CN101684732B - 超前加固封浆装置溢流器及超前加固封浆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超前加固封浆装置溢流器和带有该溢流器的超前加固封浆装置，公开的溢流器包括止浆机构，止浆机构包括止浆板，止浆板能够与内筒前端的止浆口相配合；止浆机构包括臂板、止浆轴和回转机构；止浆轴位于内筒壁外，可旋转地固定外筒上，且其轴线与所述内筒中线相垂直；臂板连接止浆轴与止浆板，且位于内筒与外筒之间；止浆板与止浆口的配合面为一个旋转曲面；止浆板随止浆轴旋转时，能够将止浆口打开。本发明提供的溢流器可以使止浆板翻转角度比较小；另一方面，可以降低止浆口阻塞的几率，也为止浆器的清洗提供了便利。本发明提供的溢流器和超前加固封浆装置适用于在工程中对作业面进行超前加固的作业。

Description

超前加固封浆装置溢流器及超前加固封浆装置

技术领域

本发明涉及一种水泥加固封浆装置，特别是涉及到一种超前加固封浆装置溢流器，还涉及到一种带有上述溢流器的超前加固封浆装置。

背景技术

在隧道作业中，为了避免隧道作业面处围岩破碎、涌水、偏压、浅埋、冒顶、边坡坍塌等情况，需要对隧道作业面进行加固；因此，在施工前，通常用隧道超前支护的措施对隧道进行超前加固。

隧道超前支护通过在隧道洞口段堆积体中预先注入水泥浆液，在进行挖掘作业前，使隧道作业面围岩的固结，实现对作业面超前加固的目的，加固后再进行隧道的开挖。

隧道超前支护是通过超前加固封浆装置进行的。如图1所示，超前加固封浆装置包括封浆器3、溢流器2和掌子面管1；封浆器3、溢流器2和掌子面管1端部设有法兰盘，通过螺栓固定相应法兰盘实现三者的顺序相连。掌子面管1前端置入掌子面的土层中；溢流器2包括外筒20、内筒23，止浆板24-1，外筒20上设有溢流管22；止浆板24-1能够以止浆轴24-3为轴进行旋转，且能够与内筒23前端的止浆口配合，实现对内筒23止浆口的密封；溢流器2内浆液能够通过溢流管22流出。封浆器3包括封浆筒30、高压水口31、橡胶管32；高压水口31与高压水管相通，橡胶管32固定在封浆筒30两端的法兰盘上，其内壁能够与钻杆100外周相配合。

上述超前加固封浆装置需要同旋喷钻机配合工作，其工作过程是：在做隧道拱形预支护前，多个掌子面管1预先埋入掌子面内固定，多个掌子面管1在掌子面上形成拱形。在进行旋喷作业时，止浆板24-1翻转，将内筒23前端的止浆口打开；旋喷钻机的钻杆100穿过橡胶管32和内筒23，进入止浆口前端；高压水口31与高压水管连通，封浆筒30与橡胶管32之间充满高压水，橡胶管32在高压水的作用下将钻杆100抱住，使橡胶管32与钻杆100之间密封，防止浆液从橡胶管32与钻杆100间回流。钻杆100前进到预定的土层内，喷射出高压浆液，相应土层中一部分小颗粒土块随着浆液从溢流管22流出，另一部分土粒在钻杆100喷射流的冲击力、离心力、和重力的作用下，与注入的浆液掺搅混合，有规律地重新排列，在土体中形成固结体，以形成水泥桩。旋喷完成后，钻杆100后退到内筒23内时，旋转止浆板24-1，使止浆板24-1与内筒23前端止浆口配合，将止浆口密封，使溢流器2内保持相应的浆液压力；切断高压水，封浆筒30与橡胶管32之间的高压解除，橡胶管32与钻杆100分离，将钻杆100取出；将溢流器2和封浆器3法兰盘上的紧固件松开，拆下封浆器3，把溢流器2留在掌子面管1上，水泥凝固后再拆下。再将另一个溢流器2与封浆器3联接，并使溢流器2与另一个掌子面管固定，进行再一次注浆，经过多次注浆，实现对整个隧道两侧和顶部的加固。本领域技术人员可以理解，上述的超前加固封浆装置也可以应用在其他需要超前加固的场合。

