一种TBM管棚钻孔辅助装置的制作方法

一种tbm管棚钻孔辅助装置
技术领域
1.本实用新型涉及隧道工程技术领域，特别涉及一种tbm管棚钻孔辅助装置。


背景技术：

2.目前，在tbm（tbm，全断面隧道掘进机）施工过程中遭遇不良地质出现护盾顶部塌方、松散体掉落顶护盾上、造成护盾卡机或护盾后方大量积渣时，将施作超前管棚。敞开式tbm新型护盾结构为在顶护盾内设置有预留注浆孔，通过预留注浆孔施作管棚。但此种方法有弊端，例如，打设裸孔时由于护盾和围岩存在间隙，入岩位置距离护盾预留注浆孔较远，钻头和钻杆将下沉，偏离预定轨迹，倾斜侵入开挖轮廓线内，造成钻杆弯曲、套管跟进时断裂等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种tbm管棚钻孔辅助装置，能够解决钻杆弯曲、钻头钻杆下沉的问题。
4.根据本实用新型提供的一种tbm管棚钻孔辅助装置，设置于tbm主机上，tbm主机设置有管棚钻机，管棚钻机连接有钻杆，tbm管棚钻孔辅助装置包括纵截面呈弧形的半圆管，半圆管的一端设置有挡板，挡板与tbm主机的护盾连接，钻杆可穿过挡板并活动贴设于半圆管上，以使半圆管对钻杆起承托作用，避免钻头和钻杆下沉。
5.优选的，半圆管的另一端设置有导向斜面，以便于导向。
6.进一步的，挡板上设置有第一通孔和螺栓孔，螺栓孔设置为多个并绕第一通孔布置，第一通孔的下端呈半圆形，第一通孔的上端呈圆角矩形，半圆管的一端插设于第一通孔的下端，并与挡板焊接连接，以将半圆管与预留注浆孔固定。
7.在本实施中，护盾内设置有预留注浆孔，挡板设置于预留注浆孔处，钻杆和半圆管均穿设于预留注浆孔。
8.进一步的，本实用新型还包括设于tbm主机的定位组件，定位组件位于挡板远离半圆管的一侧，钻杆可相对于定位组件移动。
9.优选的，定位组件包括限位板、第一夹片、第二夹片、第一夹臂、第二夹臂、转轴、按压块、第一连杆、第二连杆、限位杆和限位块，限位板连接于tbm主机的护盾，限位板上设有呈锥形的第一缺口，第一夹片与第一夹臂之间通过第一套筒相连接，第二夹片与第二夹臂之间通过第二套筒相连接，第一套筒和第二套筒均套设于转轴，转轴固定设于限位板并位于第一缺口处，限位块上转动插设有橇杆，橇杆与限位板固定连接，橇杆上套设有扭簧，扭簧的两扭臂分别连接于限位板和限位块，限位块和第一缺口分设于转轴的两侧，转轴上设有第二通孔，限位杆的一端固定连接于按压块，另一端滑动穿过第二通孔并固定连接有与限位块相配合的卡块，弹簧套设于限位杆上并位于按压块和转轴之间，第一夹片与第二夹片上均设有第二缺口，第一连杆的一端转动连接于按压块的一端，另一端穿过第一夹片上的第二缺口并滑动连接于第一夹臂，第二连杆的一端转动连接于按压块的另一端，另一端
穿过第二夹片上的第二缺口并滑动连接于第二夹臂。钻杆撞击按压块以使第一夹片和第二夹片合拢，以限制钻杆移动，同时卡块卡设于限位块，以固定第一夹片和第二夹片移动，橇动橇杆，以使卡块与限位块分开。
10.根据本实用新型实施例一种tbm管棚钻孔辅助装置，至少具有如下有益效果：通过设置半圆管，较好的将钻杆、预留注浆孔和钻头的中轴线保持一致，减小围岩和护盾之间的间隙，钻头入岩前利用半圆管承托导向，避免了钻头和钻杆下沉，避免了裸孔轨迹侵入开挖轮廓线和后续套管跟进时套管断裂的风险，提高了钻孔和管棚施工的效率。
11.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明：
13.图1为本实用新型的实施例一的结构图；
14.图2为本实用新型的实施例一的半圆管和挡板的结构图；
15.图3为本实用新型的实施例一的挡板移除缓冲垫的侧视图；
16.图4为本实用新型的实施例二的定位装置的结构图；
17.图5为本实用新型的实施例二的移除限位板的爆炸图；
18.图6为本实用新型的实施例二的结构图。
19.附图标记：管棚钻机1、钻杆2、钻头3、半圆管4、挡板5、导向斜面41、螺栓孔51、第一通孔52、护盾6、预留注浆孔61、定位组件7、限位板701、第一夹片702、第二夹片703、第一夹臂704、第二夹臂705、转轴706、按压块707、第一连杆708、第二连杆709、限位杆710、限位块711、第一套筒712、第二套筒713、第二通孔714、弹簧715、卡块716、撬杆717、第一缺口718、第二缺口719 。
具体实施方式
20.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
23.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型
中的具体含义。
24.参照图1，根据本实用新型的一种tbm管棚钻孔辅助装置，设置于tbm主机上，tbm主机设置有管棚钻机1，管棚钻机1连接有钻杆2，tbm管棚钻孔辅助装置包括纵截面呈弧形的半圆管4，半圆管4的一端设置有挡板5，挡板5与tbm主机的护盾6连接，钻杆2可穿过挡板5并活动贴设于半圆管4上，以使半圆管4对钻杆2起承托作用，避免钻头3和钻杆2下沉。
