一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置

1.本实用新型涉及管棚钢管装置技术领域，尤其涉及一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置。


背景技术：

2.在隧道工程的施工过程中，往往需要对隧道围岩进行超前支护，一般采用支设超前管棚，目前超前管棚所采用的钢管大多为圆柱形钢管，当钢管被打入围岩中，由于钢管本身表面光滑，使得与围岩的结合牢固性比较差，在孔中容易发生滑动偏移现象，在一些软弱围岩隧道施工中，由于在清孔过程中，软岩自身承载力的不足，会很容易发生塌孔现象，从而造成管棚打入困难，中途受阻，极大地降低了施工效率，提高工程造价费用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的软岩自身承载力的不足，会很容易发生塌孔现象的缺点，而提出的一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.设计一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置，包括连接管件、伸缩架、调节机构、钻齿、储液箱、侧部喷头和钻头机构，其中：
6.所述连接管件固定连接至管棚钢管机构上，所述伸缩架固定连接至所述连接管件的上端，所述伸缩架上连接用于调节所述伸缩架大小的所述调节机构，所述伸缩架的两侧均连接所述钻齿，所述伸缩架的上端可转动的连接所述钻头机构，所述钻头机构的底端开设有连接孔，所述储液箱连接至所述连接孔上，所述侧部喷头开设至所述储液箱上。
7.优选的，所述管棚钢管机构包括第一管体、第一倒刺、连接端头、端头叶片、弹簧片、弧形扇片、异型碳体和加强环，所述第一管体上开设有第一注浆孔，所述第一管体上开设有第一伸缩孔，所述第一管体的内侧通过第一固定销连接所述第一倒刺，所述第一倒刺可通过所述第一伸缩孔，所述连接端头设置在所述第一管体内，所述端头叶片固定连接至所述连接端头上，所述端头叶片上设置有凹形叶片孔，所述弧形扇片设置在所述第一管体内，所述端头叶片通过所述异型碳体连接所述弧形扇片，所述加强环连接至所述第一管体上，所述加强环固定连接所述连接管件。
8.优选的，所述连接管件包括第二管体、第二注浆孔、第二倒刺和第二伸缩孔，所述第二管体连接所述管棚钢管机构，所述第二管体上开设所述第二注浆孔，所述第二管体上开设所述第二伸缩孔，所述第二管体的内侧通过第二固定销连接所述第二倒刺，所述第二倒刺可通过所述第二伸缩孔。
9.优选的，所述第二管体上连接有鱼鳞纹片。
10.优选的，所述伸缩架包括底板和两个对称设置的第一连接杆和两个对称设置的第二连接杆，所述底板固定连接至所述连接管件的上端，两个对称设置的所述第一连接杆通过第一连接轴可转动的连接至所述底板上，两个对称设置的所述第二连接杆通过第二连接
轴可转动的连接至不同的所述第一连接杆上，两个对称设置的所述第二连接杆通过第三连接轴可转动的连接至所述钻头机构上，所述第二连接杆可转动的连接所述调节机构。
11.优选的，所述调节机构包括第一连接板、若干第一通孔、第二连接板、若干第二通孔、固定螺栓和固定螺母，所述第一连接板可转动的连接至所述伸缩架上，若干所述第一通孔沿所述第一连接板的长度方向等间距分布，所述第二连接板可转动的连接至所述伸缩架上，若干所述第二通孔沿所述第二连接板的长度方向等间距分布，所述固定螺栓的一端通过所述第一通孔与所述第二通孔，所述固定螺栓的一端固定连接至所述固定螺母上。
12.优选的，所述钻头机构包括导向钻头、侧向导板和钻头齿，所述导向钻头的底端开设所述连接孔，所述导向钻头连接所述伸缩架，所述导向钻头的侧边连接所述侧向导板，所述钻头齿连接至所述导向钻头的上端。
13.本实用新型提出的一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置，有益效果在于：
14.通过储液箱和侧部喷头结构，在钻头机构转动后对软岩进行钻孔的同时，储液箱发生转动，储液箱转动后储液箱内的浆液从侧部喷头上释放，释放的浆液对软岩侧壁注浆，可快速对软土提供临时承载力，防止塌孔现象的发生。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置的结构示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置中管棚钢管机构与连接管件连接的剖视结构示意图；
17.图3为本实用新型提出的一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置中伸缩架的结构示意图；
18.图4为本实用新型提出的一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置中调节机构的结构示意图。
19.图中：管棚钢管机构1、连接管件2、伸缩架3、调节机构4、钻齿5、储液箱6、侧部喷头7、钻头机构8、第一管体11、第一注浆孔12、第一倒刺13、第一伸缩孔14、连接端头15、端头叶片16、弹簧片17、弧形扇片18、凹形叶片孔19、异型碳体110、加强环111、第二管体21、第二注浆孔22、第二倒刺23、第二伸缩孔24、底板31、第一连接杆32、第二连接杆33、第一连接板41、第一通孔42、第二连接板43、第二通孔44、固定螺栓45、固定螺母46、导向钻头81、侧向导板82、钻头齿83。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.实施例1