上述超前加固封浆装置虽然能够实现对隧道超前支护的目的，但却有以下技术问题：

第一，溢流器2中止浆板24-1通过翻转实现与内筒23止浆口的配合，由于止浆板24-1与止浆口为直角配合关系，因此，翻转时，旋转角度大，需要大的操作空间。另外，这种配合关系，容易使浆液滞留在直角空间内，止浆口容易被浆液所阻塞，不能正常实现对内筒23的止浆口的密封，同时也不利于内筒23与止浆板24-1的清洗。

第二，掌子面管1、溢流器2和封浆器3需要经常拆装，但现有技术中，它们之间是用螺栓联接的；在装配时，相应法兰盘上的螺栓孔很难对正；对正后，要旋转整个螺栓以实现固定；拆卸时，需要将整个螺栓旋下，拆卸时间长，安装、拆卸效率比较低。

第三、溢流管22中线与溢流器2的外筒20中线相交，使溢流管22与外筒20形成的交截面积小，溢流口面积较小，容易导致溢流管22的阻塞。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种超前加固封浆装置溢流器，以减小翻转止浆板时的旋转角度，减小翻转操作空间。

另外，本发明还解决了掌子面管、溢流器和封浆器之间连接结构不便于安装和拆卸的问题。

本发明提供的超前加固封浆装置溢流器包括外筒、内筒和止浆机构；所述外筒设有溢流管，所述溢流管与外筒内相通；所述内筒位于外筒内，后端与外筒后端固定；所述内筒能够容纳钻杆，且其中线能够与钻杆的旋转轴线平行；所述止浆机构包括止浆板，所述止浆板能够与内筒前端的止浆口相配合；所述止浆机构还包括臂板、止浆轴和回转机构；所述止浆轴位于内筒壁外，可旋转地固定外筒上，且其轴线与所述内筒中线相垂直；所述臂板一端固定在止浆轴上，另一端与止浆板边缘固定，且位于内筒与外筒之间；所述止浆板与止浆口的配合面为一个旋转曲面；所述回转机构与止浆轴伸出外筒外的端部相配合，能够使止浆轴旋转；所述止浆板随止浆轴旋转时，能够将止浆口打开。

优选地，所述止浆板与止浆口的配合面为柱形旋转曲面。

优选地，所述旋转曲面轴线为止浆轴轴线。

优选地，所述旋转曲面为一条线绕止浆轴轴线旋转预定角度形成；所述止浆轴能够旋转的角度不小于预定角度。

优选地，所述旋转曲面轴线与止浆轴轴线平行；所述旋转曲面轴线与内筒中线之间的距离大于止浆轴轴线与内筒中线之间的距离。

优选地，所述旋转曲面轴线与止浆轴轴线平行；所述旋转曲面轴线与内筒后端面之间的距离大于止浆轴轴线与内筒后端面之间的距离。

优选地，所述旋转曲面轴线与止浆轴轴线平行；所述旋转曲面轴线与内筒后端面之间的距离大于止浆轴轴线与内筒后端面之间的距离；所述旋转曲面轴线与内筒中线之间的距离大于止浆轴轴线与内筒中线之间的距离。

优选地，所述外筒为圆筒，所述溢流管为圆管，所述外筒中心线与溢流管中心线相垂直；所述溢流管外壁有一条与外筒外周面相切的直线。

本发明提供的超前加固封浆装置包括封浆器、溢流器和掌子面管，所述封浆器包括封浆筒，所述封浆筒能够容纳钻杆，所述钻杆穿过封浆筒后，所述的封浆器能够将钻杆与封浆筒之间密封，阻止浆液从钻杆与封浆筒之间回流，其特征在于，所述溢流器为上述的超前加固封浆装置溢流器，所述溢流器的外筒前端和后端分别与所述掌子面管的后端和封浆筒前端相联接。

优选地，所述溢流器前端和后端分别设有法兰盘，所述封浆器前端设有与溢流器后端法兰盘相配合的法兰盘；所述掌子面管后端设有与溢流器前端法兰盘相配合的法兰盘；所述溢流器的外筒前端和后端分别与所述掌子面管的后端的封浆筒前端相联接，具体是，通过紧固装置将相互配合的法兰盘联接。

优选地，所述的紧固装置包括扣环和紧固螺钉；所述的扣环为槽状，包括两个槽壁部和一个槽底部；所述两个槽壁部之间能够容纳两个法兰盘的边缘部分，所述一个槽壁部铰接在相配合的一个法兰盘面上，所述另一个槽壁部装有紧固螺钉，紧固螺钉端部与相配合的另一个法兰盘面相接触。

