一种素土加大粒径卵石地层中大管棚的施工装置的制作方法

1.本技术涉及隧道施工的领域，尤其是涉及一种素土加大粒径卵石地层中大管棚的施工装置。


背景技术：

2.管棚法施工或称伞拱法，是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构。其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上，预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管，起临时超前支护作用，防止土层坍塌和地表下沉，以保证掘进与后续支护工艺安全运作。
3.管棚在施工的过程中，一般会采用浅锤钻孔机进行打孔，且在施工的过程会采用跟管施工，即打孔的过程中套管会随之进入，以此提供施工效率，在钻孔的过程中，会向孔内通入高压风力，将打孔过程中产生的碎石直接吹出。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为采用高压风力将碎石吹出的过程中，碎石在高压风力的作用下会产生扬尘，对环境造成污染。


技术实现要素：

5.为了减少打孔过程中产生的扬尘，本技术提供一种素土加大粒径卵石地层中大管棚的施工装置。
6.本技术提供的一种素土加大粒径卵石地层中大管棚的施工装置采用如下的技术方案：
7.一种素土加大粒径卵石地层中大管棚的施工装置，包括机座、设于机座上的钻杆，机座上还设有能够驱动钻杆转动的驱动电机；其特征在于：包括设于钻杆上的多个冷水管，多个冷水管围绕着钻杆的轴线均匀分布；
8.钻杆远离钻头的一端固定连接有钻头，冷水管的出水端处于钻头上，冷水管提供高压喷水。
9.通过采用上述技术方案，冷水管能够将高压冷水输入到钻头处，对钻头进行冷却降温，从而减少钻头受到的磨损，增加钻头的使用寿命，同时水和碎石、碎屑混合，能够降低扬尘的产生，高压水具有冲击力，还能够起到冲击碎渣的目的，提高碎石的排出效率。
10.可选的，所述钻杆的圆周面上开设有用来容纳冷水管的容纳槽，容纳槽的延伸方向和钻杆的轴线方向相同。
11.通过采用上述技术方案，容纳槽能够使冷水管不会突出钻杆的表面，进而使钻杆的表面不会形成凸起，避免钻杆上的凸起对套管的跟进造成影响，且也同时避免对碎石、碎渣的排出造成影响。
12.可选的，所述容纳槽的横截面形状为矩形，冷水管的横截面也类似矩形，且冷水管和钻杆表面重合的表面为弧形面。
13.通过采用上述技术方案，使冷水管的表面能够和钻杆的表面弧度贴合，使钻杆表
面不只是没有凸起，也没有凹槽，进而避免碎石、碎渣的残留。
14.可选的，所述钻头的表面上开设有多个出水孔，且多个出水孔围绕着钻头的轴线均匀分布，冷水管和出水孔连通。
15.通过采用上述技术方案，多个出水孔能够使冷水喷出的更加均匀，从而能够提高降温的效果，同时还能够方便喷出的水柱对碎石进行冲刷。
16.可选的，所述出水孔倾斜设置，出水孔倾斜方向和钻头的旋转方向相反。
17.通过采用上述技术方案，使从出水孔喷出的水更加具有冲击力，从而使冷水能够更好的对碎石、碎渣进行冲刷。
18.可选的，所述钻头内部开设有一圈的环形空腔，环形空腔和多个出水孔以及多个冷水管连通。
19.通过采用上述技术方案，环形空腔将多个冷水管和多个出水孔连接成一体，能够防止某个出水管或出水孔出现堵塞对供水系统造成影响。
20.可选的，所述冷水管远离钻头的一端设于套在钻杆上的环形的连接管，连接管和钻杆固定连接，且连接管同时和多个冷水管连通；
21.连接管的一侧还设有套设在钻杆上的环形的过渡管，过渡管和连接管转动连接，使过渡管沿着自身的轴线转动，且过渡管和连接管连接，过渡管上同时还能够连接外置水管。
22.通过采用上述技术方案，通过连接管和过渡管的设置，能够同时对多个冷水管进行供水，且不会对钻杆的转动影响。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.在钻杆上设于冷水管，冷水管向钻头处提供高压冷水，能够对钻头进行降温，从而降低钻头的磨损度，提供钻头的使用寿命，同时高压冷水喷出还能够对碎渣进行冲刷，提供排渣的效率；
