一种应用在超前支护中的洗孔设备
技术领域
本实用新型涉及隧道超前支护技术领域，具体涉及隧道开挖时一种应用在超前支护中的洗孔设备。
背景技术
水利工程中为方便引水，经常需要开挖隧洞，山地较多的地方，隧洞的总长可占到渠长的70%-80%；尤其在高原地区，大多为岩石隧洞或砂砾石隧洞，岩石破碎，易滑塌，洞口浅埋，围岩自稳能力差；因隧洞断面较小，在隧洞施工中遇不良地质时，往往要借助超前支护。传统的方法是安装环形管棚，抑制围岩松弛变形,提高了施工安全性；一般的超前支护方法包括了钻孔、清孔、管棚安装、高压注浆等步骤，而清孔时通常采用高压水冲洗，这种方法在作业时会对孔壁造成一定的冲击，在后期管棚安装时经常出现卡管、塌陷堵孔的情况。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种应用在超前支护中的洗孔设备，该设备可使用水泥浆液进行洗孔，洗孔过程中渗入性注浆,水泥浆液作为胶结体，对孔壁进行加固，同时将孔内杂质带出，将孔壁清理干净，改善围岩力学性能,提高孔壁自身整体强度,在管棚安装时，更加顺利，解决了传统方法在作业时会对孔壁造成一定的冲击，在后期管棚安装时经常出现卡管，甚至塌陷堵孔的问题。
为实现实用新型的目的，实用新型采用以下技术方案，
一种应用在超前支护中的洗孔设备，包括洗杆、传动箱、电机、软管、泵、容器；所述的洗杆为中空钢管，杆体上安装螺旋回转叶片及钢丝刷，洗杆前端成锥形并设置多个出浆孔，钢丝刷与螺旋回转叶片朝向洗杆前端的一侧贴合，钢丝刷的长度高出螺旋回转叶片边沿；所述的传动箱上设置有连接管，连接管一端与洗杆后端连接，连接管的另一端连接有高压旋转接头，高压旋转接头与软管一端连接，软管另一端与泵连接，泵上设置容器；所述的传动箱与电机转子连接，电机通过传动箱带动连接管旋转既而带动洗杆旋转；所述的传动箱上还设置有支架，支架的两侧斜向安装有把手，所述的电机机身固定在支架上，通过把手可人工扶正设备洗孔。
优选的，所述的传动箱内设置有相互咬合的齿轮A和齿轮B，齿轮A套接固定在连接管上，齿轮B套接固定在电机转子上；在连接管上位于齿轮A的两侧各安装有一个轴承A，连接管通过两个轴承A与传动箱壳体可旋转的连接；在电机转子上位于齿轮B的两侧各安装有一个轴承B，电机转子通过两个轴承B与传动箱壳体可旋转的连接。
优选的，所述的洗孔设备还包括续接管，所述的续接管管体上设置螺旋回转叶片，两头带有外螺纹；所述的连接管和洗杆后端设置内螺纹，续接管两端分别与连接管和洗杆连接。
优选的，所述的洗孔设备还包括有平板车，所述的泵和容器安装在平板车上。
与现有技术相比，实用新型具有以下有益效果：
1.通过使用该洗孔设备利用水泥浆液进行洗孔，洗孔过程中渗入性注浆,水泥浆液作为胶结体，对孔壁进行加固，同时将孔内杂质带出，将孔壁清理干净，改善围岩力学性能,提高孔壁自身整体强度,在管棚安装时，更加顺利，防止卡管，塌陷堵孔的出现。
2.洗孔设置的洗杆上安装螺旋回转叶片及钢丝刷，在洗孔时，钢丝刷可与钻孔壁接触，刷下钻孔壁上不牢固的碎石，并通过螺旋回转叶片带出，同时渗入水泥浆加固，防止后期管棚安装过程中稍稍用力后，钻孔出现碎石引起卡管，甚至塌陷堵孔等现象。
3.洗孔设备还可用于超前支护的高压注浆步骤中，一个设备满足两种用途；
4.该设备整体结构简单，制作方便，部件少，减轻设备质量，方便施工作；洗杆可通过续接管加长，满足深钻孔的需求；带有平板车在施工作业时，方便挪动或运输。
附图说明
图1为本实用新型一种用于超前支护方法中使用的洗孔设备的结构示意图；
图2为本实用新型一种用于超前支护方法中使用的洗孔设备洗杆前端的局部放大结构示意图；
图3为本实用新型一种用于超前支护方法中使用的洗孔设备传动箱及相关连接部件的结构示意图；
图4为本实用新型一种用于超前支护方法中使用的洗孔设备续接管的结构示意图；
图中：洗杆-1、传动箱-2、电机-3、把手-4、软管-5、泵-6、容器-7、平板车-8、续接管-9、出浆孔-101、钢管-102、螺旋回转叶片103、钢丝刷104、支架201、轴承A202、轴承B203、连接管204、高压旋转接头205、齿轮A206、齿轮B207、外螺纹901。
具体实施方式
下面将结合实用新型实施例中的附图； 对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述；
该设备应用于以下超前支护方法中：