优选地，所述的紧固装置还设有锁扣座，所述锁扣座与一个法兰盘相固定，并与一个槽壁部铰接；所述一个槽壁部铰接在法兰盘上，具体是，通过锁扣座铰接在法兰盘上。

与现有技术相比，本发明提供的超前加固封浆装置溢流器将止浆板与内筒止浆口的配合面设为旋转曲面。溢流器的这种结构一方面可以使止浆板与止浆口相配合时，止浆板翻转角度比较小；现有技术中，止浆板翻转的角度至少90度，在本发明中，止浆板翻转的角度大至在40度到65度之间，减小了止浆板翻转的角度，减少溢流器占用空间。另一方面，由于止浆板与止浆口的配合面为旋转曲面，减少浆液的滞留，降低止浆口阻塞的几率，也为拆卸后，止浆器的清洗提供了便利。

在进一步的技术方案中，旋转曲面与止浆轴轴线不重合，且相互平行，所述旋转曲面的轴线与内筒中线的距离大于止浆轴轴线与内筒中线的距离。采用这样的止浆机构一方面能够方便止浆器的打开与关闭；在打开止浆口时，止浆板与止浆口边缘的间隙越来越大，止浆板受到的摩擦力越来越小，旋转止浆轴越来越省力；关闭止浆口后，止浆板遮住止浆口后，止浆口能够干涉止浆板的运动，从而能够阻止止浆板继续旋转，使操作人员可以产生相应的手感，从而可以通过旋转力的大小判断止浆口是否已经关闭。另一方面，能够保证止浆板与止浆口较小的配合间隙，保证配合面的密封性能。

在进一步的技术方案中，在溢流器外筒为圆筒，所述溢流管为圆管时，所述溢流管外壁有一条与外筒外壁相切的直线，在溢流管相同时，可以使溢流管与外筒连接处的交截面积比较大，可以增大流浆量，更好地防止溢流管阻塞。

在提供的超前加固封浆装置中，还提供了一种紧固装置，用槽状扣环联接两个法兰盘，并使扣环铰接在一个法兰盘面上，由于扣环结构允许比较大的径向偏差，也就克服了法兰盘螺栓孔对正的困难的问题；通过旋转扣环，紧固螺钉就可以实现对法兰盘的联结；在拆除时，松开紧固螺钉，翻转扣环就可以使两个法兰盘脱离，使相配合的法兰盘安装、拆卸更快捷。本发明提供的紧固装置可以提高超前加固封浆装置各部分安装、拆除效率。

本发明提供的溢流器和超前加固封浆装置适用于在工程中对作业面进行超前加固的作业，特别适用于对隧道作业面的超前加固。

附图说明

图1是现有超前加固封浆装置结构示意图；

图2是本发明提供的超前加固封浆装置整体结构示意图；

图3是溢流器主视方向结构示意图；

图4是图3中B——B剖视结构示意图；

图5是止浆板与臂板关系图；

图6是图5中C——C剖视结构示意图；

图7中溢流管与外筒结构示意图；

图8a和8b是实施例二止浆板顺时针和逆时针旋转运动原理示意图；

图8c和8d是另一实施例止浆板顺时针和逆时针旋转运动原理示意图；

图8e是止浆机构旋转曲面轴线与止浆轴轴线不同时运动原理分析示意图；

图9为本发明提供的紧固装置结构示意图。

图中：

掌子面管1、溢流器2、紧固装置4；钻杆100、封浆器3：封浆筒30、橡胶管32、高压水口31；

溢流器2：外筒20、内筒23，止浆机构24、止浆板24-1、臂板24-2、止浆轴24-3、回转机构24-4；

紧固装置4：扣环41、槽壁部41-1、槽壁部41-2、紧固螺钉42、锁扣座43、法兰盘4-01、法兰盘4-02。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行详细描述，本部分中，在对超前加固封浆装置进行整体描述的同时，描述了溢流器的结构和工作原理，因此对溢流器结构的不再另行单独描述。本部分的描述仅是解释性的示范性的，除非有特别说明，具体的描述顺序和语言不应对本发明的保护范围有任何限制作用。

如图2所示，超前加固封浆装置包括三部分：掌子面管1、溢流器2和封浆器3，掌子面管1与溢流器2之间，和溢流器2与封浆器3之间都通过相配合的法兰盘联结，相应的法兰盘通过紧固装置4固定在一起。下面对各部分进行分别说明。

