專利名稱：重型風鉆配套支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種重型風鉆配套支架。
背景技術(shù)：
城市地鐵施工安全是最重要的，安全包含工程安全和人身不受傷害，超前小導管 注漿是地下工程自穩(wěn)差的軟弱圍巖開挖前，在開挖面頂部前方的土體內(nèi)按一定間距、仰角 和長度，鉆孔后布置Φ32 42mm的小鋼管短管棚，然后在管內(nèi)進行注漿，加固土體。如圖 1所示。地下工程向前開挖后，由于在小鋼管加固土體的防護下，能保證在施作初期支護時 圍巖的穩(wěn)定性；如果其設(shè)計和施工得當，能有效地防止在施工時頂部的坍塌。北京地鐵大興線起新區(qū)間，起點位于南四環(huán)公益西橋處，與既有地鐵四號線相 接，終點位于新建新宮站，全長1941單延米，全部采用淺埋暗挖法施工修建，其中起點 HDK0+000 HDK0+450段，隧道結(jié)構(gòu)起拱線以上部分全部位于砂卵石層中，卵石最大粒徑達 到390mm，一般粒徑20 50mm，含量在50 70%之間，人別地段最大含量達到85%以上， 細砂填充。根據(jù)淺埋暗挖法“十八字”指導方針中的“管超前”原則，常規(guī)的超前小導管施工 工藝與方法在該卵石層中施工支護結(jié)果達不到設(shè)計要求，開挖時形成開挖體坍塌，威脅工 程施工安全。深孔注漿能解決該問題，但設(shè)備占用空間大，投入大，在鉆進過程中對鉆桿磨 損大，進度慢，影響工程施工。各種工法在砂卵石中成孔情況如下引孔打入法拱部超前小導管由現(xiàn)在的Φ 32 X 3. 25改為Φ 25小導管，管長2. 5m，管前端做成錐 型，采用大錘直接向地層內(nèi)砸，其打入深度不到lm。于是又采用風鉆引孔后用高壓風管吹孔 的辦法，先引孔后再插管，采用大錘砸入，還是不能解決該問題，最后又采用風鎬向里面頂 的辦法，均無法解決該問題。YT-28 風鉆法采用YT-28風鉆打自進式中空注漿錨桿，為了減少鉆孔阻力，用自進式中空注漿 錨桿代替焊接鋼管超前小導管。根據(jù)現(xiàn)場實際試驗效果可以看出，在采用該種方法后，因為 該種風鉆的沖擊能及扭矩小，在該地層內(nèi)能打入自進式中空注漿錨桿1. 8 2. Om左右，但 是打入長度仍是達不到設(shè)計的2. 5m要求，同時打設(shè)的進度太慢，一晚上(約5個小時)才 成管5根，效率太低。地質(zhì)鉆機成孔法地質(zhì)鉆機能成孔，而且可打深孔，但是設(shè)備龐大笨重，占用空間大，在坑道狹小的 空間中不便于安裝定位移位，打孔作業(yè)及深孔注漿作業(yè)的每一循環(huán)作業(yè)時間長，漿液配制 難，需專業(yè)隊伍施工，經(jīng)濟成本高，達到8000元/m，其優(yōu)點是一次性施工完成后可連續(xù)施工 開挖數(shù)米。但平均日進度0.43m/天。
實用新型內(nèi)容現(xiàn)有技術(shù)的缺陷存在以下缺陷第一是無法施工，第二是耗用時間長，效率太低， 第三是成本高，平均日進度慢，第四是設(shè)置太大太重，不適用于隧道的狹小空間。為克服上述已有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種重型風鉆配套支架，包括位 于鉆機后支點的可調(diào)三角架和位于鉆機前支點的環(huán)向?qū)к墶＿M一步，可調(diào)三角架由可進行細調(diào)節(jié)的螺紋升降機構(gòu)和可進行粗調(diào)節(jié)的鋼管組 成，環(huán)向?qū)к売娩摴芗庸ざ?。進一步，可調(diào)三角架的鋼管套在螺紋升降機構(gòu)的外面。進一步，環(huán)向?qū)к壈此淼篱_挖輪廓線比例加工成半圓型，并按一定間距設(shè)置若干 定位孔，可在環(huán)向?qū)к壣檄h(huán)向移動的環(huán)向滑塊通過定位銷與環(huán)向?qū)к夋i住，環(huán)向滑塊同時 與鉆機水平滑軌連接。進一步，球型萬向節(jié)安裝在可調(diào)三角架和鉆機水平滑軌之間。本實用新型提供的重型風鉆配套支架具有以下四個優(yōu)點第一、很好的解決了在砂卵石中成孔的問題，不論需加固的土體是密實的砂卵石 和或含有較大的漂石，以及小導管前進方向有漂石等，通過調(diào)節(jié)鉆機扭矩與沖擊力，均可輕 松鉆進；第二、速度快，平均每根小導管耗時約1分半鐘，地鐵標準單洞每環(huán)32根共計45 分鐘；第三、鉆進后地層內(nèi)不產(chǎn)生空隙，注漿漿液直接滲入地層；第四、鉆孔的深度可根據(jù)需要進行接長，因采用自進式中空錨桿，其桿體可通過連 接器接長，可連續(xù)鉆進，滿足8m范圍內(nèi)的鉆進要求；

圖1為傳統(tǒng)超前小導管注漿施工示意圖；圖2為重型風鉆在隧道內(nèi)與前環(huán)向?qū)к壓罂烧{(diào)三角支架示意圖；圖3為用鋼管制成的環(huán)向?qū)к壟c隧道輪廊示意圖；圖4為三角支架、風鉆和水平滑軌、環(huán)向?qū)к夁B接關(guān)系和施工管柵示意圖。圖中1 已施工隧道初支結(jié)構(gòu) 2:超前小管棚 3:未開挖施工土體4:超前小管 棚注漿擴散加固區(qū)5:重型風鉆6:高壓風接口 7:鉆機水平滑軌8:環(huán)向?qū)к?:環(huán)向 滑塊10:定位銷11:螺紋升降機構(gòu)12:鋼管13:球型萬向節(jié)14:上臺階核心土
