CN112832774A - 一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器，用于在原钻孔工作基础上进行第二次成孔，包括钻杆组件和设置于钻杆组件顶部的钻头组件所述钻杆组件包括钻杆、风力输入口和方向控制杆；所述钻头组件包括风力输出口、风轮、切槽刀片和钻头。与现有技术相比，本发明通过控制方向控制杆来控制切槽刀片的角度，当达到所定角度时，启动风力输入器通过风力输入口输入风力，风力通过钻杆内部通道从风力输出口输出带动风轮转动，风轮会带动切槽刀片转动，达到在原有钻孔的基础上再次成孔形成带有两个侧耳的孔道，孔道连线为一条连续的弧线，在***的时候***力沿着侧孔应力集中***，从而改善超欠挖现象。

Description

一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器
技术领域
本发明涉及隧道***开挖技术领域，特别是一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器。
背景技术
我国幅员辽阔，山地和重丘约占国土面积的75%左右。当公路经过山区或重丘时，不可避免的需要采用修建隧道的方式来穿越山岭。隧道既是地下空间的基本利用形式也是铁路、公路、城市地铁等交通网络的重要组成部分。但目前隧道在开挖施工过程中容易产生各种不利情况。
现有的钻孔均是采用“一”字型钻头或者“梅花”型钻头，成孔均是圆形；为利于装火药和适应孔型，也将药卷制成截面为圆形的长条。药卷在圆孔中引爆，在横截面方向其能量是均匀扩散，各方向的劈裂概率相同，造成***后隧道周边轮廓线不平整、光滑。导致隧道掌子面在开挖过程中周边位移容易产生超欠挖现象。超挖对于围岩稳定性有较大危害影响，欠挖将降低施工作业效率，两者均不经济。
发明内容
本发明的目的是要提高隧道成孔***效果，改善超欠挖现象，提供一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器，包括钻杆组件和设置于钻杆组件顶部的钻头组件所述钻杆组件包括钻杆、风力输入口和方向控制杆；所述钻杆为中空结构，所述风力输入口设置于钻杆尾部与钻杆内部连通，风力输入口用于连接风力输入器，所述方向控制杆固定在钻杆尾部两侧；
所述钻头组件包括风力输出口、风轮、切槽刀片和钻头；所述钻头固定在钻杆顶部，所述风轮转动连接在钻头与钻杆顶部之间，所述切槽刀片固定在风轮上，所述风力输出口设置于钻杆顶部正对风轮用于吹动风轮转动。
进一步地，所述风轮设置为两个且平行布置，所述切槽刀片固定在两个风轮之间，所述钻杆顶部和钻头尾部分别设有两个用于放置风轮的风轮安装半圆槽，风轮安装半圆槽两侧分别设有用于放置风轮的轮轴的轮轴安装半圆槽，位于钻杆顶部的两个风轮安装半圆槽内分别设有风力输出口；两个风轮安装半圆槽之间的钻杆顶部和钻头尾部之间分别设有与安装切槽刀片的刀片安装半圆槽。
进一步地，所述切槽刀片中心两侧设有多边形柱，所述风轮一侧中心设有多边形柱孔，所述切槽刀片的多边形柱***两个风轮的多变形柱孔内。
与现有技术相比，本发明通过控制方向控制杆来控制切槽刀片的角度，当达到所定角度时，启动风力输入器通过风力输入口输入风力，风力通过钻杆内部通道从风力输出口输出带动风轮转动，风轮会带动切槽刀片转动，达到在原有钻孔的基础上再次成孔形成带有两个侧耳的孔道，孔道连线为一条连续的弧线，在***的时候***力沿着侧孔应力集中***，从而改善超欠挖现象。
附图说明
图1为本发明的切槽器的结构示意图。
图2为本发明的切槽器的钻头组件的结构示意图。
图3为本发明的切槽器的钻杆部件顶部的结构示意图。
图4为发明的切槽器的风轮与切槽刀片安装在钻杆上的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。