所述封浆器3位于溢流器2后端，并与溢流器2相联接。所述封浆器3包括封浆筒30。所述封浆筒30能够容纳钻杆，所述钻杆穿过封浆筒30后，进入溢流器2内筒内；所述的封浆器3能够将钻杆100与封浆筒20之间的空间进行密封，阻止浆液从钻杆100与封浆筒30之间回流。鉴于封浆器的结构和工作原理已在现有技术中描述，在此不再赘述。

所述掌子面管1位于溢流器2的前端，其具体结构可以结合实际工况进行确定，只要其后端能够与溢流器2前端相联接，就能够实现超前加固的目的，其结构与现有技术相同，此处也不再赘述。

溢流器2位于所述掌子面管1与封浆器3之间，如图3所示，溢流器2包括外筒20、内筒23和止浆机构24。所述外筒20上设有溢流管22，溢流管22与外筒20内腔相通；所述内筒23位于外筒20内，优选的技术方案是内筒23与外筒20为同中心线的圆形筒；内筒23内能够容纳钻杆100，以使钻杆100能够穿过。

结合图3和图4，所述止浆机构24包括止浆板24-1、臂板24-2、止浆轴24-3和回转机构24-4。所述止浆轴24-3位于内筒23壁外，与外筒20相对固定，也可以与内筒23固定，且能够相对外筒20进行旋转运动。为了便于翻转止浆板24-1，优选的技术方案是止浆轴24-3可旋转地固定外筒20上，并使其至少一端伸出外筒20外，并使其轴线与所述内筒23中线相垂直。结合图5和图6，臂板24-2一端固定在止浆轴24-3上，另一端与止浆板24-1的外边缘固定；优选的技术方案是用两个对称的臂板24-2与止浆板24-1固定，并使两个臂板24-2位于内筒23与外筒20之间，内筒23与外筒20之间有相应的空间，使臂板24-2随止浆轴24-3旋转打开或关闭止浆口时，不会受到内筒23或外筒20干涉。所述的内筒23止浆口与止浆板24-1相互配合，且其配合面为旋转曲面，在配合时止浆口封闭；所述旋转曲面为一条线绕止浆轴24-3轴线旋转预定角度形成。所述止浆轴24-3的能够旋转角度不小于预定角度，在需要打开止浆口时，止浆轴24-3旋转的角度不小于预定角度时，才能将止浆口完全打开，保证钻杆100穿过内筒23时不会与止浆板24-1相碰撞；如果止浆轴24-3的旋转角度小于预定角度，在旋转预定角度后，止浆板24-1还可能会遮掩一部分止浆口，钻杆100穿过内筒23时会与止浆板24-1相碰撞。

请参看图4，回转机构24-4为手柄，手柄一端与止浆轴24-3伸出外筒20的端部相配合，能够使止浆轴24-3旋转，止浆轴24-3的旋转带动止浆板24-1的旋转，止浆板24-1的旋转能够将止浆口的打开或关闭。

本例中，如图7所示，外筒20为圆筒，溢流管22为圆管，为了增加溢流管22的流浆量，使溢流管22与外筒20的交截面更大，溢流管22的中心线与外筒20中以线不相交，并使溢流管22外表面上有一条与外筒20相切的直线。在进行旋喷作业时，可以使溢流管22水平放置，在溢流管22径向尺寸相同的情况下，溢流管22与外筒20的交截面最大，也使其溢流口面积最大，能够加大溢流量，防止溢流口阻塞。在进行旋喷作业时，可以使溢流管22水平放置，以使溢流器2外筒20下侧的浆液也能够顺利流出。

本例中提供的溢流器2的工作过程是：在需要钻杆100前移进行工作时，旋转止浆轴24-3。将内筒23的止浆口打开，止浆板24-1位于内筒23与外筒20之间的空隙内，如图3中虚线位置；钻杆100能够穿过内筒23前移到预定的土层面，进行旋喷作业；在进行旋喷作业时，一部分浆液会携带小颗粒土块从溢流管22流出。当旋喷作业结束后，将溢流管22封闭，钻杆100后退到内筒23内时，用回转机构24-4驱动止浆轴24-3旋转，带动止浆板24-1回转，并与内筒23前端边缘配合，将内筒23的止浆口关闭，阻止止浆板24-1前端的浆液流出。

本例中，止浆板24-1与内筒23前端边缘的配合面为旋转曲面，在将止浆口打开或关闭时，止浆轴24-3旋转角度比较小。现有技术中，止浆板旋转的角度至少90度，在本发明中，止浆板旋转的角度大至40度到65度之间，减小了止浆轴旋转的角度，减少操作溢流器2时占用的空间。由于止浆板24-1与止浆口的配合面为旋转曲面，减少浆液滞留，可以降低止浆口阻塞的几率。另外，在拆卸后，曲面形状的配合面也为溢流器2的清洗提供便利。

