專利名稱：大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程施工設(shè)備，特別是一種地鐵、隧道工程施工中使用的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置。
背景技術(shù)：
目前，在地鐵或隧道工程施工中，長距離大管棚超前支護工藝作為保證隧道拱部地層穩(wěn)定防止開挖過程中上部土體坍塌，減小地表沉降及提高工效，是一種行之有效的好辦法，故近年來我國在地鐵及隧道施工中廣泛采用了這種新的工藝。這種工藝雖好，但具體施工時難度很大，新工藝針對每根鋼鐵管棚的鋪設(shè)提出了嚴格的技術(shù)要求，管棚管需要水平鋪設(shè)，距離超長，一般約50M-150M左右；間距很小，管與管之間平行距離僅為33CM，精度要求高，鋪設(shè)完畢后的棚管上下左右偏差不得超過5％。此外，地鐵工程在富水地區(qū)施工常用的冷凍法也是如此，施工的主要難點在于1、鋪管方向難以控制，目前管棚施工一般采用以下兩種方法，夯管和盲目鉆進。夯管法就是將管子用氣動錘釘進土體，其方向難以控制，鋪設(shè)距離很短，超不過30M；盲目鉆進法，就是沒有控向裝置，鉆到那里算那里，鋪管成功率不足20％。在隧道大管棚工程中，目前還沒有一個行之有效的成熟的施工裝備。2、鋪管距離短；長距離管棚能有效提高支護能力，提高掘進工效，但由于目前施工設(shè)備的限制，管棚施工長度超過30M的很少，嚴重制約了地鐵、隧道建設(shè)的速度，也影響了施工中的質(zhì)量和安全。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種操作方便，造價較低的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進的裝置，該裝置將導(dǎo)向和跟管鉆進結(jié)合在一起，用管棚管直接作為鉆桿柱鉆進土層。
本實用新型的技術(shù)方案是一種大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，包括管棚管、螺栓、螺母，其特征在于在管棚管上聯(lián)接有楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體內(nèi)腔設(shè)有導(dǎo)向探頭儀，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體上設(shè)有法蘭壓盤套、法蘭密封套筒、浸油墊圈、法蘭管口套筒，法蘭壓盤套、法蘭密封套筒、浸油墊圈、法蘭管口套筒套置在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體上，法蘭壓盤套與法蘭密封套筒一端由螺栓、螺母聯(lián)接，在法蘭密封套筒內(nèi)置有浸油墊圈，法蘭密封套筒的另一端與法蘭管口套筒由螺栓、螺母聯(lián)接。
優(yōu)選的是，所述管棚管為圓管形，管棚管的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，管棚管的另一端設(shè)有凹肩形的外螺紋，凹肩形的外螺紋與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體上的管端內(nèi)螺紋配作。
優(yōu)選的是，所述楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體其中的一端為圓管形，圓管形內(nèi)腔設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端為楔形斜面板和堵頭板，楔形斜面板和堵頭板聯(lián)接封閉在一起，在堵頭板上設(shè)有通孔，優(yōu)選的是，所述導(dǎo)向探頭儀由探頭盒和探頭儀構(gòu)成，在探頭盒的內(nèi)腔設(shè)置探頭儀，探頭盒為圓柱形，探頭盒其中的一端封閉并設(shè)有定位銷，探頭盒的另一端設(shè)有螺絲堵塞，在螺絲堵塞中心設(shè)有通孔，螺絲堵塞與探頭盒上設(shè)有的內(nèi)螺紋螺接，在探頭盒的外側(cè)設(shè)有支架，支架套置在探頭盒上，支架周邊設(shè)有排泥漿的通槽。
優(yōu)選的是，所述法蘭壓盤套由法蘭和擠壓浸油墊圈的壓盤套構(gòu)成，法蘭和壓盤套聯(lián)接在一起，在法蘭上設(shè)有螺栓通孔，法蘭和壓盤套的內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體的外徑配作。
優(yōu)選的是，所述法蘭密封套筒由法蘭和密封浸油墊圈的密封套筒構(gòu)成，法蘭和密封套筒聯(lián)接在一起，在法蘭上設(shè)有螺栓通孔，法蘭內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體的外徑配作，密封套筒的內(nèi)徑與密封浸油墊圈的外徑配作。