25.2.钻头上的出水孔倾斜设置，且出水孔的倾斜方向和钻头的旋转方向相反，进而提高冷水的冲刷力度，提高排渣的效率。
附图说明
26.图1是实施例中施工装置整体示意图。
27.图2是实施例中突显结构的冷水管的剖视图。
28.图3是实施例中突显钻头内部结构的剖视图。
29.图4是实施例中突显连接管、过渡管、冷水管连接关系的剖视图。
30.附图标记说明：1、机座；11、驱动电机；2、钻杆；21、容纳槽；3、钻头；31、出水孔；32、水道；33、环形空腔；4、冷水管；5、连接管；6、过渡管。
具体实施方式
31.以下结合附图1
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4对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种素土加大粒径卵石地层中大管棚的施工装置。参照图1，施工装置包括机座1、设于机座1上的钻杆2；机座1上固定连接有驱动电机11，钻杆2和驱动电机11的输出轴固定连接，钻杆2远离驱动电机11的一端固定连接有钻头3；驱动电机11驱动
钻杆2转动，进而带动钻头3转动，对需要施工区域的上方进行钻孔，且套管也随之跟进，采用潜孔垂套管跟进施工的方法，即钻孔同时套管随之跟进，打孔完成，套管也安装完成，然后进行浇筑混凝土，即可完成大管棚的建设，因为在钻孔的过程中，套管也随之跟进，故在钻孔的过程中，会通入高压气体，将钻头3粉碎的碎石、碎渣从套管和钻杆2的空隙中吹出，达到排渣的目的，避免对套管的跟进造成影响。
33.参照图1和图2，钻杆2上设于多个冷水管4，冷水管4的长度方向和钻杆2的长度方向相同，且多个冷水管4上围绕着钻杆2的轴线均匀分布，冷水管4能够向钻头3部分进行供水，冷水首先能够对钻头3进行降温，降低钻头在工作过程中因为摩擦生热而升温的概率，进而减少钻头3的磨损，提高钻头3的使用寿命；同时冷水能够和碎渣混合，避免碎渣排出的过程中产生扬尘，且冷水管4提供的冷水源源不断，故冷水会从套管内流出，能够将碎渣带出，提供排渣的效率。
34.参照图2和图3，钻杆2的圆周面开设有多个容纳槽21，多个容纳槽21的延伸方向和钻杆2的长度方向 相同，且多个容纳槽21围绕着钻杆2的轴线均匀分布，冷水管4处于容纳槽21内，从而使冷水管4不会突出钻杆2的表面，钻杆2的表面不会产生额外的凸起，从而不会对套管的跟进造成影响，也不会对排渣造成影响。
35.参照图2和图3，冷水管4靠近钻杆2表面的一侧为弧形面，且弧度和钻杆2表面的弧度相同，进而使钻杆2的表面为光滑的曲面，不存在凸起也不存在凹陷，从而不会导致的排渣的残留，避免对钻杆2的转动造成影响。
36.参照图3，钻头3的表面开设有多个出水孔31，且多个出水孔31围绕着钻头3的轴线均匀分布，钻头3的内部开设有将出水孔31和冷水管4连通的水道32，冷水管4提供的冷水首先进入水道32内，实现对钻头3的降温，然后经过出水孔31排出，对碎渣进行冲刷，然后再流出套管，达到排渣的目的。
37.参照图3，出水孔31倾斜设置，且出水孔31倾斜的方向和钻头3的旋转方向相反，从而提供出水孔31喷出冷水的冲击力，能够更好的对碎渣进行冲刷。
38.参照图3，钻头3内部还设有一圈的环形空腔33，环形空腔33将所有的水道32和出水孔31连通起来，在某个出水孔31堵塞后，冷水管4内部的冷水可以从别的出水孔31喷出，避免冷水管4内部的压力过高，影响冷水管4的安全性。
39.参照图1和图4，钻杆2远离钻头3的一端还套设有环形的连接管5、过渡管6，连接管5固定连接在钻杆2上，过渡管6和连接管5转动连接且连通，使过渡管5能够沿着自身的轴线转动，故连接管5能够随着钻杆2转动，过渡管6不随之转动，连接管5和所有的冷水管4固定连接且连通；过渡管6和外界水管连通，从而实现对冷水管4的供水，还不会和钻杆2的转动互相干涉。
40.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。