一种用于冻结孔开孔施工中保护球阀的装置的制作方法

本发明涉及地下建筑施工领域，特别涉及一种用于冻结孔开孔施工中保护球阀的装置。

背景技术：

1、目前，国内地下管廊联络通道施工中常采用的土体加固方法有：高压旋喷法、深层搅拌法等，但这些方法受地表场地及深度限制，且易造成污染环境，对周边环境影响较大。

2、基于此，为了实现地下管廊联络通道土体加固过程中避免周边环境污染、减少对周边影响的目的，本发明人设计了一种利用人工制冷技术，在冻结孔中循环低温盐水，使地层中的水冻结成冰，将天然土壤变成人工冻土，然后在要开挖体周围形成封闭的连续冻土帷幕，使其弹性模量增大，进而增加冻土帷幕的强度与稳定性，以抵抗土压、水压并隔绝地下水与开挖体之间的联系，而后在该封闭冻土帷幕保护下进行开挖与永久支护的施工即可，此种新土体加固方法可有效避免污染周边环境、减少对周边环境的影响。

3、然而，此方法在实际运用过程中还存在一些问题影响施工，比如此方法在具体实施过程中，首先要进行冻结孔定位，也即在冻结孔施工前，由测量技术人员结合推进实际参数，从测量导线端重新复核盾构分支口中心标高。依据施工基准点，按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线，孔位布置首先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置，在避开主筋、管缝、螺栓及钢管片肋板的前提下可适当调整，且不大于100mm。

4、待冻结孔定位完毕后需要进行冻结孔开孔及孔口密封装置的施工安装，在此过程中，孔口管安装前应检查钻孔格仓的密封性，孔口管安装至管片底部，孔口管与管片应采用3根直径不小于12mm的钢筋焊接固定，孔口管安装完毕后在孔口管上安装密封性能良好的dn100控制球阀，将配备φ96mm金刚石取芯钻头的开孔机安装在开孔机架跑道上，然后打开控制球阀，将取芯钻头贯穿球阀伸入孔口管内进行冻结孔二开，冻结孔开通后立即退出开孔机关闭球阀。当然，也可以根据现场实际地层条件，选择钻机配备φ94金刚石取芯钻头进行二开，钻机二开过程中需要配备密封盒。

5、上述施工过程中，钻头是贯穿球阀进行钻孔，钻出的砂石、土壤都是贯穿球阀后散落到地面上，这个过程中砂石、土壤会磨损球阀的阀球，继而降低球阀密封性能，造成球阀密封不严，漏水，而且钻孔过程中钻杆亦有碰撞阀球造成阀球、钻杆受损、影响钻孔精度。

6、因此如何解决阀球、钻杆碰撞受损及球阀磨损导致密封不严的问题将关系到发明人设计的新土体加固方法能否大面积推广应用。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种用于冻结孔开孔施工中保护球阀的装置，旨在解决上述背景技术中提到的问题。

2、为解决上述问题，本发明提出了一种用于冻结孔开孔施工中保护球阀的装置，包括：

3、锥形管，所述锥形管能够可拆卸密封固定安装在孔口管内，并与孔口管同轴；

4、护筒二，所述护筒二的一端设置有多根安装杆和多个滑环，所述安装杆的一端与护筒二固定相连，所述安装杆的另一端可弹性弯折，所述安装杆和护筒二的轴向平行，多根安装杆以护筒二为中心呈中心对称分布，多个滑环和护筒二同轴，且均轴向滑套在全部安装杆上不能自转，所述安装杆的端部可拆卸固定安装有挡块，以阻止全部的滑环在安装杆上滑动，所述滑环的内径大于锥形管管口径较小的一端的外径，所述滑环的首尾两端不固定相连；

5、弧形滑杆，其两端分别插入滑环的首尾两端，且弧形滑杆的至少一端与滑环滑动相连，所述弧形滑杆和滑环同心，所述滑环的外圆周面上设置有环形槽三，当护筒二和锥形管同轴时，所述护筒二轴向移动靠近锥形管管口径较小的一端，可使多个滑环紧套在锥形管上并与锥形管可拆卸密封固定相连；

6、套筒，紧套在多个滑环外，并与滑环、护筒二固定相连；

7、护筒一，与护筒二同轴设置，并与护筒二的另一端可拆卸密封传动连接，所述护筒一和护筒二的内外径均相等，所述护筒一和护筒二能够贯穿球阀；

8、安装环一，设于护筒一上远离护筒二的一端，所述安装环一和护筒一同轴，且安装环一的内径小于护筒一的内径。

9、在一实施例中，所述锥形管管口径较大的一端的外圆周面设置有外螺纹一，所述孔口管连接球阀的一端的管内壁设置有内螺纹一，所述锥形管和孔口管通过外螺纹一、内螺纹一旋接密封固定相连。

10、在一实施例中，所述锥形管的外圆锥面上设置有外螺纹二；

11、所述滑环的内圆周面设置有内螺纹二，所述滑环和锥形管通过内螺纹二、外螺纹二旋接密封固定相连。

12、在一实施例中，相邻两个滑环的端面紧贴在一起，每个滑环上设置有至少2个环形槽三，多个环形槽三分设滑环的外圆周面的两端。

13、在一实施例中，所述护筒二的另一端的外圆周面上设置有环形槽一，所述环形槽一的槽底面设置有多个以护筒二为中心呈中心对称分布的u形滑槽；

14、所述u形滑槽包括直滑槽一、弧形滑槽、直滑槽三；

15、所述直滑槽一、直滑槽三间隔设置，且均沿护筒二的轴向延伸，所述直滑槽一的延伸长度小于直滑槽三的延伸长度；

16、所述弧形滑槽和护筒二同轴，所述直滑槽一、直滑槽三同向的一端通过弧形滑槽连通，所述直滑槽三远离弧形滑槽的一端延伸至护筒二的另一端的端面；

17、所述护筒一的一端的外圆周面上设置有多个以护筒一为中心呈中心对称分布的直滑槽四，所述直滑槽四沿护筒一的轴向延伸，所述直滑槽四的一端延伸至所述护筒一的一端的端面上，每个直滑槽四的另一端的槽底面上均设置有沿护筒一的径向延伸的直滑槽五，所述直滑槽五的槽底面设置有安装槽，所述安装槽内设置有回位弹簧，所述回位弹簧可沿护筒一的轴向伸缩；

