软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆的制作方法

1.本实用新型属于锚杆支护技术领域，具体涉及一种软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆。


背景技术：

2.以往玻璃纤维锚杆的安装工艺是钻孔完毕后退钻，直接把加工好的玻璃纤维锚杆硬塞进孔内。然而针对v级围岩，特别是软岩大变形地段，钻好的孔很容易变形坍塌，玻璃纤维锚杆插入效果较孔深大打折扣，质量无法得到保证，掌子面存在垮塌风险，后果相当严重。
3.针对此情况，对工艺进行如下改进：钻孔完成后先不退钻，将玻璃纤维锚杆通过钻杆中间插入，并使用长度大于单节钻杆的顶杆顶住玻璃纤维锚杆，钻杆与钻机解除连接后分节退钻，直至钻杆全部退出，通过套管跟进钻孔并安装玻璃纤维锚杆，可以保证成孔深度，确保掌子面围岩超前加固范围及质量。
4.因此，需要采用特殊结构的钻杆和钻头，确保锚杆可以穿过钻杆和钻头，并且钻进时内部无钻渣，回拉时不将锚杆带出。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，钻杆中开有轴向的通孔，通孔的孔径大于待安装锚杆的直径，若干节钻杆一字串接，末节钻杆用于与钻机连接，首节钻杆的钻进端连接有钻头；钻杆中的通孔延伸至从钻头中穿出，钻头的钻进端环绕通孔均匀设置有若干个钻片，钻片与钻头的孔口边沿铰接，钻头的通孔内与钻片一一对应地固定有限位牛腿，在第一状态，若干个钻片闭合封闭通孔，钻片以限位牛腿为支撑承受由外向内的轴向推力，在第二状态，锚杆由内向外推开钻片。
7.进一步地，连接钻片和钻头的铰接轴上安装有扭簧限制钻片自然向外打开。
8.进一步地，限位牛腿的支撑面与钻片贴合，支撑面的对立面从钻头内壁起向钻片呈坡面延伸。
9.进一步地，钻头上环绕通孔均匀设置有三个钻片，每个钻片上设置有一个钻齿。
10.进一步地，钻杆之间螺纹相接，首节钻杆与钻头螺纹相接。
11.与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
12.本实用新型提供的一种软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，通过以中空钻杆为通道，确保了成孔深度，保证超前支护质量，增加施工安全性；钻头采用定制特殊结构，钻进顶进时为闭合结构，回拉内部受力钻头开口，确保钻进时内部无钻渣，回拉时不将锚杆带出。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图2为钻头的结构示意图。
15.图3为钻片与限位牛腿的配合示意图。
16.图中：1-钻头；1.1-钻片；1.2-钻齿；1.3-限位牛腿；2-钻杆。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.如图1、图2、图3所示；一种软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，钻杆2中开有轴向的通孔，通孔的孔径大于待安装锚杆的直径，若干节钻杆2一字串接，末节钻杆2用于与钻机连接，首节钻杆2的钻进端连接有钻头1；钻杆2中的通孔延伸至从钻头1中穿出，钻头1的钻进端环绕通孔均匀设置有若干个钻片1.1，钻片1.1与钻头1的孔口边沿铰接，连接钻片1.1和钻头1的铰接轴上安装有扭簧限制钻片1.1自然向外打开。钻头1的通孔内与钻片1.1一一对应地固定有限位牛腿1.3，在第一状态，扭簧的内应力使若干个钻片1.1闭合封闭通孔，钻片1.1以限位牛腿1.3为支撑承受由外向内的轴向推力，在第二状态，锚杆由内向外推开钻片1.1。
19.为了保证限位牛腿1.3有足够的支撑力，同时防止限位牛腿1.3阻碍锚杆插入，限位牛腿1.3的支撑面与钻片1.1贴合，支撑面的对立面从钻头内壁起向钻片呈坡面延伸。
