[發明專利]一種鉆桿鉆孔定向裝置及定向方法

在審

• 申請號: 201910322724.0
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN109915019A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 吳亞芳;陳玉發;陳中超;袁海波;羅成
• 申請（專利權）人: 中鐵五局集團建筑工程有限責任公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B47/02;E21D20/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 張行超

本發明公開了一種鉆桿鉆孔定向裝置及其定向方法，包括導向器和支腿，在所述導向器上設置有角度定位機構，所述角度定位機構包括：水平角度盤、垂直角度盤和指向繩；所述垂直角度盤一端垂直轉動連接在所述水平角度盤的端面，另一端通過固定裝置垂直活動連接在所述水平角度盤的刻度邊，通過轉動垂直角度盤并將其固定在水平角度盤上的不同端面位置來定位導向器在水平方向的角度調節；所述指向繩的上端部連接在所述垂直角度盤的端面，而下端部指向重力方向并與垂直角度盤的端面平行，并且指向垂直角度盤的刻度邊，通過計算垂直角度盤轉動后和轉動前指向繩指向的角度差來定位導向器在豎直方向的角度調節；以解決現有錨桿鉆桿鉆孔定位不準確的問題。

技術領域

本發明涉及一種鉆桿鉆孔定向裝置及鉆孔方法，屬于隧道施工技術領域。

背景技術

隨著我國基建工程大量興建，出現了大量的小凈距和超小凈距隧道，在修建當中常存在錨桿及超前支護鉆孔施工易損傷相鄰隧道支護襯砌的問題。與此同時，在城市地鐵修建當中隧道穿越區域常出現重要結構，如橋梁樁基，重要管線等，在其施工中存在著如何在保證隧道超前支護、初支體系施工質量前提下避免鉆孔損傷既有近距離重要結構的施工難題。要解決上述問題，需要在超前支護、初支體系施工時對鉆孔方向進行精確的定位導向。現有隧道施工技術領域的鉆孔定位裝置可行性較高的是公開號為101046143A的專利《錨桿鉆孔定向裝置》，但是該專利僅能實現鉆桿在水平平面內進行鉆孔定位，在實際鉆孔中，鉆孔角度常是一傾斜角度，此時該專利并不能實現精準的定位。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種鉆桿鉆孔定向裝置及定向方法，以解決現有錨桿鉆桿鉆孔定位不準確，在小凈距和超小凈距隧道錨桿及超前支護鉆孔施工中易損傷相鄰隧道成型支護襯砌，和隧道施工中鉆孔易損傷既有近距離重要結構的施工問題。

本發明的技術方案是：一種鉆桿鉆孔定向裝置，包括導向器和若干可調節長度的支腿，若干支腿連接在導向器的底部，在所述導向器上設置有角度定位機構，所述角度定位機構包括：水平角度盤、垂直角度盤和指向繩；所述垂直角度盤一端垂直轉動連接在所述水平角度盤的端面，另一端通過固定裝置垂直活動連接在所述水平角度盤的刻度邊，通過轉動垂直角度盤并將其固定在水平角度盤上的不同端面位置來定位導向器在水平方向的角度調節；所述指向繩的上端部連接在所述垂直角度盤的端面，而下端部指向重力方向并與垂直角度盤的端面平行，并且指向垂直角度盤的刻度邊，通過計算垂直角度盤轉動后和轉動前指向繩指向的角度差來定位導向器在豎直方向的角度調節。

所述水平角度盤為具有0°-180°角度刻度值的半圓盤，所述垂直角度盤為具有0°-180°角度刻度值的半圓盤，所述垂直角度盤的底邊設置在所述水平角度盤下端面的角平分線上，其一端轉動連接在所述水平角度盤的圓心位置處，且該轉動連接處靠近導向器的前端，所述水平角度盤設置在所述導向器的底部，所述導向器的導向方向設置在所述水平角度盤上端面的角平分線上。

所述指向繩的下端部連接有激光發射器，激光發射器的激光射向重力方向。

所述固定裝置為磁力吸附機構，所述垂直角度盤的活動邊設置有磁鐵，對應的所述水平角度盤的底部刻度邊設置有磁性材料；或者所述垂直角度盤的活動邊設置有磁性材料，對應的所述水平角度盤的底部刻度邊設置有磁鐵，通過磁鐵與磁性材料的相吸以將垂直角度盤固定到水平角度盤上。

所述支腿的上端與導向器底部鉸接，所述支腿包括內桿、外套桿和緊固裝置，內桿套設于外套桿內，并可在外套桿內活動，外套桿通過緊固裝置固定在內桿上，通過改變內桿與外套桿的相對固定位置實現支腿長度的調節。

所述支腿為3根，在導向器的前端設有兩根，在導向器的后端設有一根，共同構成三點支撐。

本發明還提供一種鉆桿鉆孔定向裝置的鉆孔方法，包括以下步驟：

(1)在鉆機鉆桿上標明標記，測量出標記到鉆桿頂端的距離L，測量出垂直角度盤與水平角度盤的轉動連接處到導向器前端的距離R；