一种多功能隧道钻孔管道制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多功能隧道钻孔管道，其特征在于：所述冻结管包括依次相互连接的钻头、钻杆和法兰盘，所述钻头和钻杆均呈中空的管状，所述钻杆的内部靠近钻头的一端设置有单向阀，所述法兰盘套接于钻杆的外部并于钻杆固定连接，且边缘开设有若干通孔。本实用新型专利技术所述的冻结管既可作为钻孔设备，同时可作为冷冻管通冻结盐水，对隧道起到支护作用。实施冻结后不用拔管即可进行盾构掘进施工，既减少了施工工序降低了工程成本，又避免了因拔管过程不顺利导致的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能隧道钻孔管道
本技术属于隧道施工领域，尤其是涉及一种多功能隧道钻孔管道。
技术介绍
隧道，做为人类利用地下空间的重要方式，已受到了越来越多国家各级政府的重视、目前，其主要应用于城市铁路、公路、排污、供水、电及通讯等方面。开发利用隧道，将铁路、公路、管网等放置地下不仅可以充分利用土地资源、有利于废物、废气、噪音的排放、处理和环境保护，而且还可以减少飓风、酸雨、战争等自然灾害及破坏性人为现象带来的损失，同时，过江、河、海、湖隧道的修建，一方面可解决交通及通讯、通水难题，又可保持自然环境的天然美观和舒适。目前常用的隧道施工技术主要有：盾构法、矿山法、顶管法、沉管法及新奥法等。目前，软土地区，盾构法应用最广泛。在隧道施工过程中，由于所处理对象(岩土体)本身具有千变万化的客观特性，如，在人口密集、交通繁忙、建筑物及其他设施较多，且地下水位浅，甚至存在压力水、土质条件差，强度低的地方施工浅表隧道，直接使用以上工法往往会造成坑内涌水、地表塌陷、周围土体发生大量变形，从而引起周边环境和设施的破坏；另外，在地铁或隧道连通道处，上述工作法也不能直接应用。因此针对具体情况，一些辅助功法就应运而生了，目前常用的主要有：注浆法、粉喷法和建筑防护墙法都能对软弱地层进行永久性加固，有时对于地下水的治理也能起到很好的作用，但是这些方法都易对环境造成污染，且工序多、技术复杂，尤其防护墙还占用有限的地下空间，同时对于存在承压水的的地区，上述工法施工难度都较大，且效果不明显。而冻结工法是在加固区原位对土体进行降温，是孔隙水结冰胶结土颗粒，提高土体强度且形成有效止水的目的。该工法对拟加固土体扰动小、无须降、排水，能极大限度的减小队环境的改变；施工中无噪音、泥浆、废弃物的生成，对环境污染小。地层冻结技术源于天然冻结，是利用人工制冷的办法，人为在众多冻结管中循环冷媒逐块降低土体温度，直至形成一个均一、稳定的冻土体，以抵抗地压并隔断地下水的联系，冻结法广泛应用到矿井、地铁、隧道等工程中。隧道施工中很多情况，如盾构始发、接收端头井加固；盾构隧道的地下或海底对接处或连通道处的土体加固；隧道工作井基坑支护和止水；隧道施工中的涌水、塌陷冻结修复处理都应用到冻结法。加固完成之后，为不影响后续工序的施工，需将冻结加固时用的冻结管拔出，恢复原有地层工况，但在拔管施工中经常会发生冻结管拔断、拔不动、冷冻管漏液等情况，严重影响冻结施工效果，同时也增加了工程成本。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种多功能隧道钻孔管道，以解决上述问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种多功能隧道钻孔管道，所述冻结管包括依次相互连接的钻头、钻杆和法兰盘，所述钻头和钻杆均呈中空的管状，所述钻杆的内部靠近钻头的一端设置有单向阀。所述钻杆的材质为PVC-U材质，钻头的材质为PVC-U材质或CPVC材质。进一步的，所述钻头的端部设置有若干个的连续齿，所述齿的齿形为矩形。进一步的，所述齿的齿深为0.5-5cm，凸部宽度为0.5-5cm。进一步的，所述法兰盘套接于钻杆的外部并于钻杆固定连接，且边缘开设有若干通孔。进一步的，所述钻杆的长度为1m-2m，内径为50-200mm，所述钻头的外径大于钻杆的外径。进一步的，所述单向阀沿流体流动方向依次包括阀盖、阀体和阀座，所述阀体为具有轴向通腔的圆柱体，所述阀体侧壁设置有出液口，所述通腔内安装有弹簧，所述阀盖的中部开设有进液口且与通腔连通，所述阀座与弹簧座之间设置有弹簧，所述弹簧座与阀体的内壁相配合并封堵住进液口，所述阀盖与阀体、阀体与阀座均为螺纹连接。相对于现有技术，本技术所述的多功能隧道钻孔管道具有以下优势：本技术所述的冻结管由法兰盘、钻杆、钻头组成，法兰盘与电钻连接为钻孔提供动力，冻结管在冷冻孔钻孔时随着钻头旋转。