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的做詳細描述在上述多種常用方法均試驗后，其施工質(zhì)量與進度均達不到要求，經(jīng)過向多個廠 家問詢和比較，我們選擇了一種90型與70型導軌式鑿巖機(兩種均為重型風鉆之一種，多 用于礦山中硬及堅硬巖石中鉆孔)能夠滿足施工要求，于是在正線1#豎井橫通道段進行了 試驗。試驗結(jié)果表明該型風鉆在使用Φ32自進式錨桿的情況下，特別適用于在砂卵石中施 工超前小管棚，具有沖擊和轉(zhuǎn)釬扭矩大的特點，可分別調(diào)節(jié)沖擊能、轉(zhuǎn)釬速度及扭矩，打孔 速度快，安裝就位后基本上不到2分鐘就能打一孔，在砂卵石層中不易卡釬，重量輕，安裝就位移位快，外形尺寸合理，占用空間小，比較適用于井下狹窄的作業(yè)場所，并且其價格低。 但現(xiàn)有廠家所配套的鉆機支架為氣動式鉆架，只能上下移動，無法環(huán)向移動，不能滿足隧道 施工環(huán)向打鉆成孔的要求。為此，本實用新型根據(jù)該型風鉆的特點與隧道施工的特殊性與 超前小導管施工工藝，提供了一套能夠滿足施工要求的重型風鉆配套支架。該重型風鉆配套支架包括可調(diào)三角架和環(huán)向?qū)к??？烧{(diào)三角架位于鉆機后支點，由可進行細調(diào)節(jié)的螺紋升降機構(gòu)11和可進行粗調(diào) 節(jié)的鋼管12組成。鋼管12套在螺紋升降機構(gòu)11的外面，由這兩個高度調(diào)節(jié)功能，可滿意 地調(diào)節(jié)到鉆進小管棚時的所需要的高度。環(huán)向?qū)к?是用鋼管加工而成，位于鉆機前支點。環(huán)向?qū)к?按隧道開挖輪廓線 比例加工成半圓型，并按一定間距設(shè)置若干定位孔，環(huán)向滑塊9環(huán)向移動時用定位銷10與 環(huán)向?qū)к?鎖住，環(huán)向滑塊9又與鉆機水平滑軌7連接。這樣，不論鉆進隧道輪廓線任何部 位的管棚，均能調(diào)節(jié)到滿意的位置、高度和角度。球型萬向節(jié)13安裝在可調(diào)三角架和鉆機 水平滑軌之間，用以調(diào)節(jié)水平滑軌7沿環(huán)向?qū)к?環(huán)向移動時的角度。如圖2、圖3、圖4所示，利用該型支架與重型風鉆，不但能在砂卵石中快速成孔，還 一次性將小導管打入砂卵石地層內(nèi)，很好的解決了砂卵石中超前成孔注漿的難題。雖然上面已經(jīng)參考附圖描述了本實用新型的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對本實用新型作出各種不同的修改和 變化。因此，應該理解上述的實施例不是限制，而是各個方面的舉例說明。
權(quán)利要求一種重型風鉆配套支架，其特征在于包括位于鉆機后支點的可調(diào)三角架和位于鉆機前支點的環(huán)向?qū)к墶?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型風鉆配套支架，其特征在于可調(diào)三角架由可進行細調(diào) 節(jié)的螺紋升降機構(gòu)和可進行粗調(diào)節(jié)的鋼管組成，環(huán)向?qū)к売娩摴芗庸ざ伞?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重型風鉆配套支架，其特征在于可調(diào)三角架的鋼管套 在螺紋升降機構(gòu)的外面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重型風鉆配套支架，其特征在于環(huán)向?qū)к壖庸こ砂雸A 型，并按一定間距設(shè)置若干定位孔，可在環(huán)向?qū)к壣檄h(huán)向移動的環(huán)向滑塊通過定位銷與環(huán) 向?qū)к夋i住，環(huán)向滑塊同時與鉆機水平滑軌連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重型風鉆配套支架，其特征在于球型萬向節(jié)安裝在可 調(diào)三角架和鉆機水平滑軌之間。
專利摘要本實用新型提供了一種重型風鉆配套支架，包括位于鉆機后支點的可調(diào)三角架和位于鉆機前支點的環(huán)向?qū)к墶？烧{(diào)三角架由可進行細調(diào)節(jié)的螺紋升降機構(gòu)和可進行粗調(diào)節(jié)的鋼管組成，環(huán)向?qū)к売娩摴芗庸ざ?。球型萬向節(jié)安裝在可調(diào)三角架和鉆機水平滑軌之間。利用該型支架與重型風鉆，不但能在砂卵石中快速成孔，還一次性將小導管打入砂卵石地層內(nèi)，很好的解決了砂卵石中超前成孔注漿的難題。
文檔編號E21B7/02GK201714307SQ20102010674
公開日2011年1月19日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者劉瑩, 喻樹森, 孫建華, 張偉, 林永楨, 董長明, 資兵權(quán), 郜強 申請人:成都中鐵隆工程有限公司