如图1-图4所示，本实施例提供了一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器，用于在原钻孔工作基础上进行第二次成孔，包括钻杆组件200和设置于钻杆组件200顶部的钻头组件100，所述钻杆组件200包括钻杆210、风力输入口220和方向控制杆230；所述钻杆210为中空结构，所述风力输入口220设置于钻杆210尾部与钻杆210内部连通，风力输入口220用于连接风力输入器，所述方向控制杆230固定在钻杆210尾部两侧；
所述钻头组件100包括风力输出口110、风轮120、切槽刀片130和钻头140；所述钻头140固定在钻杆210顶部，所述风轮120转动连接在钻头140与钻杆210顶部之间，所述切槽刀片130固定在风轮120上，所述风力输出口110设置于钻杆210顶部正对风轮120用于吹动风轮120转动。
为了给切槽刀片130提供更大的动力，所述风轮120设置为两个且平行布置，所述切槽刀片130固定在两个风轮120之间，所述钻杆210顶部和钻头140尾部分别设有两个用于放置风轮120的风轮安装半圆槽310，风轮安装半圆槽310两侧分别设有用于放置风轮120的轮轴的轮轴安装半圆槽320，位于钻杆210顶部的两个风轮安装半圆槽310内分别设有风力输出口110；两个风轮安装半圆槽310之间的钻杆210顶部和钻头140尾部之间分别设有与安装切槽刀片130的刀片安装半圆槽410。
所述切槽刀片130中心两侧设有多边形柱，一般为六边形柱，所述风轮120一侧中心设有多边形柱孔，所述切槽刀片130的多边形柱***两个风轮120的多变形柱孔内，如此，在两个风轮120转动时就能够带动切槽刀片130一起转动。
需要说明的是，本实施例是利用风力为动力来对钻孔切槽的，然而，在本实施例的结构上，直接也可以使用水力作为动力，只需要通过风力输入口220向钻杆210内注入高压水即可达到同样的目的。
工作时，首先通过控制方向控制杆230来控制切槽刀片130的角度，当达到所定角度时，启动风力输入器通过风力输入口110输入风力，风力通过钻杆210内部通道从风力输出口110输出带动风轮120转动，所述风轮120会带动切槽刀片130转动，达到在原有钻孔的基础上再次成孔形成带有两个侧耳的孔道。孔道连线为一条连续的弧线，在***的时候***力沿着侧孔应力集中***，从而改善超欠挖现象。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于隧道撑子面***开挖的切槽器，包括钻杆组件200和设置于钻杆组件顶部的钻头组件，其特征在于：
所述钻杆为中空结构，所述风力输入口设置于钻杆尾部与钻杆内部连通，风力输入口用于连接风力输入器，所述方向控制杆固定在钻杆尾部两侧；
所述钻头组件包括风力输出口、风轮、切槽刀片和钻头；所述钻头固定在钻杆顶部，所述风轮转动连接在钻头与钻杆顶部之间，所述切槽刀片固定在风轮上，所述风力输出口设置于钻杆顶部正对风轮用于吹动风轮转动。
2.根据权利要求1所述的用于隧道撑子面***开挖的切槽器，其特征在于：所述风轮设置为两个且平行布置，所述切槽刀片固定在两个风轮之间，所述钻杆顶部和钻头尾部分别设有两个用于放置风轮的风轮安装半圆槽，风轮安装半圆槽两侧分别设有用于放置风轮的轮轴的轮轴安装半圆槽，位于钻杆顶部的两个风轮安装半圆槽内分别设有风力输出口；两个风轮安装半圆槽之间的钻杆顶部和钻头尾部之间分别设有与安装切槽刀片的刀片安装半圆槽。
3.根据权利要求2所述的用于隧道撑子面***开挖的切槽器，其特征在于：所述切槽刀片中心两侧设有多边形柱，所述风轮一侧中心设有多边形柱孔，所述切槽刀片的多边形柱***两个风轮的多变形柱孔内。
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