[实用新型]一种软岩隧道管棚跟管钻进装置

说明书

本实用新型提供一种软岩隧道管棚跟管钻进装置，钻机的钻机动力头端部通过钻头与跟管钻进管一端连接，多个跟管钻进管连接组成管棚管，跟管钻进管上设有多个注浆孔，跟管钻进管尾端通过第二变径头与钻头连接，还设有支撑板，钻机设在支撑板上，支撑板通过多个液压缸与工作台连接，支撑板上还设有角度传感器，多个液压缸用于控制支撑板的角度。通过对每节管棚钢管的两个端头分别进行车丝加工，使其两端分别形成相对应直径的内螺纹和外螺纹，管棚管头通过变径头与金刚石复合片钻头相连，管尾通过变径头与钻机动力头钻杆相连接，管节之间通过螺纹紧密连接，从而实现以无缝钢管代替钻机钻杆进行分节段跟管钻进，保证跟管钻进管棚顺利进行。

技术领域

本实用新型涉及管棚施工技术领域，尤其是涉及一种软岩隧道管棚跟管钻进装置。

背景技术

隧道施工在隧道工程施工中,往往由于前期勘测不准确、地质条件较差以及施工方法不当等原因造成掌子面溜坍事故,在处理这些软岩溜塌时,往往采用打设超前大管棚的方法进行处理，传统管棚施工方法先用管棚钻机钻头及钻杆打好管棚钻孔，清孔后再用管棚钻机动力钻头将提前加工好的管棚钢管顶入岩层中，此工法在软弱围岩隧道施工时易发生塌孔以及送管困难等问题；而软弱围岩隧道管棚施工往往采用偏心钻头跟管法施工，主要是利用偏心钻旋转扩孔原理，将钻具和管棚钢管通过钻杆连为一体，钻进时潜孔冲击器振动冲击中心钻头，中心钻头传递冲击给管靴钻头（套管钻头），管靴钻头带动套管钻进，将管棚钢管打入地层，此工法虽然可以有效避免钻孔塌孔、送管困难这些问题，但是对管棚钻机设备以及相应配套的钻头、跟管管身均有较高的要求，所需材料成本较高，且偏心钻头跟管法由于是采用偏心钻头带进管棚钢管钻进，易出现偏心钻头及管靴脱落等问题。而在软岩隧道及溜塌体中进行管棚钻进，常规地质钻机的给进力及扭矩等性能均可满足要求，对于现场已配备有常规地质钻机的施工队伍来说，若采用偏心钻头跟管法施工需重新租赁或购买设备，并定制相应的钻头、钻杆及管棚跟管，经济实用性较差。因此，研究一种采用常规地质钻机及配套设备即可实施的跟管钻进管棚施工方法，对于解决现场穿越隧道软弱地层、破碎带及处理溜塌事故等问题时具有较好的实际应用前景。

中国专利CN101798931A提出的隧道和地下工程无工作间超前大管棚施工工艺方法,在设计隧道开挖轮廓线(1)内,利用钻机(4)按照设计参数在止浆墙(2)上钻出浅孔,安装管棚导向管(6),通过导向管(6)钻设管棚孔(9)至设计孔深,退出钻杆(3)并拆除钻头(5);钻杆(3)通过管棚连接件(10)与大管棚连接,冲击旋转逐节按次序将大管棚(9)推进管棚孔(8);下入最后一根管棚(14)时,换装上管棚推进器(13),直接将管棚推进至隧道开挖轮廓线(1)外,最后进行注浆施工。如此,逐个进行管棚施工,完成所设计的管棚。调节整个钻机的角度不便，施工较为不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种软岩隧道管棚跟管钻进装置，解决软岩隧道施工中穿越破碎带、软弱地层及处理溜塌体时，采用传统管棚施工存在严重塌孔的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是： 一种软岩隧道管棚跟管钻进装置，钻机的钻机动力头端部通过钻头与跟管钻进管一端连接，多个跟管钻进管连接组成管棚管，跟管钻进管上设有多个注浆孔，跟管钻进管尾端通过第二变径头与钻头连接，还设有支撑板，钻机设在支撑板上，支撑板通过多个液压缸与工作台连接，支撑板上还设有角度传感器，多个液压缸用于控制支撑板的角度。

优选方案中，支撑板一端设有至少两个第二液压缸，另一端设有至少两个第四液压缸，支撑板中部设有至少两个第三液压缸，第二液压缸、第四液压缸和第三液压缸两端分别与工作台和支撑板铰接。

优选方案中，支撑板一侧设有工作室，工作室上设有多个照明灯，工作室一侧设有液压站，液压站一侧设有操作台。

优选方案中，工作台下方设有承载台，承载台上设有多个第二导轨，工作台与第二导轨滑动连接。

优选方案中，承载台一侧设有电机，承载台还上设有螺杆，螺杆通过齿轮箱与电机连接，工作台与螺杆螺纹连接。