一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器的制作方法

本发明涉及隧道钻孔施工，具体为一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器。

背景技术：

1、在隧道工程中常常需要借用锚杆对围岩进行稳定、加固，在安装锚杆前需要在围岩内安装锚杆的位置实施钻孔施工。在进行隧道锚固施工过程中，需要安装的锚杆即需要钻得的锚杆孔数量众多且孔深较深，而隧道围岩内的地质环境复杂，在钻孔过程中往往会钻到渗漏地下水的情况，导致这些地下水从钻孔孔口向外喷射，对施工环境造成巨大的影响，甚至于造成施工暂停，需待水排尽后才能继续施工。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其安装在围岩上钻孔孔位对应的位置，在钻孔施工时若钻到渗漏地下水，可有效防止地下水向外喷出，避免影响施工环境，保证钻孔施工过程的顺利进行，且在钻孔施工时可对钻杆进行定心支撑，保证施工质量。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，包括固定组件和转动组件，

4、所述固定组件包括固定管、排料管、套筒和定心机构，所述排料管的一端与所述固定管的侧壁固定连接，所述排料管与所述固定管内部连通，所述套筒的一端可转动的穿设于所述固定管的一端内，

5、所述定心机构包括储油箱和若干定心装置，若干所述定心装置呈圆周均布设置，所述定心装置包括一端封闭的定心筒，所述定心筒沿所述固定管的径向方向设置，所述定心筒的开口端穿过所述固定管的外壁并与所述固定管固定连接，所述定心筒内可滑动的设置有活塞，所述活塞朝向所述固定管的一端固定连接有活塞杆，所述活塞的另一端与所述定心筒的封闭端之间形成有无杆腔，所述活塞杆朝向所述固定管的一端可转动的设置有钢珠a，所述储油箱为中心设有安装孔的刚性封闭箱体结构，所述储油箱固定套设在所述固定管上，所述储油箱设置于所述定心装置朝向套筒的一侧，若干所述定心筒的无杆腔均与所述储油箱内部连通，所述储油箱远离所述定心装置的一侧呈圆周均布设置有若干柱塞杆，所述柱塞杆沿平行于所述固定管的轴线方向设置，所述柱塞杆的一端滑动设置于所述储油箱内，所述柱塞杆的另一端可转动的设置有钢珠b，所述柱塞杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述储油箱的外壁和所述柱塞杆连接；

6、所述转动组件包括同轴设置的连接盘、橡胶套和内螺纹套，所述连接盘呈圆环状，所述橡胶套呈空心的锥形柱状，所述橡胶套的大直径端和所述内螺纹套的一端均与所述连接盘固定连接，所述内螺纹套与所述套筒远离固定管的一端螺纹连接，所述橡胶套设置于所述套筒内，所述连接盘的端面与若干所述钢珠b均抵接；

7、所述套筒与所述固定管之间设置有第一密封圈，所述橡胶套与所述套筒之间设置有第二密封圈。

8、优选的，还包括阻尼胶套，所述阻尼胶套与所述固定管可拆卸的连接，所述阻尼胶套中心设置有摩擦孔，所述阻尼胶套通过所述摩擦孔套设在所述套筒上，所述摩擦孔与所述套筒相适配。

9、优选的，还包括电磁线圈，所述电磁线圈适配套设在所述套筒上，所述电磁线圈与所述固定管固定连接。

10、具体的，所述固定管的一端可拆卸的连接有轴承座，所述套筒穿设于所述轴承座内，所述套筒与所述轴承座之间通过轴承连接，所述第一密封圈设置于所述套筒与所述轴承座之间。

11、具体的，所述转动组件还包括刚性的连接筒和引导筒，所述连接筒同轴套设在所述引导筒外，所述连接筒的一端和所述引导筒的一端均与所述连接盘固定连接，所述橡胶套的大直径端固定设置于所述连接筒和引导筒之间，所述第二密封圈设置于所述连接筒与所述套筒之间。