为了使止浆板24-1制作更方便，本例中，止浆板24-1可以为柱形旋转曲面，与止浆板24-1相适应，内筒23止浆口边缘也在一个柱形旋转曲面上，以使二者相互配合，阻止浆液流出。本领域技术人员可以理解，只要止浆板24-1与止浆口的配合面为旋转曲面，且旋转曲面的轴线与止浆轴24-3重合，就可以通过旋转止浆板24-1实现对止浆口的密封。

上述中提供了溢流器2止浆板24-1关闭或打开止浆口时，为了保证止浆板24-1与止浆口配合面的密封性能，一般使止浆板24-1与止浆口配合间隙比较小。在实际使用时，由于滞留在配合面上浆液的磨擦作用，在旋转止浆板24-1需要较大的作用力，使止浆板24-1旋转困难。为使止板板24-1旋转更顺畅，实施例二提供了另一种结构的止浆机构，使止浆机构24旋转曲面的轴线与内筒23中线之间的距离大于止浆轴24-3轴线与内筒中线之间的距离，且两轴线相互平行。

实施例二提供的止浆机构24一方面能够方便止浆口的打开与关闭；在打开止浆口时，止浆板24-1与止浆口边缘的间隙越来越大，止浆板24-1受到的摩擦力越来越小，旋转止浆轴24-3越来越省力；关闭止浆口后，止浆板24-1遮住止浆口后，止浆口能够干涉止浆板24-1的运动，从而能够阻止止浆板24-1继续旋转，使操作人员可以产生相应的手感，从而可以通过旋转力的大小判断止浆口是否已经关闭，增强溢流器2的操作舒适性。另一方面，能够保证止浆板24-1与止浆口较小的配合间隙，保证配合面的密封性能。具体的原理如下：

在图8a、8b、8c、8d、8e中，设一正交平面，该正交平面与旋转曲面轴线相垂直，且通过内筒23的中线；在正交平面上，旋转曲面与正交平面的交线为P，旋转曲面的轴线在正交平面上的投影为原点O，止浆板24-1上的配合面与正交平面的交线为P1，止浆轴24-3轴线在正交平面上的投影为O1，正交平面的X轴与内筒23中线平行，正半轴指向内筒23后端，Y轴正半轴指向内筒23中线。

如图8a，当O1在Y轴正半轴时，止浆板24-1顺时针旋转，P1位置改变，止浆口保持不动，P保持不动，当旋转一定角度时，P1向外运动，且与P之间产生相应的距离；当止浆板24-1逆时针旋转时，如图8b，P1向内运动，且会进入P的内部。也就是说，当止浆机构24旋转曲面轴线与内筒23中线之间的距离大于止浆轴24-3轴线与内筒23中线之间的距离，止浆板24-1顺时针旋转运动时，止浆板24-1与止越口的间隙会越来越大；打开止浆口时，旋转止浆轴24-3会越来越省力。止浆板24-1逆时针旋转运动时，止浆板24-1与止越口的间隙会越来越小；关闭止浆口后，止浆口能够干涉止浆板24-1的运动，从而能够阻止止浆板24-1继续旋转。

在另一种实施例中，还提供了一种旋转曲面轴线与内筒23后端面之间的距离大于止浆轴24-3轴线与内筒23后端面之间的距离的止浆机构24，同时保持旋转曲面轴线与止浆轴24-3轴线相互平行。如图8c所示，当O1在X轴正半轴时，止浆板24-1顺时针旋转时，P1与P之间也会产生相应的距离；当止浆板24-1逆时针旋转时，P1也会进入P的内部。也就是说，当止浆机构24旋转曲面轴线与内筒23后端面之间的距离大于止浆轴24-3轴线与内筒23后端面之间的距离时，打开止浆口时，旋转止浆轴24-3也会越来越省力；关闭止浆口后，止浆口能够干涉止浆板24-1的运动，也能够阻止止浆板24-1继续旋转，能够达到相同的技术效果。

