专利名称:极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统，解决了围岩破碎、软弱、富水及浅埋段隧道超前管棚施工难度大的问题。包括在已开挖隧道（2）中设置有跟管潜孔钻机（3）和空气压缩机（4），在极破碎软弱隧道围岩（1）中形成有超前钻孔（7），在超前钻孔（7）中设置有跟进管棚（6），跟进管棚（6）的前段设置有管棚推进挡块（9），跟管潜孔钻机（3）上的钻杆（5）设置在跟进管棚（6）中，钻杆前端部设置有管靴（10），管靴（10）前侧端与管棚推进挡块（9）活动靠接，在钻杆头部设置有偏心钻头（8），钻杆的尾端连接在跟管潜孔钻机的推进器（11）上。本实用新型提高了超前管棚施工质量，缩短了施工时间。
【专利说明】极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隧道支护管棚的成孔系统。
【背景技术】
[0002]目前，在隧道施工过程中，管棚超前支护普遍应用于围岩软弱，破碎、富水或浅埋段施工中，已成为隧道开挖施工前，一项极为重要的安全保障措施。常规超前管棚施做大致分为两个过程:一是采用普通潜孔钻机进行超前钻孔，二是利用钻机或挖掘机硬性顶装管棚。常规利用潜孔钻机施做管棚过程中，面对软弱破碎、富水后浅埋段隧道时，钻孔容易但成孔难，裸孔在未安装管棚之前，极易造成塌孔，直接导致管棚无法按设计指标安装到位，并且在钻孔过程中，大量塌落的岩体虚渣直接造成潜孔钻机钻杆推进阻力剧增，持续高强度作业对潜孔钻机动力系统及钻杆损害极大。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统，解决了围岩破碎、软弱、富水及浅埋段隧道超前管棚施工难度大，施工质量差和成本投入高的技术冋题。
[0004]本实用新型是通过以下方案解决以上技术问题的:
[0005]一种极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统，包括已开挖隧道，已开挖隧道掌子面前方的极破碎软弱隧道围岩，在已开挖隧道中设置有跟管潜孔钻机和空气压缩机，在极破碎软弱隧道围岩中形成有超前钻孔，在超前钻孔中设置有跟进管棚，跟进管棚的前段设置有管棚推进挡块，跟管潜孔钻机上的钻杆设置在跟进管棚中，钻杆前端部设置有管靴，管靴前侧端与管棚推进挡块活动靠接在一起，在钻杆头部设置有偏心钻头，钻杆的尾端连接在跟管潜孔钻机的推进器上，推进器通过高压风管与空气压缩机连通在一起。
[0006]跟进管棚和钻杆均是可组装加长的。
[0007]本实用新型利用与钻杆同步跟进的管棚钢管，作为挡渣护筒，一边钻进一边护孔和保护钻杆，大大减轻了潜孔钻机的动力负荷，降低了钻杆损坏、维修的成本投入。同时，钻孔工序与安装管棚工序同步进行，大大提高了超前管棚施工质量，精简了工序，缩短了施工时间，成本投入大大较少。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构示意图；
[0009]图2是本实用新型的钻杆5前端部的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0011]一种极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统，包括已开挖隧道2，已开挖隧道2掌子面前方的极破碎软弱隧道围岩1，在已开挖隧道2中设置有跟管潜孔钻机3和空气压缩机4，在极破碎软弱隧道围岩I中形成有超前钻孔7，在超前钻孔7中设置有跟进管棚6，跟进管棚6的前段设置有管棚推进挡块9，跟管潜孔钻机3上的钻杆5设置在跟进管棚6中，钻杆5前端部设置有管靴10，管靴10前侧端与管棚推进挡块9活动靠接在一起，在钻杆5头部设置有偏心钻头8，钻杆5的尾端连接在跟管潜孔钻机3的推进器11上，推进器11通过高压风管与空气压缩机4连通在一起。
[0012]跟进管棚6和钻杆3均是可组装加长的。极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统将原有跟管潜孔钻机引入隧道超前支护管棚施工中，利用洞内现有空压机系统作为动力来源，钻孔过程中，管棚与钻杆同步推进，在成孔的同时也将管棚安装到位。
【权利要求】
1.一种极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统，包括已开挖隧道(2)，已开挖隧道(2)掌子面前方的极破碎软弱隧道围岩(1)，其特征在于，在已开挖隧道(2)中设置有跟管潜孔钻机(3)和空气压缩机(4)，在极破碎软弱隧道围岩(I)中形成有超前钻孔(7)，在超前钻孔(7 )中设置有跟进管棚(6 )，跟进管棚(6 )的前段设置有管棚推进挡块(9 )，跟管潜孔钻机(3)上的钻杆(5)设置在跟进管棚(6)中，钻杆(5)前端部设置有管靴(10)，管靴(10)前侧端与管棚推进挡块(9)活动靠接在一起，在钻杆(5)头部设置有偏心钻头(8)，钻杆(5 )的尾端连接在跟管潜孔钻机(3 )的推进器(11)上，推进器(11)通过高压风管与空气压缩机(4)连通在一起。2.根据权利要求1所述的一种极破碎富水软弱围岩隧道超前支护管棚成孔系统，其特征在于，跟进管棚(6)和钻杆(3)均是可组装加长的。
【文档编号】E21B7-00GK204283211SQ201420730044
【发明者】赵永军, 刘辉, 张成雷, 姚虎, 刘文刚 [申请人]中铁十九局集团有限公司