[实用新型]冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程支护技术领域，尤其是一种适用于埋深较浅、含有大块石等障碍物的杂填土地层的暗挖过街道管棚施工装置。

背景技术

随着各地城市化进程的加快和汽车工业的发展，交通拥堵和安全问题越来越成为一项现实的社会问题，过街道的建设也成为一种缓解交通压力和保障行人安全的措施。为减少对现有交通的影响，过街道往往需要暗挖来完成，暗挖的安全隐患在于塌方，塌方一方面会威胁洞内操作工人的生命安全，另一方面会威胁到路面行车、行人的生命和财产安全，暗挖的安全技术是其建设过程的关键技术。

对于埋深较浅、地层条件较差的暗挖过街道而言，施工超前管棚后再开挖通道是保证暗挖安全的一项最重要的技术措施。现有技术，管棚成孔通常采用水钻泥浆护壁钻进，采取边钻进边注入大量泥浆，将渣土循环冲出成孔，钻至设计深度后，拔出钻杆钻具，逐节放入加工好的钢管注浆形成管棚。而过街道施工地层通常埋深较浅、且过街道穿越地层往往较差，为含有大块石等障碍物的杂填土地层，采用水钻钻孔施工超前管棚，一方面若遇到大块石钻进需要研磨钻进，速度很慢，若遇较小块石，由于块石会移位滚动，难以钻进，使得施工难度极大；另一方面，水钻钻孔由于要注入大量水和泥搅制的泥浆，必然对周边回填土有浸水作用，回填土在浸水的作用下会造成地面下沉，严重影响上部道路及管线的安全，即难以保证后续的施工安全和街道使用安全。

发明内容

本实用新型提出一种冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置，可以解决现有技术水钻钻孔施工超前管棚对于含有大块石等障碍物的杂填土地层，施工难度大，且对周边回填土有浸水作用，难以保证后续施工安全和街道使用安全的问题。

为了达到上述技术目的，本实用新型技术方案是：一种冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置，包括空气压缩机、高压注浆泵、锚杆机、钻杆和前端安装有冲击钻头的冲击器，所述钻杆包括钻进工具管和旋喷工作管，所述钻进工具管的前端连接于所述冲击器的后端，所述旋喷工作管上安装有与其管内空间连通的旋喷喷嘴；当所述施工装置进行钻进打孔时，所述锚杆机的动力头连接于所述空气压缩机，且所述钻进工具管的后端连接于所述锚杆机的动力头；当所述施工装置进行旋喷管棚时，所述锚杆机的动力头连接于所述高压注浆泵，且所述旋喷工作管的后端连接于所述锚杆机的动力头，所述旋喷工作管的前端封闭并连接于所述钻进工具管的后端。

在本实用新型的技术方案中，还包括如下附加技术特征：

所述钻进工具管包括前后方向上依次首尾连接的至少两节钢管，相应地，所述旋喷工作管包括前后方向上依次首尾连接的至少两节钢管，所述旋喷喷嘴位于所述旋喷工作管的最前侧一节钢管上。

当所述钻进工具管的钢管节数大于3节时，每间隔1-2节的钢管内置有测斜仪，所述测斜仪电连接有读数仪。

所述钻进工具管的各钢管两端及所述旋喷工作管的各钢管两端均成型有内方形丝扣，所述钻进工具管的相邻钢管之间由具有外方形丝扣的接箍连接，所述旋喷工作管的相邻钢管之间由具有外方形丝扣的接箍连接，所述旋喷工作管的最前侧一节钢管的前端与所述钻进工具管的最后侧一节钢管的后端由由具有外方形丝扣的接箍连接。

所述旋喷工作管的最前侧一节钢管的前端由丝堵封闭，且所述丝堵与该钢管前端处的所述接箍焊接为一体。

所述钻进工作管的后端连接于一推进工具管的前端，所述推进工具管的后端连接于所述锚杆机的动力头。

本实用新型采用冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置和施工方法对管棚进行旋喷施工，当遇到含有大块石等障碍物的杂填土地层时，冲击器及冲击钻头能够破碎掉大块石等障碍物，解决了杂填土无水安全钻进的难题，同时将钻进、注浆、扩孔组合为一体化施工工艺，减少了施工设备，简化了施工工艺，提高了施工效率，节约了工程成本，无泥浆污染，实现了节能环保的施工要求。

附图说明

图1为本实用新型冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置处于钻进打孔状态时的连接结构图；

图2为本实用新型冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置处于旋喷管棚时的连接结构图；

图3为本实用新型实施例中当钻进工具管和旋喷工作管包括至少两节首尾连接的钢管时钻杆与冲击器的连接结构示意图；

图4为图3的I部结构放大图；

图5为本实用新型冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置在钻进打孔施工时的结构示意图；

图6为本实用新型冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置在旋喷施工时的结构示意图一；

图7为本实用新型冲击钻进式超前旋喷管棚施工装置在旋喷施工时的结构示意图二；