[实用新型]一种用于矩形暗挖通道的导向钻进式管棚

说明书

本实用新型涉及隧道基坑超前支护工程技术领域，公开了一种用于矩形暗挖通道的导向钻进式管棚，包括用于调整钻进方位的导向钻头（1）和与导向钻头（1）尾端连接的管棚（2），所述管棚（2）用于通道土体的超前支护，所述管棚（2）钻进端的内侧管壁内连接用于观察钻进方位的传感显示装置，所述导向钻头（1）尾端内连接有一个控制装置，用于在钻进时固定所述管棚（2），用于在调整钻进方位时松动所述导向钻头（1）与所述管棚（2）的连接，使所述导向钻头（1）获得调整钻进方位的自由状态。本实用新型在钻进过程中能够实时观察钻进方向，当出现偏差时可通过导向钻头及时校正管棚钻进方向，提高施工效率。

技术领域

本实用新型涉及隧道基坑超前支护工程技术领域，尤其涉及一种用于矩形暗挖通道的导向钻进式管棚，包括用于通道土体超前支护的管棚和与管棚钻进端连接，用于调整钻进方位的导向钻头。

背景技术

目前城市建设工程充分利用地下空间，出现了大量的基坑工作面，预加固和预支护等措施对于保障隧道施工过程的安全起着举足轻重的作用。超前大管棚作为一种施工工艺较完善、可靠性高，同时对于软弱破碎地层或不良地质段的土体沉降控制效果好，能够承受大荷载。在管棚施工过程中，管棚角度定位不准确会导致现场安装时相邻管棚间相互干扰或损坏地层中其他管道设施，同时在土体开挖时由于管棚未达到预设位置，会影响其支护效果。因此，亟需一种可人工识别钻进方向并及时进行纠偏的新型管棚来保证施工过程中出现的方向角度偏差等问题。

如中国专利公开号CN 101798931 A，公开日为2010年8月11日，公开了一种隧道和地下工程无工作间超前大管棚施工工艺方法，在设计隧道开挖轮廓线内，利用钻机按照设计参数在止浆墙上钻出浅孔，安装管棚导向管，通过导向管钻设管棚孔至设计孔深，退出钻杆并拆除钻头；钻杆通过管棚连接件与大管棚连接，冲击旋转逐节按次序将大管棚推进管棚孔；下入最后一根管棚时，换装上管棚推进器，直接将管棚推进至隧道开挖轮廓外，最后进行注浆施工。其不利于调整钻头钻进方位，其钻头与管棚的连接拆除比较复杂，松动比较困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在钻进时，能固定管棚和导向钻头，在调整钻进方位时，松动导向钻头与管棚的连接，能使导向钻头能够调整钻进方位的导向钻进式管棚，可以用于矩形暗挖通道。

为解决上述问题而采用了一种用于矩形暗挖通道的导向钻进式管棚，包括用于调整钻进方位的导向钻头和与导向钻头尾端连接的管棚，管棚用于通道土体的超前支护，管棚钻进端的内侧管壁内连接用于观察钻进方位的传感显示装置，导向钻头尾端内连接有一个控制装置，用于在钻进时固定管棚，用于在调整钻进方位时松动导向钻头与管棚的连接，使导向钻头获得调整钻进方位的自由状态。

作为本实用新型进一步的改进，管棚钻进端与导向钻头尾端的连接处为圆形，导向钻头尾端的直径略小于管棚钻进端的直径，导向钻头尾端与管棚钻进端可相对转动，控制装置包括安装在导向钻头内部的磁性座和与磁性座通过连接线连接的开关，磁性座通电时获得磁性，断电时，失去磁性，开关控制磁性座的通断电，导向钻头尾端外表面设有分布在直径上的至少一对凹槽，凹槽内安装有可伸缩阻挡触头，可伸缩阻挡触头沿凹槽槽口向外弹出，管棚钻进端内表面设有分布在多条直径上的多对定位孔，用于结合可伸缩阻挡触头弹出凹槽的部分，定位孔与可伸缩阻挡触头弹出凹槽的部分形状适配，可伸缩阻挡触头包括亲磁性金属层，如铁、镍、钴等，在磁性座通电时，能被磁性座吸引，从而带动所述可伸缩阻挡触头弹出所述凹槽的部分缩回凹槽内。

采用这样的结构后，由于定位孔与可伸缩阻挡触头结合，钻进时，可保持管棚与导向钻头稳定连接，提高管棚与导向钻头的整体性和稳定性，符合强度要求。又由于受磁性座通电时磁吸力的影响，在发现钻进方位偏差后，停止钻进，调整钻进方位时，可以将可伸缩阻挡触头弹出凹槽的部分缩回凹槽内，便于旋转导向钻头，使导向钻头获得调整钻进方位的自由状态，在调整完钻进方位后，可以使磁性座断电而失去磁性，可伸缩阻挡触头缩回凹槽的部分将受可伸缩阻挡触头自身弹力的影响而弹出凹槽，从而与定位孔结合，这样，管棚和导向钻头再次相互固定，而钻进方向也得到了修正。