[發(fā)明專利]帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710994291.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107630703A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜世友;冉孟輝;何天貴;雷麗;吳朝旭;潘旭東;楊國慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵八局集團(tuán)第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21B10/26
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 楊春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下工程內(nèi)應(yīng)用在管幕頂進(jìn)過程中的鉆進(jìn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭。

背景技術(shù)

管幕法是解決淺埋深大斷面暗挖隧道的一種常見施工方法。在一般松散泥沙地層中，管幕頂進(jìn)常用土壓平衡法施工，先通過旋轉(zhuǎn)鉆頭攪松鋼管前方土壤，再利用螺旋鉆桿排出土壤形成通道，最后借助頂進(jìn)設(shè)備將鋼管按設(shè)計(jì)方向頂入土層中。在松散泥沙地層中，這種方法取得了良好的效果。然而在硬質(zhì)土、砂卵石土或具有膨脹性的土質(zhì)中，受土質(zhì)特性影響，鉆頭的影響范圍減小，普通鉆頭出土難度增大，易卡鉆或鉆進(jìn)困難，會造成導(dǎo)向偏差或地表隆起，亦可能影響管幕施工質(zhì)量。因此急需研發(fā)出一種適用于硬質(zhì)土、砂卵石土或具有膨脹性的土質(zhì)中的管幕頂進(jìn)鉆頭來解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭，

包括將整個(gè)帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭與螺旋鉆桿連接的連接件；

包括位于整個(gè)帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭最前端的主鉆頭；

包括長度可調(diào)節(jié)的伸縮式裝置；

包括安裝在伸縮式裝置側(cè)壁上的多個(gè)折疊式葉片，伸縮式裝置長度變化時(shí)，每個(gè)葉片對應(yīng)的發(fā)生形態(tài)變化；

連接件的一端與伸縮式裝置的一端固定連接，主鉆頭的一端與伸縮式裝置的另一端固定連接。

具體地，伸縮式裝置包括鉆頭體、卡塊和基座，基座內(nèi)設(shè)置有供卡塊伸入伸出的卡槽，卡塊的第一端和鉆頭體的第一端固定連接，卡塊的第二端伸入伸出基座的卡槽，基座的第一端和連接件的一端固定連接。

進(jìn)一步地，卡塊的長度與卡槽的深度相同，卡塊與卡槽的底端接觸時(shí)，基座的第二端與鉆頭體的第一端全面接觸。

進(jìn)一步地，基座和鉆頭體均為圓柱體，基座和鉆頭體的底面積相同。

進(jìn)一步地，卡槽為長方體形的孔洞，匹配的卡塊亦為長方體形。

進(jìn)一步地，每個(gè)葉片的大小和形狀均相同，每每相鄰兩個(gè)葉片上的相同位置處的連線距離相同。

具體地，葉片包括兩根鉸接方桿，第一根鉸接方桿的第一端與基座鉸接，第二根鉸接方桿的第一端和鉆頭體鉸接，第一根鉸接方桿的第二端和第二根鉸接方桿的第二端鉸接。

具體地，基座側(cè)壁和鉆頭體側(cè)壁上均設(shè)置有與葉片數(shù)量匹配的桿底座，第一根鉸接方桿的第一端與基座上的桿底座鉸接，第二根鉸接方桿的第一端與鉆頭體上的桿底座鉸接。

優(yōu)選地，兩根鉸接方桿的長度相同。

具體地，兩根鉸接方桿相互轉(zhuǎn)動至呈一條直線時(shí)，鉆頭體與基座拉開，卡塊未完全脫離卡槽。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭，兩個(gè)鉸接方桿折疊后形成的葉片增大了鉆頭的直徑，與普通鉆頭相比增大了對鋼管前端土體結(jié)構(gòu)的破壞范圍，擴(kuò)大了孔道直徑，出土量更易控制，不易發(fā)生卡鉆，有效地控制了可能存在的施工質(zhì)量隱患，更易調(diào)整管幕鋼管頂進(jìn)導(dǎo)向姿態(tài)，保證管幕施工質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭葉片收起時(shí)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭中葉片打開時(shí)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭中葉片收起時(shí)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭中葉片打開時(shí)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-鉆頭體、2-基座、3-葉片、4-主鉆頭、5-桿底座、6-卡塊、7-鉸接方桿、8-卡槽、9-連接件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭，包括將整個(gè)帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭與螺旋鉆桿連接的連接件9；包括位于整個(gè)帶葉片可伸縮管幕頂進(jìn)鉆頭最前端的主鉆頭4；包括長度可調(diào)節(jié)的伸縮式裝置；包括安裝在伸縮式裝置側(cè)壁上的多個(gè)折疊式葉片3，伸縮式裝置長度變化時(shí)，每個(gè)葉片3對應(yīng)的發(fā)生形態(tài)變化；連接件9的一端與伸縮式裝置的一端固定連接，主鉆頭4的一端與伸縮式裝置的另一端固定連接。

伸縮式裝置包括鉆頭體1、卡塊6和基座2，基座2內(nèi)設(shè)置有供卡塊6伸入伸出的卡槽8，卡塊6的第一端和鉆頭體1的第一端固定連接，卡塊6的第二端伸入伸出基座2的卡槽8，基座2的第一端和連接件9的一端固定連接。

卡塊6的長度與卡槽8的深度相同，卡塊6與卡槽8的底端接觸時(shí)，基座2的第二端與鉆頭體1的第一端全面接觸。