25.实施例一：
26.本实用新型采用敞开式tbm新型护盾6，在此护盾6内预留注浆孔61施作管棚时，将钻杆2穿过挡板5并放置在半圆管4内，管棚钻机1向前推进，当挡板5贴合预留注浆孔61时以将本辅助装置固定。
27.参照图2，优选的，半圆管4的另一端设置有朝向掘进方向的导向斜面41，以便于导向。
28.参照图3，进一步的，挡板5上设置有螺栓孔51和第一通孔52，螺栓孔51设置为多个并绕第一通孔52布置，通过螺栓将挡板5与预留注浆孔61固定连接，第一通孔52的下端呈半圆形，以使半圆管4与第一通孔52更便于连接，第一通孔52的上端呈圆角矩形，圆角矩形为一矩形，矩形的四角呈圆角设置，半圆管4的一端插设于第一通孔52的下端，并与挡板5焊接连接，以将半圆管4与预留注浆孔61固定。
29.在本实施中，护盾6内设置有预留注浆孔61，挡板5设置于预留注浆孔61处，钻杆2和半圆管4均穿设于预留注浆孔61。
30.本实用新型的实施例较好的将钻杆2、预留注浆孔61和钻头3的中轴线保持一致，减小围岩和护盾6之间的间隙，钻头3入岩前利用半圆管4承托导向，避免了钻头3和钻杆2下沉，避免了裸孔轨迹侵入开挖轮廓线和后续套管跟进时套管断裂的风险，提高了钻孔和管棚施工的效率。
31.实施例二：
32.参照图6，本实用新型除上述结构外还包括设于tbm主机的定位组件7，定位组件7位于挡板5远离半圆管4的一侧，钻杆2可相对于定位组件7移动，以便于钻杆2的快速定位。
33.参照图4和图5，优选的，定位组件7包括限位板701、第一夹片702、第二夹片703、第一夹臂704、第二夹臂705、转轴706、按压块707、第一连杆708、第二连杆709、限位杆710和限位块711，限位板701连接于tbm主机的护盾6，限位板701上设有呈锥形的第一缺口718，以便钻杆2快速到达适当位置，第一夹片702与第一夹臂704之间通过第一套筒712相连接，第二夹片703与第二夹臂705之间通过第二套筒713相连接，第一套筒712和第二套筒713均套设于转轴706，转轴706固定设于限位板701并位于第一缺口718处，限位块711上转动插设有橇杆717，橇杆717与限位板701固定连接，橇杆717上套设有扭簧，扭簧的两扭臂分别连接于限位板701和限位块711，限位块711和第一缺口718分设于转轴706的两侧，拉动橇杆717，以使卡块716与限位块711分开，转轴706上设有第二通孔714，限位杆710的一端固定连接于按压块707，另一端滑动穿过第二通孔714并固定连接有与限位块711相配合的卡块716，弹簧715套设于限位杆710上并位于按压块707和转轴706之间，限位块711与卡块716卡接，钻杆2可相对于按压块707移动，第一夹片702与第二夹片703上均设有第二缺口719，第一连杆708的一端转动连接于按压块707的一端，另一端穿过第一夹片702上的第二缺口719并滑动连接于第一夹臂704，第二连杆709的一端转动连接于按压块707的另一端，另一端穿过第二夹片
703上的第二缺口719并滑动连接于第二夹臂705，钻杆2撞击按压块707以使第一夹片702和第二夹片703合拢，以限制钻杆2移动，同时卡块716卡设于限位块711，以固定第一夹片702和第二夹片703移动。
34.限位块711和限位杆710之间至少有一个为弹性材料，优选为两个均为弹性材料。
35.具体的，当将挡板5与预留注浆孔61固定连接后，钻杆2移动，通过第一缺口718，钻杆2可快速移动至第一缺口718的对应位置，钻杆2撞击按压块707，按压块707移动并通过卡块716卡设于限位块711，按压块707移动过程中第一连杆708和第二连杆709分别推动第一夹臂704704和第二夹臂705合拢，以使第一夹片702和第二夹片703合拢，以限制钻杆2移动，钻杆2伸长并穿过第一通孔52，并与半圆管4贴合，一方面使得钻杆2可快速处于适当位置以穿过第一通孔52，另一方面限制钻杆2晃动，使其更稳定。
36.本实用新型的一种工作方式如下：在敞开式tbm新型护盾6施作管棚打设裸孔时使用，将半圆管4的一端焊接于挡板5，通过螺栓将挡板5与预留注浆孔61固定，钻杆2移动至第一缺口178处并撞击或按压按压块707，以使第一夹板和第二夹板将钻杆2圈住，钻杆2提升高度，半圆管4承托住钻杆2，将钻杆2、预留注浆孔61和钻头3的中轴线保持一致，减小围岩与护盾6之间的间隙，起到导向作用，有助于开孔和钻孔，且防止钻头3和钻杆2下沉、弯曲，避免了裸孔轨迹侵入开挖轮廓线和后续套管跟进时套管断裂的风险，符合施工管理要求。
37.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。