20.钻头1上环绕通孔均匀设置有三个钻片1.1，每个钻片1.1上设置有一个钻齿1.2，不影响钻头的切削性能。
21.钻杆2之间螺纹相接，首节钻杆2与钻头1螺纹相接。
22.钻孔完成后先不退钻，将玻璃纤维锚杆通过钻杆和钻头的中心通孔插入钻孔，并使用长度大于单节钻杆的顶杆顶住玻璃纤维锚杆，防止拔出钻杆时将锚杆带出，钻杆与钻机解除连接后分节退钻，直至钻杆全部退出，钻孔内注浆。
23.采用本实用新型的钻杆钻进钻孔并安装锚杆具体包括以下步骤：
24.s1：根据施工方案及测量放线在施工作业面上进行钻孔，采用内径3cm的钻杆，钻杆3m一节接力钻孔，钻进深度9m，方向为沿线路纵向向下倾斜2-3
°
；
25.s2：锚杆安装：钻杆与钻机解除连接后将锚杆整体送入钻杆，并用一节4m长与锚杆等径的圆钢顶住玻璃纤维锚杆；
26.s3：退钻：钻杆每退出3m，进行拆卸，循环用步骤s2中的圆钢顶住玻璃纤维锚杆，直至钻杆全部退出；
27.s4：压浆：采用压浆机对锚杆体进行注浆，直至钻孔内注浆饱满并溢出。
28.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理
和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，其特征在于：所述的钻杆（2）中开有轴向的通孔，通孔的孔径大于待安装锚杆的直径，若干节钻杆（2）一字串接，末节钻杆（2）用于与钻机连接，首节钻杆（2）的钻进端连接有钻头（1）；钻杆（2）中的通孔延伸至从钻头（1）中穿出，钻头（1）的钻进端环绕通孔均匀设置有若干个钻片（1.1），钻片（1.1）与钻头（1）的孔口边沿铰接，钻头（1）的通孔内与钻片（1.1）一一对应地固定有限位牛腿（1.3），在第一状态，若干个钻片（1.1）闭合封闭通孔，钻片（1.1）以限位牛腿（1.3）为支撑承受由外向内的轴向推力，在第二状态，锚杆由内向外推开钻片（1.1）。2.根据权利要求1所述的软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，其特征在于：连接所述的钻片（1.1）和钻头（1）的铰接轴上安装有扭簧限制钻片（1.1）自然向外打开。3.根据权利要求2所述的软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，其特征在于：所述的限位牛腿（1.3）的支撑面与钻片（1.1）贴合，支撑面的对立面从钻头内壁起向钻片呈坡面延伸。4.根据权利要求3所述的软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，其特征在于：所述的钻头（1）上环绕通孔均匀设置有三个钻片（1.1），每个钻片（1.1）上设置有一个钻齿（1.2）。5.根据权利要求4所述的软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆，其特征在于：所述的钻杆（2）之间螺纹相接，首节钻杆（2）与钻头（1）螺纹相接。

技术总结
本实用新型属于锚杆支护技术领域，具体涉及一种软岩易塌孔地段掌子面超前支护锚杆施工钻杆；钻杆中开有轴向的通孔，若干节钻杆一字串接，首节钻杆的钻进端连接有钻头；钻杆中的通孔延伸至从钻头中穿出，钻头的钻进端环绕通孔均匀设置有若干个钻片，钻片与钻头的孔口边沿铰接，钻头的通孔内与钻片一一对应地固定有限位牛腿，在第一状态，若干个钻片闭合封闭通孔，钻片以限位牛腿为支撑承受由外向内的轴向推力，在第二状态，锚杆由内向外推开钻片；通过以中空钻杆为通道，确保了成孔深度，保证超前支护质量，增加施工安全性；钻头采用定制特殊结构，钻进顶进时为闭合结构，回拉内部受力钻头开口，确保钻进时内部无钻渣，回拉时不将锚杆带出。锚杆带出。锚杆带出。


技术研发人员：刘易枫 孙伯乐 张松 杨鸿飞 汪智渊 赵亚军
受保护的技术使用者：中铁三局集团有限公司
技术研发日：2022.05.31
技术公布日：2022/10/27