[实用新型]一种软岩隧道锚杆钻孔防塌孔的装置

说明书

本实用新型公开了提供一种软岩隧道锚杆钻孔防塌孔的装置，包括轴向上相连接的钻头和钻杆，其中：钻头，由左右两个半柱状体一体连接而成，且两个半柱状体的半径不相同，其中，大半径半柱体用于贴合支撑孔壁；钻头的前段本体内为倒锥形空腔；在钻头内，开设有前后两端相连通的第一岩屑排放通道，且前端开口位于倒锥形空腔的锥顶处；在钻头内，且位于大半径的半柱状体内，开设有一高压风水容腔，高压风水容腔具有两个高压风水喷嘴和一个进口；在钻头内，且位于小半径半柱状体内开设有速凝材料通道，多个速凝材料喷嘴均与速凝材料通道相连通。使用该装置可以有效提高软岩隧道锚杆钻孔成孔率，减少孔壁坍塌，保证锚杆施作时效性。

技术领域

本实用新型属于隧道与地下工程施工技术领域，具体涉及一种软岩隧道锚杆钻孔防塌孔的装置。

背景技术

新奥法作为现阶段隧道施工主要采用的施工方法，广泛应用于各类隧道的施工中，该方法施工的核心观点是通过锚杆及喷射混凝土施作控制围岩变形，在支护和围岩的共同作用下，调整围岩整体的应力分布进而达到平衡，以求最大限度保持围岩固有强度和本身的自稳能力。锚杆作为新奥法施工的核心三大要素之一，其能否正常施作及施作的质量直接影响到隧道施工的进度及质量。

传统的软岩隧道锚杆施工过程中，由于围岩较为破碎，且遇到挤压应力的影响，锚杆施作过程中钻孔成孔率非常低，经常出现塌孔现象，塌孔后锚杆尤其是长锚杆不能正常施作，该塌孔作废，重新打孔，造成软岩隧道锚杆施工功效较低，且该过程中软岩隧道围岩应力重分布，松动圈不断扩大，严重影响了隧道施工进度及质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种软岩隧道锚杆钻孔防塌孔的装置，可以有效提高软岩隧道锚杆钻孔成孔率，减少孔壁坍塌，保证锚杆施作时效性。

本实用新型采用以下技术方案：一种软岩隧道锚杆钻孔防塌孔的装置，包括轴向上相连接的钻头和钻杆，其中：钻头，由左右两个半柱状体一体连接而成，且两个半柱状体的半径不相同，其中，大半径半柱体的半径与钻孔的半径相同，用于贴合支撑孔壁；

钻头的前段本体内为倒锥形空腔；在钻头内，平行于轴线开设有一前后两端相连通的第一岩屑排放通道，且前端开口位于倒锥形空腔的锥顶处；

在钻头内，且位于大半径的半柱状体内，开设有一高压风水容腔，高压风水容腔具有两个高压风水喷嘴和一个进口，其中，一高压风水喷嘴开设在空腔的侧壁上，用于向钻孔底部吹设高压风水；另一高压风水喷嘴开设在大半径半柱状后端壁面，且靠近大半径的半柱状体的外边缘侧；用于向钻孔侧壁吹设高压风水；一进口开设在大半径半柱体的后端壁面；

在钻头内，且位于小半径半柱状体内开设有一后端敞口，前端封闭的速凝材料通道，速凝材料通道平行于中轴线，在小半径半柱状体的侧壁上开设有多个速凝材料喷嘴，多个速凝材料喷嘴绕柱状体成环，竖向成列排布；多个速凝材料喷嘴均与速凝材料通道相连通；

钻杆为筒状，其半径小于小半径半柱体的半径，与钻头连接后，钻头后端壁面处的高压风水喷嘴位于其外侧。

进一步地，在空腔的侧壁、且环绕于周向上布设有多个凸起的半球形破岩削齿。

进一步地，各高压风水喷嘴均由多个间隔排布的出口组成。

进一步地，在大半径半柱状体的后端，位于后端的高压风水喷嘴外侧，且靠近侧壁处，绕半柱状体弧形侧壁一周设置有向后凸起的边沿，且边沿的后端由侧壁外侧向内成外高内低的倾斜状，以形成锥形削齿，锥形削齿用于：在钻头回旋拔出过程中，承载部分塌孔的岩屑回旋带出孔外。

进一步地，在钻杆内沿轴向贯通开设有一钻杆岩屑排放通道，钻杆岩屑排放通道与第一岩屑排放通道同轴连通。

进一步地，在钻杆内设置有高压风水管和速凝材料输送管，高压风水管与高压风水容腔的进口相连通，用于向高压风水容腔内输送风或水；