒入口端，所述钻头安装在孔口装置内，钻头后部连接有钻杆；

所述接收侧钻孔密封装置包括轴向连接在所述钻头后部的钢套筒，所述钢套筒后部轴向连接有单向阀，所述单向阀后部轴向连接有冻结管，所述冻结管后部轴向连接有钻杆,所述钻杆上紧密地套装有止水环。

2.根据权利要求1所述的隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，在所述安装孔外周的始发侧隧道管片的内壁上间隔90°均匀地设有四个膨胀螺丝，各所述膨胀螺丝焊接到所述孔口管。

3.根据权利要求1或2所述的隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，所述孔口管另一端设有一定长度的鱼鳞扣，所述鱼鳞扣上缠绕有麻丝或棉丝。

4.根据权利要求3所述的隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，所述鱼鳞扣的长度为100mm。

5.根据权利要求1所述的隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，所述孔口管为外径133mm，长度400mm的焊管。

6.根据权利要求1所述的隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，所述钻头为内径110mm的金刚石取芯钻头。

7.根据权利要求1所述的隧道联络通道透孔的施工装置，其特征在于，所述旁通口距所述孔口管法兰端10cm。

8.隧道联络通道透孔的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)透孔定位：在始发侧隧道管片上确定透孔位置，避开管片锁孔或管片缝；

(2)预设孔口管安装孔：采用内径133mm的金刚石取芯钻头在步骤(1)中确定的透孔位置钻孔一定深度，不钻穿管片，用钢楔楔断钢芯后取出；

(3)安装孔口管：孔口管为外径133mm，长度400mm的焊管，一端设有法兰，另一端设有长度100mm的鱼鳞扣，鱼鳞扣上缠绕麻丝或棉丝后夯入步骤(2)中预设的安装孔；孔口管下侧距法兰端10cm处设旁通口，旁通口上安装小闸阀；在安装孔外周的始发侧隧道管片的内壁上间隔90°均匀地设置四个膨胀螺丝，各膨胀螺丝焊接到孔口管；

(4)连接始发侧钻孔密封装置：孔口管法兰端通过密封垫片连接闸阀出口端，闸阀入口端连接盘根盒，盘根盒底部设有盘根，孔口装置一端插入盘根盒内并与盘根接触，孔口装置另一端通过螺栓连接到盘根盒入口端；

(5)安装钻机：内径110mm的金刚石取芯钻头安装在孔口装置内，钻头后部连接钻杆；

(6)钻穿始发侧隧道管片：钻头依次经过闸阀和孔口管后钻穿始发侧隧道管片；

(7)增设接收侧钻孔密封装置：移出钻机，卸下钻杆，在钻头后部轴向依次连接钢套筒、单向阀和冻结管后再装上钻杆，钻杆上套装止水环；冻结管采用丝扣连接，冻结管坡口采用同心对接焊，焊缝饱满无漏焊；

(8)土层钻孔：将连接了接收侧钻孔密封装置的钻机重新装入孔口装置内对土层钻孔，钻杆尾部连接泥浆泵，钻进时通过泥浆泵向钻头注水，清洗进入钢套筒的泥土钻渣，钻渣从小闸阀流出；钻进前2m过程中使用高精度罗盘和经纬仪反复校核冻结管方向使其无偏斜，钻至接收侧隧道管片时暂停钻进；

(9)接收侧隧道管片钻孔：使用高精度罗盘和经纬仪对钻杆方向进行校核后钻进管片，加大泥浆泵的注水压力，清洗进入钢套筒的混凝土钻渣的同时对钻头进行润滑和降温，钻渣从小闸阀流出，直至钻穿管片；

(10)接收侧钻口密封：钻穿管片后，钻杆移出管片的同时其上的止水环切入管片上的钻孔，同时使用双快水泥对管片钻口进行封堵。

9.根据权利要求8所述的隧道联络通道透孔的施工方法，其特征在于，当步骤(6)所述管片钻穿后，如土层涌水涌砂量大，则通过步骤(3)所述小闸阀向土层注入水泥浆或双液浆止水。

10.根据权利要求8所述的隧道联络通道透孔的施工方法，其特征在于，所述步骤(10)后还包括注浆充填的步骤，通过小闸阀对冻结管与孔口管之间的间隙、孔口管附近的土层进行注浆充填。