22.参照图1-4，一种拼接式的多节导向钻进式管棚钢管装置，包括连接管件2、伸缩架3、调节机构4、钻齿5、储液箱6、侧部喷头7和钻头机构8，其中：
23.连接管件2固定连接至管棚钢管机构1上，连接管件2用于连接伸缩架3，伸缩架3固
定连接至连接管件2的上端，伸缩架3用于连接钻头机构8，伸缩架3上连接用于调节伸缩架3大小的调节机构4，通过调节机构4对伸缩架3进行调节，改变伸缩架3的大小，伸缩架3的两侧均连接若干钻齿5，钻齿5用于对围岩壁进行钻孔，两侧的钻齿5错位分布，伸缩架3的上端可转动的连接钻头机构8，钻头机构8转动对5软岩进行钻孔，钻头机构8的底端开设有连接孔，连接孔用于安装储液箱6，储液箱6连接至连接孔上，储液箱6用于存储浆液，侧部喷头7开设至储液箱6上，侧部喷头7用于释放储液箱6内的浆液，连接管件2的上端固定连接有圆台管，圆台管的上端面位于钻齿5的下方，伸缩架3的底端位于圆台管内；
24.伸缩架3包括底板31和两个对称设置的第一连接杆32和两个对称设置的第二连接杆33，底板31固定连接至连接管件2的上端，两个对称设置的第一连接杆32通过第一连接轴可转动的连接至底板31上，两个对称设置的第二连接杆33通过第二连接轴可转动的连接至不同的第一连接杆32上，两个对称设置的第二连接杆33通过第三连接轴可转动的连接至钻头机构8上，第二连接杆33可转动的连接调节机构4与钻齿5。
25.工作过程：根据需要通过调节机构4对伸缩架3进行调节，改变伸缩架3的大小，连接管件2带动伸缩架3转动，伸缩架3带动钻齿5、储液箱6和钻头机构8转动，钻齿5转动后对软岩侧壁进行钻孔，钻齿5转动产生的软泥屑从圆台管的外侧掉落，钻头机构8转动后对软岩进行钻孔，同时储液箱6旋转后，储液箱6内的浆液从侧部喷头7上释放，释放的浆液对软岩侧壁注浆，可快速对软土提供临时承载力，防止塌孔现象的发生。
26.实施例2
27.参照图1-4，作为本实用新型的另一优选实施例，与实施例1的区别在于管棚钢管机构1包括第一管体11、第一倒刺13、连接端头15、端头叶片16、弹簧片17、弧形扇片18、异型碳体110和加强环111，第一管体11上开设有第一注浆孔12，第一管体11上开设有第一伸缩孔14，第一管体11的内侧通过第一固定销连接第一倒刺13，第一倒刺13可通过第一伸缩孔14，当在注浆过程中，第一倒刺13会从第一伸缩孔14深处逐渐往外部伸出，以加强与周围围岩的密切连接，防止滑移和管棚沿其轴线的转动，连接端头15设置在第一管体11内，端头叶片16固定连接至连接端头15上，端头叶片16上设置有凹形叶片孔19，弧形扇片18设置在第一管体11内，端头叶片16通过异型碳体110连接弧形扇片18，异型碳体110可以让连接更加紧密可靠，第一管体11内设有加强筋，加强环111连接至第一管体11上，加强环111固定连接连接管件2，当两节段的管棚钢管机构1连接时，拼接段的加强环111会旋出，以再次加强拼接段的连接，对拼接处的管棚钢管定位后限制其在轴向的位移，连接端头15设有四个，其尺寸大小与凹形叶片孔19尺寸一致，当进行卡接时，上节管棚钢管底端的弹簧片17受到了压缩会在连接周围弹出加强筋，在卡接后，将下节管棚钢管进行旋转一下，此时，端头叶片16会与弧形扇片18紧密连接，因此端头叶片16与弧形扇叶18是带有异性磁体的，当两者相互靠近时，会紧密连接在一起，而周围的加强筋也会大大加强连接处的刚度与强度且在管棚钢管定位后限制其在轴向的位移。
28.实施例3
29.参照图1-4，作为本实用新型的另一优选实施例，与实施例1的区别在于连接管件2包括第二管体21、第二注浆孔22、第二倒刺23和第二伸缩孔24，第二管体21连接管棚钢管机构1，第二管体21上连接有鱼鳞纹片，鱼鳞纹片通过与周围围岩的牢固连接，可以防止钻进过程中第二管体21打滑现像发生，也可以增大连接管件2的刚度和强度，第二管体21上开设
第二注浆孔22，第二管体21上开设第二伸缩孔24，第二管体21的内侧通过第二固定销连接第二倒刺23，第二倒刺23可通过第二伸缩孔24，当在注浆过程中，第二倒刺23会从第二伸缩孔24深处逐渐往外部伸出，以加强与周围围岩的密切连接，防止滑移和第二管体21沿其轴线的转动。
30.实施例4
31.参照图1-4，作为本实用新型的另一优选实施例，与实施例1的区别在于调节机构4包括第一连接板41、若干第一通孔42、第二连接板43、若干第二通孔44、固定螺栓45和固定螺母46，第一连接板41可转动的连接至伸缩架3上，若干第一通孔42沿第一连接板41的长度方向等间距分布，第二连接板43可转动的连接至伸缩架3上，若干第二通孔44沿第二连接板43的长度方向等间距分布，固定螺栓45的一端通过第一通孔42与第二通孔44，固定螺栓45的一端固定连接至固定螺母46上，需要对伸缩架3的大小进行调节时，通过第一连接板41与第二连接板43拉动伸缩架3，在伸缩架3的大小确定后，固定螺栓45穿过第一通孔42与第二通孔44，通过固定螺母46对固定螺栓45进行固定，从而确定伸缩架3的大小。
32.实施例5
33.参照图1-4，作为本实用新型的另一优选实施例，与实施例1的区别在于钻头机构8包括导向钻头81、侧向导板82和钻头齿83，导向钻头81的底端开设连接孔，导向钻头81连接伸缩架3，导向钻头81的侧边连接侧向导板82，侧向导板82在钻进角度发生偏差时，可以利用侧向导板93受力不均，从而起到调整钻进方向的用途，钻头齿83连接至导向钻头81的上端，钻头齿83用于对软岩进行钻孔。
34.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。