優(yōu)選的是，所述法蘭管口套筒由法蘭和管口套筒構(gòu)成，法蘭和管口套筒聯(lián)接在一起，在管口套筒上設(shè)有回水管和閥門，回水管與管口套筒聯(lián)通，閥門與回水管聯(lián)通，在法蘭上設(shè)有螺栓通孔，法蘭和密封套筒的內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體的外徑配作。
本實用新型有益效果是由于采用水平鉆機大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，從根本上解決了鋪設(shè)長距離大管棚時方向精度難以控制的難題，極大提高了管棚施工的工效和質(zhì)量，本實用新型經(jīng)過實踐證明效果很好，由過去成功率不足20％提高到95％以上，鋪管長度可提高到150M左右，鉆進的進尺速度比過去也提高了一倍以上。


圖1是本實用新型的構(gòu)造示意圖；圖2是導(dǎo)向探頭儀的構(gòu)造剖面示意圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體的構(gòu)造剖面示意圖；圖5是圖4的俯視圖；圖6是管棚管的構(gòu)造示意圖；圖7是圖6的左視圖；
圖8是法蘭壓盤套的構(gòu)造示意圖；圖9是圖8的左視圖；圖10是法蘭密封套簡的構(gòu)造示意圖；圖11是圖10的左視圖；圖12是法蘭管口套筒的構(gòu)造示意圖；圖13是圖12的左視圖。
具體實施方式
說明書附圖是本實用新型具體實施的優(yōu)選方式，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示本實用新型在管棚管10上聯(lián)接有楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20內(nèi)腔設(shè)有導(dǎo)向探頭儀90，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20上設(shè)有法蘭壓盤套50、法蘭密封套筒60、浸油墊圈70、法蘭管口套筒80，法蘭壓盤套50、法蘭密封套筒60、浸油墊圈70、法蘭管口套筒80套置在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20上，法蘭壓盤套50與法蘭密封套筒60一端由螺栓40、螺母30聯(lián)接，在法蘭密封套筒60內(nèi)置有浸油墊圈70，法蘭密封套筒60的另一端與法蘭管口套筒80由螺栓40、螺母30聯(lián)接。
如圖2、3所示本實用新型的導(dǎo)向探頭儀90由探頭盒95和探頭儀94構(gòu)成，在探頭盒95的內(nèi)腔設(shè)置探頭儀94，探頭盒95為圓柱形，探頭盒95其中的一端封閉并設(shè)有定位銷96，探頭盒95的另一端設(shè)有螺絲堵塞91，在螺絲堵塞91中心設(shè)有通孔92，螺絲堵塞91與探頭盒95上設(shè)有的內(nèi)螺紋螺接，在探頭盒95的外側(cè)設(shè)有支架93，支架93套置在探頭盒95上，支架93周邊設(shè)有排泥漿的通槽97。
如圖4、5所示楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20其中的一端為圓管形22，圓管形內(nèi)腔23設(shè)有內(nèi)螺紋21，另一端為楔形斜面板24和堵頭板25，楔形斜面板24和堵頭板25聯(lián)接封閉在一起，在堵頭板25上設(shè)有通孔26。
如圖6、7所示管棚管10為圓管形，管棚管10的一端設(shè)有內(nèi)螺紋11，管棚管11的另一端設(shè)有凹肩形的外螺紋13，凹肩形的外螺紋13與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20上的管端內(nèi)螺紋21配作。
如圖8、9所示法蘭壓盤套50由法蘭51和擠壓浸油墊圈70的壓盤套53構(gòu)成，法蘭51和壓盤套53聯(lián)接在一起，在法蘭51上設(shè)有螺栓通孔52，法蘭51和壓盤套53的內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20的外徑配作。
如圖10、11所示法蘭密封套筒60由法蘭61、64和密封浸油墊圈70的密封套筒63構(gòu)成，法蘭61、64和密封套筒63聯(lián)接在一起，在法蘭61、64上設(shè)有螺栓通孔62，法蘭64內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20的外徑配作，密封套筒63的內(nèi)徑與密封浸油墊圈70的外徑配作。
如圖12、13所示法蘭管口套筒80由法蘭81和管口套筒83構(gòu)成，法蘭81和管口套筒83聯(lián)接在一起，在管口套筒83上設(shè)有回水管84和閥門85，回水管84與管口套筒83聯(lián)通，閥門85與回水管84聯(lián)通，在法蘭81上設(shè)有螺栓通孔82，法蘭81和密封套筒83的內(nèi)徑84與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20的外徑配作。
