[实用新型]一种隧道掌子面打孔钻机用端头防护装置及隧道掌子面打孔钻机

说明书

本实用新型提供了一种隧道掌子面打孔钻机用端头防护装置及隧道掌子面打孔钻机，包括导流块、连接机构以及限位机构；其中，导流块用于固定设于钻机的端头的前端，导流块具有两个相对设置的弧形导流面；弧形导流面用于对从挡水墙的导向管中喷出的水流进行导流；连接机构设于挡水墙和导流块之间，用于将钻机的端头与挡水墙的外壁固定连接；限位机构用于固定连接于端头的后端并套设在钻机的钻杆上，限位机构用于限制钻杆向后移动。本实用新型提供的隧道掌子面打孔钻机用端头防护装置，能够提高钻机和工作人员的安全性，并且退杆方便快捷。

技术领域

本实用新型属于隧道钻探技术领域，具体涉及一种隧道掌子面打孔钻机用端头防护装置及隧道掌子面打孔钻机。

背景技术

掌子面是指开挖隧道过程中不断向前推进的工作面。隧道的开挖使得支撑隧道洞身的围岩被挖掉，掌子面后方出现临空，围岩应力重新分布，导致围岩向隧道净空方向发生变形，掌子面所受应力也不断发生变化；当掌子面围岩所受应力大于部分围岩的强度极限时，掌子面会发生破裂、松弛，甚至进入流变状态。

开挖隧道过程中，如果遇到地下蓄水层或者隧道斜井被淹(斜井：为增加工作面积而开挖的与隧道主洞连通的通道)的情况，就需要钻机在隧道的掌子面上钻泄水孔至存水区进行排水，为保证泄水孔与隧道的轴向平行，需要在掌子面前浇筑挡水墙，挡水墙中预留与隧道轴向平行的导向管，利用导向管对钻杆进行导向。

泄水孔打通后，由于水压变化或者掌子面发生破裂、松弛等原因，容易发生泄水孔以及导向管处的涌水量突然变大的状况，喷出的高压水流容易对钻机以及工作人员造成损害；并且，泄水孔中向外的涌水会给钻杆施加一个向外的推力，使钻机无法稳定退杆，甚至会发生钻杆从泄水孔中喷出的事故。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种隧道掌子面打孔钻机用端头防护装置及隧道掌子面打孔钻机，旨在解决钻机在隧道的掌子面钻孔时，泄水孔中的涌水容易对钻机和工作人员造成损害以及钻杆存在的退杆困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种隧道掌子面打孔钻机用端头防护装置，包括导流块、连接机构以及限位机构；其中，导流块用于固定设于钻机的端头的前端，导流块具有两个相对设置的弧形导流面，两个弧形导流面的一端分别延伸至端头的竖向两侧，两个弧形导流面的另一端相交形成尖端，且尖端朝向挡水墙；弧形导流面用于对从挡水墙的导向管中喷出的水流进行导流；

连接机构设于挡水墙和导流块之间，用于将钻机的端头与挡水墙的外壁固定连接；

限位机构用于固定连接于端头的后端并套设在钻机的钻杆上，限位机构用于限制钻杆向后移动。

在一种可能的实现方式中，连接机构包括多个锚点、多个连接环以及多个钢索；其中，多个锚点均匀分布于挡水墙的外壁上并与挡水墙固定连接；

多个连接环与锚点一一对应，间隔设于导流块的外表面并与导流块固定连接；

多个钢索一端与其中一个锚点连接，另一端与对应的连接环连接。

在一些实施例中，钢索与锚点连接的一端设有钩爪，钩爪与锚点可拆卸连接。

在一种可能的实现方式中，限位机构包括套筒以及多个限位螺栓；其中，套筒套设于钻杆的外周，套筒的一端与端头固定连接，套筒的筒壁沿套筒的周向均匀开设有多个螺纹孔，套筒的内壁与钻杆的外壁之间存在间隙；

多个限位螺栓与螺纹孔一一对应穿设于螺纹孔内，多个限位螺栓用于与钻杆的外壁抵接，并顶紧钻杆。

在一些实施例中，套筒的固定端设有固定底座，固定底座上沿周向间隔开设有多个通孔，每个通孔内设有紧固螺栓，紧固螺栓将固定底座、导流块和端头固定连接。

在一种可能的实现方式中，导流块套设在钻杆上。