在实施钻孔、冻结工序后，由于冻结管的主要材质为PVC可直接进行后续掘进施工，盾构机刀盘在掘进过程中可将冻结管直接打碎不必拔管，减少了施工工序降低工程成本。同时，冷冻管的连接采用焊接工艺，相当于补强，在冻结过程中避免了冷冻管断裂漏液问题，降低了施工过程中因冷冻管断裂而出水出砂、土体涌入、覆土失稳、地表隆沉的风险。该冻结管不仅拓展了PVC管道应用领域，而且也为隧道钻孔提供了便捷工艺。本技术的冻结管既可作为钻孔设备，同时可作为冷冻管通冻结盐水，对隧道起到支护作用。实施冻结后不用拔管即可进行盾构掘进施工，既减少了施工工序降低了工程成本，又避免了因拔管过程不顺利导致的风险。附图说明图1为多功能隧道钻孔管道的整体结构示意图；图2为多功能隧道钻孔管道的俯视图；图3为单向阀的剖视图；图4为单向阀的整体结构示意图。附图标记1、钻头；11、齿；2、钻杆；3、法兰盘；31、通孔；4、通道；5、单向阀；51、阀座；52、阀体；53、阀盖；54、弹簧座；55、弹簧；56、进液口；57、出液口。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本技术。如图1-4所示，一种多功能隧道钻孔管道，冻结管包括依次相互连接的钻头1、钻杆2和法兰盘3，钻头1和钻杆2均呈中空的管状，钻头1的端部设置有若干个的连续齿11，齿11的齿11形为矩形，齿11的齿11深为0.5-5cm，凸部宽度为0.5-5cm。法兰盘3套接于钻杆2一端的外部并于钻杆2固定连接。法兰盘3中开设有若干通孔31，用于与电钻连接，使冻结管整体与电钻联动进行钻孔操作。钻杆2的长度为1m～2m，钻杆2和钻头1的内径相同，均为50～200mm，钻头1的外径大于钻杆2的外径。钻杆2可承受压力为1.6MPa。在盾构始端通过冻结管钻若干冻结孔，施工中冻结管每旋转进入0.8～1.5m后，在法兰盘3与钻杆2连接的某处将钻杆切断，将另一根钻杆热熔焊接到切口处，继续钻孔操作直至钻进需要的长度。钻孔操作完成后将电钻拆除，将冻结管与冷冻机连接，冷冻机将低温冷媒介质(如-20℃--40℃的低温盐水)通入至冻结管内部，具体施工时，将每4个冻结孔串联为一组，两个流入低温冷媒介质，另外两个流出低温冷媒介质，形成循环，在盾构始端形成冻土帷幕。试验证明，上述材质的冻结管完全可以满足盾构冻结的需求。为了冻结管在钻孔过程中顺利钻进，钻杆2钻进过程中始终通水对土体进行软化，为了防止水倒流，在钻杆2中靠近钻头1的一端安装有一单向阀5，该单向阀5沿流体流动方向依次包括阀座51、阀体52和阀盖53，阀体52为具有轴向通腔的圆柱体，阀体52侧壁设置有出液口57，通腔内安装有弹簧55，阀座51的中部开设有进液口56且与通腔连通，阀盖53与弹簧座54之间设置有弹簧55，弹簧座54与阀体52的内壁相配合并封堵住进液口56，阀座51与阀体52、阀体52与阀盖53均为螺纹连接。流体通过该单向阀5时，先进入进液口56，便产生了压力，将弹簧55座54和弹簧55向内压缩，压缩到一定距离后，进液口56便与通腔连通，流体向阀体52内流动之后便从出液口57流出实现单向导流。该单向阀5的外径与钻杆2的内径相配合或直接胶粘在钻杆2内部。向钻头持续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能隧道钻孔管道，其特征在于：所述钻孔管道包括依次相互连接的钻头、钻杆和法兰盘，所述钻头和钻杆均呈中空的管状，所述钻杆的内部靠近钻头的一端设置有单向阀，所述法兰盘套接于钻杆的外部并与钻杆固定连接，且边缘开设有若干通孔，所述钻杆的材质为PVC‑U材质，钻头、法兰盘和单向阀的材质为PVC‑U材质或CPVC材质。

【技术特征摘要】
1.一种多功能隧道钻孔管道，其特征在于：所述钻孔管道包括依次相互连接的钻头、钻杆和法兰盘，所述钻头和钻杆均呈中空的管状，所述钻杆的内部靠近钻头的一端设置有单向阀，所述法兰盘套接于钻杆的外部并与钻杆固定连接，且边缘开设有若干通孔，所述钻杆的材质为PVC-U材质，钻头、法兰盘和单向阀的材质为PVC-U材质或CPVC材质。2.根据权利要求1所述的多功能隧道钻孔管道，其特征在于：所述钻头的端部设置有若干个的连续齿，所述齿的齿形为矩形。3.根据权利要求2所述的多功能隧道钻孔管道，其特征在于：所述齿的齿深为0.5-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景旺，高元杰，卜淑云，
申请(专利权)人：天津中财型材有限责任公司，
类型：新型
国别省市：天津,12