[发明专利]避免隧道涌水突泥的钻孔系统及施工方法

说明书

本发明提供一种避免隧道涌水突泥的钻孔系统及施工方法，用于解决现有技术中钻孔过程中出现涌水突泥无法处理且耽误工期的问题。一种避免隧道涌水突泥的钻孔系统，包括：钻头、钻杆、驱动机构、轴向压紧机构和半导体制冷组件，所述钻头安装在所述钻杆的一端，所述钻杆的另一端设有卡位盘，所述钻头和钻杆为中空结构且连通形成排水通道；所述轴向压紧机构包括限位组件、第二动力组件、齿条和第二驱动齿轮，所述限位组件将所述卡位盘的轴向两端限位，所述齿条固定在所述限位组件上，所述第二驱动齿轮和所述齿条啮合；所述半导体制冷组件转动套设在所述钻杆上，所述半导体制冷组件内侧为散热端，所述半导体制冷组件外侧为制冷端。

技术领域

本发明属于勘探施工技术领域，特别是涉及一种避免隧道涌水突泥的钻孔系统及施工方法。

背景技术

在隧道施工过程中，由于隧道因地质原因，在开挖过程中有时会出现了涌水突泥的情况。

在发生涌水突泥时，会导致隧道施工暂停，将掌子面封闭，暂停施工。对涌水位置的围岩进行加固，对初支进行加强，把水集中引到积水坑中集中用水泵抽出洞外。

在隧道斜井下挖过程中，越靠近地心温度越高，故需要解决在钻孔爆破隧道过程中岩石中的渗水从而导致的涌水突泥的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种避免隧道涌水突泥的钻孔系统及施工方法，用于解决现有技术中钻孔过程中出现涌水突泥无法处理且耽误工期的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种避免隧道涌水突泥的钻孔系统，包括：

钻头、钻杆和驱动机构，所述钻头安装在所述钻杆的一端，所述钻杆的另一端设有卡位盘，所述钻头和钻杆为中空结构且连通形成排水通道；

所述驱动机构包括第一动力组件和第一驱动齿轮，所述第一动力组件用于驱动所述第一驱动齿轮转动，所述第一驱动齿轮通过花键结构套设在所述钻杆上，所述第一驱动齿轮的轴向位移固定；

轴向压紧机构，所述轴向压紧机构包括限位组件、第二动力组件、齿条和第二驱动齿轮，所述限位组件将所述卡位盘的轴向两端限位，所述齿条固定在所述限位组件上，所述第二驱动齿轮和所述齿条啮合，所述第二动力组件用于驱动所述第二驱动齿轮转动；

半导体制冷组件，所述半导体制冷组件位于所述钻头的后侧，所述半导体制冷组件转动套设在所述钻杆上，所述半导体制冷组件内侧为散热端，所述半导体制冷组件外侧为制冷端。

可选的，所述第一动力组件包括第一驱动件、变速箱和输出齿轮，所述第一驱动件的输出端和所述变速箱的输入端连接，所述输出齿轮作为所述变速箱的输出端，所述输出齿轮和所述第一驱动齿轮啮合。

可选的，所述限位组件将所述卡位盘的轴向两端通过弹性结构限位。

可选的，所述限位组件包括安装筒和弹性件，所述安装筒的轴向两端均安装有端盖，所述安装筒套在所述卡位盘外，所述卡位盘的两侧均设有所述弹性件，所述弹性件在所述卡位盘和所述端盖之间。

可选的，所述钻杆设有光杆段，所述半导体制冷组件套设在所述光杆段上。

可选的，所述钻杆还设有大轴段，所述大轴段的两端均为所述光杆段且形成台阶轴结构；

所述半导体制冷组件通过拉盘、拉杆和大轴段配合实现轴向锁定；

所述拉盘卡在所述大轴段的一端，所述半导体制冷组件位于所述大轴段的另一端，所述拉杆一端和所述半导体制冷组件连接，所述拉杆另一端穿过所述拉盘并通过螺母锁定。

可选的，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片、绝缘导热层和耐磨层，所述半导体制冷片在所述钻杆的周向上布置，所述绝缘导热层将所述半导体制冷片和外界环境隔离，所述耐磨层位于所述绝缘导热层和所述钻杆之间。