[实用新型]重型风钻配套支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种重型风钻配套支架。

背景技术

城市地铁施工安全是最重要的，安全包含工程安全和人身不受伤害，超前小导管注浆是地下工程自稳差的软弱围岩开挖前，在开挖面顶部前方的土体内按一定间距、仰角和长度，钻孔后布置Φ32～42mm的小钢管短管棚，然后在管内进行注浆，加固土体。如图1所示。地下工程向前开挖后，由于在小钢管加固土体的防护下，能保证在施作初期支护时围岩的稳定性；如果其设计和施工得当，能有效地防止在施工时顶部的坍塌。

北京地铁大兴线起新区间，起点位于南四环公益西桥处，与既有地铁四号线相接，终点位于新建新宫站，全长1941单延米，全部采用浅埋暗挖法施工修建，其中起点HDK0+000～HDK0+450段，隧道结构起拱线以上部分全部位于砂卵石层中，卵石最大粒径达到390mm，一般粒径20～50mm，含量在50～70％之间，人别地段最大含量达到85％以上，细砂填充。

根据浅埋暗挖法“十八字”指导方针中的“管超前”原则，常规的超前小导管施工工艺与方法在该卵石层中施工支护结果达不到设计要求，开挖时形成开挖体坍塌，威胁工程施工安全。深孔注浆能解决该问题，但设备占用空间大，投入大，在钻进过程中对钻杆磨损大，进度慢，影响工程施工。各种工法在砂卵石中成孔情况如下：

引孔打入法

拱部超前小导管由现在的φ32×3.25改为φ25小导管，管长2.5m，管前端做成锥型，采用大锤直接向地层内砸，其打入深度不到1m。于是又采用风钻引孔后用高压风管吹孔的办法，先引孔后再插管，采用大锤砸入，还是不能解决该问题，最后又采用风镐向里面顶的办法，均无法解决该问题。

YT-28风钻法

采用YT-28风钻打自进式中空注浆锚杆，为了减少钻孔阻力，用自进式中空注浆锚杆代替焊接钢管超前小导管。根据现场实际试验效果可以看出，在采用该种方法后，因为该种风钻的冲击能及扭矩小，在该地层内能打入自进式中空注浆锚杆1.8～2.0m左右，但是打入长度仍是达不到设计的2.5m要求，同时打设的进度太慢，一晚上(约5个小时)才成管5根，效率太低。

地质钻机成孔法

地质钻机能成孔，而且可打深孔，但是设备庞大笨重，占用空间大，在坑道狭小的空间中不便于安装定位移位，打孔作业及深孔注浆作业的每一循环作业时间长，浆液配制难，需专业队伍施工，经济成本高，达到8000元/m，其优点是一次性施工完成后可连续施工开挖数米。但平均日进度0.43m/天。

实用新型内容

现有技术的缺陷存在以下缺陷：第一是无法施工，第二是耗用时间长，效率太低，第三是成本高，平均日进度慢，第四是设置太大太重，不适用于隧道的狭小空间。

为克服上述已有技术的不足，本实用新型提供了一种重型风钻配套支架，包括位于钻机后支点的可调三角架和位于钻机前支点的环向导轨。

进一步，可调三角架由可进行细调节的螺纹升降机构和可进行粗调节的钢管组成，环向导轨用钢管加工而成。

进一步，可调三角架的钢管套在螺纹升降机构的外面。

进一步，环向导轨按隧道开挖轮廓线比例加工成半圆型，并按一定间距设置若干定位孔，可在环向导轨上环向移动的环向滑块通过定位销与环向导轨锁住，环向滑块同时与钻机水平滑轨连接。

进一步，球型万向节安装在可调三角架和钻机水平滑轨之间。

本实用新型提供的重型风钻配套支架具有以下四个优点：

第一、很好的解决了在砂卵石中成孔的问题，不论需加固的土体是密实的砂卵石和或含有较大的漂石，以及小导管前进方向有漂石等，通过调节钻机扭矩与冲击力，均可轻松钻进；

第二、速度快，平均每根小导管耗时约1分半钟，地铁标准单洞每环32根共计45分钟；

第三、钻进后地层内不产生空隙，注浆浆液直接渗入地层；

第四、钻孔的深度可根据需要进行接长，因采用自进式中空锚杆，其杆体可通过连接器接长，可连续钻进，满足8m范围内的钻进要求；

附图说明

图1为传统超前小导管注浆施工示意图；

图2为重型风钻在隧道内与前环向导轨后可调三角支架示意图；

图3为用钢管制成的环向导轨与隧道轮廊示意图；

图4为三角支架、风钻和水平滑轨、环向导轨连接关系和施工管栅示意图。