本實用新型在管棚管10上螺接楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20，用以調(diào)控方向，楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20主要以楔形斜面板24來實現(xiàn)控制的功能，其原理是若鉆機同時“給進”和“回轉(zhuǎn)”鉆桿柱，則楔形斜面板24失去方向性，鉆桿柱實現(xiàn)保直鉆進。若鉆機只“給進”而不“回轉(zhuǎn)”鉆桿柱，作用于楔形斜面板24的反力使鉆頭改變方向，實現(xiàn)造斜鉆進，從而達到控制其鉆進方向的目的。
楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20軌跡的監(jiān)控是由放置在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20內(nèi)的導(dǎo)向探頭儀90和孔外邊的接收儀來實現(xiàn)的，接收儀根據(jù)導(dǎo)向探頭儀90發(fā)出的信號測出探頭位置、傾角、楔形斜面板24面向角等參數(shù)，再由導(dǎo)向員發(fā)指令傳遞給鉆機操作手，鉆機操作手根據(jù)指令操縱鉆機調(diào)整楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20的面向角，再進行“給進”或“回轉(zhuǎn)”的操作，從而糾偏，實現(xiàn)導(dǎo)向鉆進。
導(dǎo)向探頭儀90可反復(fù)多次使用，導(dǎo)向探頭儀90的探頭盒95用尼龍材料制成，這樣可以防止金屬屏壁阻隔信號的發(fā)射。探頭盒95固定在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20的內(nèi)部。鉆進中導(dǎo)向探頭儀90不斷將信號傳給接收儀，當(dāng)鉆進到終點時，再用鋼索將導(dǎo)向探頭儀90拉出孔外，重復(fù)使用，而楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20則留在了孔內(nèi)。
由于在鋪設(shè)管棚的鉆進中受管子自重的影響，管子前端會產(chǎn)生下垂現(xiàn)象，給導(dǎo)向糾偏帶來難度。此外，如果孔內(nèi)泥沙排出過量，會使孔內(nèi)環(huán)向間隙過大，容易造成地面沉降。為克服這些現(xiàn)象，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20安裝孔內(nèi)泥漿保壓裝置，是個有效的好辦法?？變?nèi)保壓裝置由設(shè)有法蘭壓盤套50、法蘭密封套筒60、浸油墊圈70、法蘭管口套筒80組成。其作用是阻止孔內(nèi)泥漿過量外泄，使孔內(nèi)保持一定的泥漿壓力。這樣泥沙排量可以得到控制，防止地面造成沉降。同時又可利用泥漿在孔內(nèi)的漂浮力，克服管棚管下垂過量的現(xiàn)象，使鉆進距離容易延長。
施工流程水平鉆機就位在能升降又能左右移動的架子上——安裝孔口泥漿保壓裝置——在管棚管10前端上聯(lián)接楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體20內(nèi)腔設(shè)有導(dǎo)向探頭儀90，對準(zhǔn)孔位——開啟泥漿泵開機鉆進——根據(jù)具體鉆進情況隨時糾偏——隨鉆進依次加尺連接管棚管10——直至鉆到設(shè)計位置。
本實用新型經(jīng)過實踐證明效果很好，從根本上解決了鋪設(shè)長距離大管棚時方向精度難以控制的難題，極大提高了管棚施工的工效和質(zhì)量，由過去成功率不足20％提高到95％以上，鋪管長度可提高到150M左右，鉆進的進尺速度比過去也提高了一倍以上。
以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，包括管棚管、螺栓、螺母，其特征在于在管棚管(10)上聯(lián)接有楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)內(nèi)腔設(shè)有導(dǎo)向探頭儀(90)，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)上設(shè)有法蘭壓盤套(50)、法蘭密封套筒(60)、浸油墊圈(70)、法蘭管口套筒(80)，法蘭壓盤套(50)、法蘭密封套筒(60)、浸油墊圈(70)、法蘭管口套筒(80)套置在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)上，法蘭