18、所述护筒一的另一端的端面上设置有沿护筒一的轴向延伸的安装孔，所述安装孔的数量和安装槽的数量相等，且一一对应，一个安装孔与对应的一个安装槽连通，每个安装孔中均轴向滑动贯穿设置有插杆，所述插杆的一端从护筒一的另一端伸出并与安装环一固定相连；

19、所述环形槽一、u形滑槽、直滑槽四、直滑槽五、安装槽中设置有u形传动杆，所述护筒一和护筒二通过u形传动杆传动相连；

20、所述u形传动杆包括传动杆一、传动杆二、传动杆三，所述传动杆一和传动杆三间隔平行设置，且沿护筒一径向延伸，所述传动杆一位于u形滑槽中，并可沿u形滑槽滑动；

21、所述传动杆二的一端位于环形槽一中，并与传动杆一固定相连，所述传动杆二的另一端位于直滑槽四中，并与传动杆三固定相连，所述传动杆二在环形槽一中可沿护筒二的轴向和周向滑动，所述传动杆二在直滑槽四中仅能沿护筒一的轴向滑动；

22、所述传动杆三的一端贯穿直滑槽五伸入安装槽中，并与回位弹簧、插杆的另一端抵触，所述回位弹簧、插杆分设传动杆三的两侧，所述传动杆三在直滑槽五中仅能沿护筒一的轴向移动；

23、按压所述插杆，使其轴向移动推动传动杆三在直滑槽五中沿护筒一的轴向滑动挤压回位弹簧，并带动传动杆二沿护筒一的轴向滑动，以及带动传动杆一在直滑槽一中沿护筒二的轴向滑动滑出直滑槽一并进入弧形滑槽，当传动杆一进入弧形滑槽后，所述护筒一自转可通过传动杆二带动传动杆一沿弧形滑槽滑动进入直滑槽三，当传动杆一进入直滑槽三后，所述护筒一轴向移动可与护筒二分离，并带动传动杆一沿直滑槽三滑动离开u形滑槽；

24、分离后的护筒一轴向移动靠近护筒二时可带动传动杆一进入u形滑槽，并沿直滑槽三滑动进入弧形滑槽，待传动杆一进入弧形滑槽后，所述护筒一反向自转可通过传动杆二带动传动杆一沿弧形滑槽滑动进入直滑槽一，待传动杆一进入直滑槽一后，松开对插杆的按压，所述回位弹簧推动传动杆一沿直滑槽一滑动至远离弧形滑槽的一端，并推动护筒一的一端的端面紧贴护筒二的另一端的端面；

25、当传动杆一离开弧形滑槽进入直滑槽一后，所述护筒一自转可通过u形传动杆带动护筒二同步自转，同时推动护筒一轴向移动靠近锥形管可使滑环旋套在锥形管上与锥形管旋接密封固定相连。

26、在一实施例中，所述传动杆一在直滑槽一、直滑槽三中仅能沿护筒二的轴向滑动，所述传动杆一在弧形滑槽中仅能沿护筒二的周向滑动。

27、在一实施例中，所述一种用于冻结孔开孔施工中保护球阀的装置还包括：

28、安装环三，与护筒二同轴，并与护筒二的另一端的内圆周面螺纹旋接密封固定相连，所述安装环三的内孔为多边形通孔；

29、安装环四，与安装环三同轴固定相连，所述安装环四的外径大于安装环三的外径；

30、密封环，与安装环四同轴固定相连，所述密封环的内径和安装环四的外径相等，所述安装环三与护筒二的另一端的内圆周面螺纹旋接的过程中，所述密封环的一端卡入环形槽一中将环形槽一封口。

31、在一实施例中，所述密封环的一端的横截面为楔形。

32、有益效果：本技术的用于冻结孔开孔施工中保护球阀的装置通过在孔口管内安装锥形管，然后利用护筒贯穿球阀并与锥形管可拆卸密封固定相连，这样冻结孔钻孔过程中，钻出的砂石、土壤都是贯穿锥形管、护筒后散落到地面上，不会磨损到球阀，保护球阀的安全，避免球阀磨损导致密封不严而漏水；

33、此外，护筒的一端伸出球阀并连接安装环一，钻孔过程中，钻杆被安装环一限位，防止钻杆偏转，有效解决了钻杆碰撞阀球造成阀球、钻杆受损、影响钻孔精度的问题；

34、所述护筒包括可拆卸密封传动连接的护筒一和护筒二，钻孔结束后，护筒一取下，护筒二和锥形管留在孔口管和球阀内，然后通过密封环将护筒二和球阀的连接处封口，阻止流水进入孔口管和球阀内的锥形管和护筒二的外侧区域锈蚀内螺纹一，避免后期锥形管无法从孔口管内移除，而且护筒二和锥形管留在孔口管和球阀内，然后通过密封环将护筒二和球阀的连接处封口还可以增强孔口管和球阀的连接处的密封，防止漏水，保障土体加固施工顺利进行。