12、具体的，所述固定管远离所述套筒的一端固定套设有法兰盘。

13、具体的，所述储油箱上设置有注油管，所述注油管内设置有阀门。

14、本发明的有益效果是：

15、该隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器包括固定组件和转动组件，其固定组件包括固定管、排料管和套筒，固定管的一端固定安装在隧道围岩的墙壁上，排料管连通设置于固定管的侧壁上可用于引导排出渣料和水，套筒的一端可转动的穿设于固定管的另一端内；转动组件包括同轴设置的连接盘、橡胶套和内螺纹套，橡胶套的大直径端和内螺纹套的一端均与连接盘的一端固定连接，钻杆的一端可依次穿过连接盘和橡胶套后与钻头连接。在使用时，钻孔设备将钻杆移动到与固定管轴心对正的位置，将钻头伸入固定管内，使钻杆转动可通过橡胶套带动连接盘一起转动，该转动过程中内螺纹套可与套筒远离固定管的一端螺纹连接，其后钻杆的钻进过程中套筒、橡胶套和钻杆一起转动。在套筒与固定管之间设置有第一密封圈，橡胶套与套筒之间设置有第二密封圈，结合橡胶套与钻杆之间的滑动密封效果，整个钻进过程中可有效防止地下水从孔口处沿钻孔轴线方向向外喷出，避免其对施工环境造成影响，保证钻孔过程的顺利进行。在钻完一个孔位后，反转钻杆可将转动组件与固定组件分离，钻孔设备可将钻杆与转动组件一起移动至下一个孔位进行钻孔，操作过程也较为方便。

16、上述固定组件还包括定心机构，其包括储油箱和若干定心装置，若干定心装置呈圆周均布；该定心装置包括定心筒、活塞、活塞杆和钢珠a，其结构与液压缸结构类似；储油箱上圆周均布且可滑动的设置有若干柱塞杆，柱塞杆上套设有弹簧以对柱塞杆提供复位力，柱塞杆的端部设置有钢珠b，钢珠b与连接盘抵接。该定心机构整体构成了闭式液压系统，在操作钻孔设备使固定组件和转动组件连接时即可实现钻杆前端的自定心，以保证钻进质量；而在钻孔完成后需要取出钻头时，使固定组件和转动组件脱离的同时即可实现钢珠a和活塞杆的缩回避让，整个操作过程可由钻孔设备操作人员独立完成，操作也较为方便。

技术特征：

1.一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，包括固定组件和转动组件，

2.根据权利要求1所述的一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，还包括阻尼胶套，所述阻尼胶套与所述固定管可拆卸的连接，所述阻尼胶套中心设置有摩擦孔，所述阻尼胶套通过所述摩擦孔套设在所述套筒上，所述摩擦孔与所述套筒相适配。

3.根据权利要求1所述的一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，还包括电磁线圈，所述电磁线圈适配套设在所述套筒上，所述电磁线圈与所述固定管固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，所述固定管的一端可拆卸的连接有轴承座，所述套筒穿设于所述轴承座内，所述套筒与所述轴承座之间通过轴承连接，所述第一密封圈设置于所述套筒与所述轴承座之间。

5.根据权利要求1所述的一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，所述转动组件还包括刚性的连接筒和引导筒，所述连接筒同轴套设在所述引导筒外，所述连接筒的一端和所述引导筒的一端均与所述连接盘固定连接，所述橡胶套的大直径端固定设置于所述连接筒和引导筒之间，所述第二密封圈设置于所述连接筒与所述套筒之间。

6.根据权利要求所述的一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，所述固定管远离所述套筒的一端固定套设有法兰盘。

7.根据权利要求1所述的一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，其特征在于，所述储油箱上设置有注油管，所述注油管内设置有阀门。

技术总结本发明公开了一种隧道围岩钻孔施工用自定心旋转防喷器，涉及隧道钻孔施工技术领域，包括固定组件和转动组件，其固定组件包括固定管、排料管和套筒，套筒的一端可转动的穿设于固定管的一端内，转动组件包括同轴设置的连接盘、橡胶套，橡胶套的大直径端与连接盘的一端固定连接，钻杆的一端可依次穿过连接盘和橡胶套后与钻头连接，连接盘与套筒螺纹连接，套筒与固定管之间设置有第一密封圈，橡胶套与套筒之间设置有第二密封圈，结合橡胶套与钻杆之间的滑动密封效果，整个钻进过程中可有效防止地下水从孔口处沿钻孔轴线方向向外喷出；固定组件还包括定心机构，其构成闭式液压系统，在使固定组件和转动组件连接时可实现钻杆前端的自定心，保证钻进质量。技术研发人员：袁玮,张龙,吴剑,张博,杨有何,马兵,王耀,李红刚,赖和全受保护的技术使用者：中铁西南科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18