壓盤套(50)與法蘭密封套筒(60)一端由螺栓(40)、螺母(30)聯(lián)接，在法蘭密封套筒(60)內(nèi)置有浸油墊圈(70)，法蘭密封套筒(60)的另一端與法蘭管口套筒(80)由螺栓(40)螺母(30)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，其特征在于管棚管(10)為圓管形，管棚管(10)的一端設(shè)有內(nèi)螺紋(11)，管棚管(11)的另一端設(shè)有凹肩形的外螺紋(13)，凹肩形的外螺紋(13)與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)上的管端內(nèi)螺紋(21)配作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，其特征在于楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)其中的一端為圓管形(22)，圓管形內(nèi)腔(23)設(shè)有內(nèi)螺紋(21)，另一端為楔形斜面板(24)和堵頭板(25)，楔形斜面板(24)和堵頭板(25)聯(lián)接封閉在一起，在堵頭板(25)上設(shè)有通孔(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，其特征在于導(dǎo)向探頭儀(90)由探頭盒(95)和探頭儀(94)構(gòu)成，在探頭盒(95)的內(nèi)腔設(shè)置探頭儀(94)，探頭盒(95)為圓柱形，探頭盒(95)其中的一端封閉并設(shè)有定位銷(96)，探頭盒(95)的另一端設(shè)有螺絲堵塞(91)，在螺絲堵塞(91)中心設(shè)有通孔(92)，螺絲堵塞(91)與探頭盒(95)上設(shè)有的內(nèi)螺紋螺接，在探頭盒(95)的外側(cè)設(shè)有支架(93)，支架(93)套置在探頭盒(95)上，支架(93)周邊設(shè)有排泥漿的通槽(97)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，其特征在于法蘭壓盤套(50)由法蘭(51)和擠壓浸油墊圈(70)的壓盤套(53)構(gòu)成，法蘭(51)和壓盤套(53)聯(lián)接在一起，在法蘭(51)上設(shè)有螺栓通孔(52)，法蘭(51)和壓盤套(53)的內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)的外徑配作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，其特征在于法蘭密封套筒(60)由法蘭(61)、(64)和密封浸油墊圈(70)的密封套筒(63)構(gòu)成，法蘭(61、64)和密封套筒(63)聯(lián)接在一起，在法蘭(61、64)上設(shè)有螺栓通孔(62)，法蘭(64)內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)的外徑配作，密封套筒(63)的內(nèi)徑與密封浸油墊圈(70)的外徑配作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，其特征在于法蘭管口套筒(80)由法蘭(81)和管口套筒(83)構(gòu)成，法蘭(81)和管口套筒(83)聯(lián)接在一起，在管口套筒(83)上設(shè)有回水管(84)和閥門(85)，回水管(84)與管口套筒(83)聯(lián)通，閥門(85)與回水管(84)聯(lián)通，在法蘭(81)上設(shè)有螺栓通孔(82)，法蘭(81)和密封套筒(83)的內(nèi)徑與楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)的外徑配作。
專利摘要本實用新型涉及大管棚施工導(dǎo)向跟管鉆進裝置，在管棚管(10)上聯(lián)接有楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)內(nèi)腔設(shè)有導(dǎo)向探頭儀(90)，在楔形斜面導(dǎo)向鉆頭體(20)上套置法蘭壓盤套(50)、法蘭密封套筒(60)、浸油墊圈(70)、法蘭管口套筒(80)，法蘭壓盤套(50)與法蘭密封套筒(60)和法蘭密封套筒(60)與法蘭管口套筒(80)由螺栓(40)螺母(30)聯(lián)接；本實用新型從根本上解決了在地鐵、隧道施工中鋪設(shè)長距離大管棚時方向精度難以控制的難題，極大提高了管棚施工的工效和質(zhì)量，由過去成功率不足20％提高到95％以上，鋪管長度可提高到150m左右，鉆進的進尺速度比過去也提高了一倍以上。
文檔編號F16L1/028GK2758434SQ20042012013
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者江源 申請人:江源