该法方法包括钻孔、洗孔、管棚安装、高压注浆步骤；具体施工时在钻孔前首先开完工作室，对导向墙进行施工并平整钻机平台，开始钻孔；钻孔采用管棚钻机钻孔，使用全站仪准确定方向和角度，钻孔顺序为由高孔位向低孔位间隔进行，钻孔深度12米，钻孔仰角为2°，一次钻到位；钻孔采用直径φ108mm钻头，孔深大于管长1m；钻孔时钻机开孔时低钻速钻进，钻深100cm后转入正常钻速；当第一节钻杆钻入岩层尾部剩余30cm时停止钻进，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆，钻机退回本位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联结套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联结成一体，满足对钻孔深的要求；最终在导向墙形成多个等间距半圆环形分布的钻孔；洗孔步骤采用本装置进行边注浆边清孔，浆液采用水泥浆，将浆液灌入钻孔内，同时将内部杂质掏出，浆液可渗入孔壁缝隙,改善围岩力学性能,提高岩体自身整体强度,改变围岩支护状态，相比传统的高压水冲洗而言，可减少对钻孔孔壁的冲击，同时水泥浆作为固化材料可进一步对孔壁加固；管棚安装步骤中，管棚采用Φ100、壁厚6mm无缝钢管，钢管上开孔，用于出浆；安装棚管时，在奇数钻孔上插入钢管每节长为6m，管棚总长度12m，接长1次；在偶数钻孔上插入钢管两个端头每节长为3m，管棚长度12m，中间接长1次6m钢管；管棚接长时先将第一节钢管顶入钻好的孔内，再逐根联接；第一根钢管前端要焊接成锥状，以防止管头顶弯或劈裂；具体在联接钢管时当第一根钢管推进孔内，孔外剩余40cm时，人工装上第二节钢管，人工持链钳进行钢管联结，使两节钢管联成一体，根据管棚的设计长度，按同样方法继续接长钢管；通过奇、偶数管路采用不同的长度接管，避免接口处于同一位置，提高承受力度，高压注浆步骤中，使用橡胶塞将钻孔口塞住，橡胶塞上插入硬细管，细管伸入到钻孔底，通过细管对孔内进行注浆，注浆初压力为1.0MPa，注浆结束后，将细管封堵，直至浆液完全凝固。
如图1-4所示，一种应用在超前支护中的洗孔设备，包括洗杆1、传动箱2、电机3、软管5、泵6、容器7；所述的洗杆1为中空钢管，杆体上安装螺旋回转叶片103及钢丝刷104，洗杆1前端成锥形并设置多个出浆孔101，钢丝刷104与螺旋回转叶片103朝向洗杆1前端的一侧贴合，钢丝刷104的长度高出螺旋回转叶片103边沿，具体的，洗杆1旋转进入钻孔，并在钻孔内旋转停留一段时间，洗杆1在进入钻孔时，钢丝刷104可与钻孔壁接触，刷下钻孔壁上不牢固的碎石，并通过螺旋回转叶片103带出，保证在管棚安装时钻孔内出现碎石后引起卡管，堵孔等现象；所述的传动箱2上设置有连接管204，连接管204一端与洗杆1后端连接，连接管204的另一端连接有高压旋转接头205，高压旋转接头205与软管5一端连接，软管5另一端与泵6连接，泵6上设置容器7；所述的传动箱2与电机3转子连接，电机3通过传动箱2带动连接管204旋转既而带动洗杆1旋转，容器7内装有调配好的水泥浆液，通过泵6将水泥浆液泵入洗杆1内，并通过洗杆1前端的出浆孔101进入钻孔，直到充满整个钻孔，高压水泥浆液喷入后，可进一步带出螺旋回转叶片103未带出的杂质，并作为固化材料可进一步对孔壁加固；所述的传动箱2上还设置有支架201，支架201的两侧斜向安装把手4，所述的电机3机身固定在支架201上，通过把手4可人工扶正设备洗孔；具体实施时，所述的洗孔设备还可用于高压注浆步骤中，将软管5直接与橡胶塞上插入的硬细管绑扎，启动泵6，开始注浆；
具体的，所述的传动箱2内设置有相互咬合的齿轮A206和齿轮B207，齿轮A206套接固定在连接管204上，齿轮B207套接固定在电机3转子上；在连接管204上位于齿轮A206的两侧各安装有一个轴承A202，连接管204通过两个轴承A202与传动箱2壳体可旋转的连接；在电机3转子上位于齿轮B207的两侧各安装有一个轴承B207，电机3转子通过两个轴承B207与传动箱2壳体可旋转的连接；传动结构简单，制作方便，部件少，减轻设备质量，方便施工作业。
具体的，所述的洗孔设备还包括续接管9，所述的续接管9管体上设置螺旋回转叶片103，两头带有外螺纹901；所述的连接管204和洗杆1后端设置内螺纹，续接管9两端分别与连接管204和洗杆1连接，使得洗杆1加长，满足深钻孔的需求。
具体的，所述的洗孔设备还包括有平板车8，所述的泵6和容器7安装在平板车8上，在施工作业时，泵6和容器7位于地面，洗孔时通过平板车8拖动方便运输。