本领域技术人员可以理解，达到上述技术效果不限于上述两个位置，通过对其原理的分析可以进一步进行确定旋转曲面轴线与止浆轴24-3轴线的相对位置关系。下面对于达到上述技术效果的原理进行说明，如图8e所示的运动原理图，P两端点为z1和z2，在z1z2上任取一点A；在P以中心点O1进行顺时针方向旋转运动时，A的运动方向为V1，V1有方向与O1A垂直；设通过A与旋转曲面相切的切线为AB。如图所示，当O1在z1O右上侧时，V1的方向与AB之间有一夹角，在P以O1为中心顺时针旋转时，V1偏向P外侧，从而在打开止浆口时，旋转止浆轴24-3越来越省力；在P以O1为中心进行逆时针旋转时，V1的反向延长线与P相割，V1偏向P内侧，从而在关闭止浆口后，止浆口能够干涉止浆板24-1的运动，从而能够阻止止浆板24-1继续旋转。在实施例中，O1与O距离应当适当，以保证止浆板24-1与止浆口的配合。因此，可以归纳出达到上述技术效果需要同时满足的条件是：

1，止浆轴24-3轴线与旋转曲面轴线平行，即在上述的正交平面上，止浆轴24-3轴线与旋转曲面轴线的投影分别为O1和O，正交平面与旋转曲面的交线为一弧线z1z2；

2，所述O1在z1O右上侧，z1为与X轴较远的一个端点。

具体到本发明止浆机构24中，本领域技术人员可以理解，当止浆轴24-3轴线满足上述条件时，顺时针旋转止浆板24-1，打开止浆口时，止浆板24-1与止越口的间隙越来越大，旋转止浆轴24-3越来越省力。当止浆口关闭后，逆时针旋转止浆板24-1时，止浆口会干涉止浆板24-1的运动，阻止止浆板24-1继续旋转，使操作人员产生相应的手感，从而能够判断止浆口已关闭，产生上述的技术效果。因此，实现打开省力，关闭时产生相应手感，并保证密封性能的技术效果的目的，本领域技术人员还可以有多种选择，可以使旋转曲面轴线与止浆轴24-3轴线有多种不同的偏离方案，本领域技术人员可以理解，两轴线偏离的距离不宜过大，优先的技术方案是：使旋转曲面轴线与内筒23后端面之间的距离大于止浆轴24-3轴线与内筒23后端面之间的距离；并使旋转曲面轴线与内筒23中线之间的距离大于止浆轴24-3轴线与内筒23中线之间的距离，并使旋转曲面轴线与止浆轴24-3轴线平行。

紧固装置4是连接封浆器3和溢流器2，和溢流器2与掌子面管1的连接件，如图9所示，本例提供的紧固装置包括扣环41、紧固螺钉42和锁扣座43；所述的扣环41为槽状，包括两个槽壁部41-1、41-2和一个槽底部41-3，所述两个槽壁部41-1、41-2之间能够容纳法兰盘4-01和法兰盘4-02的边缘部分，法兰盘4-01和和法兰盘4-02相配合。槽壁部41-1与锁扣座43通过铰接轴铰接，锁扣座43与法兰盘4-01固定，本例中是将锁扣座43焊接在法兰盘4-01上；槽壁部41-2装有紧固螺钉42，紧固螺钉42端部与法兰盘4-02面相接触。

在需要将法兰盘4-01和和法兰盘4-02固定时，可以移动法兰盘4-01或法兰盘4-02所在的部件，使法兰盘4-01或法兰盘4-02基本对正；然后，旋转固定在法兰盘4-01的扣环41使法兰盘4-01和法兰盘4-02的边缘在两个槽壁部41-1、41-2之间，旋转紧固螺钉42，就可以将法兰盘41-01、41-02固定，从而将法兰盘41-01、41-02所在的部件连接。由于不存在螺栓固定时相对的孔，对正法兰盘时，法兰盘41-01、41-02之间允许的偏差可以更大一些。本领域技术人员可以理解，使用现有紧固件进行紧固，允许的偏差最多也就是2～3mm，本例中，可以允许的偏差为10～15mm，由于允许的偏差比较大，可以减少法兰盘的对正时间，加快安装的速度；在拆卸时，仅通过松动紧固螺钉42，再将扣环41旋转，就可以实现法兰盘的拆卸时，不必将整个螺栓拧下，缩短拆卸时间。由于封浆器3与溢流器2，溢流器2与掌子面管1之间需要经常安装与拆卸，采用上述的结构可以大大提高旋喷钻机的作业效率。本领域技术人员可以理解，也可以将槽壁部41-1直接与法兰盘4-01铰接，同样可以实现本发明的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种超前加固封浆装置溢流器，包括外筒、内筒和止浆机构；所述外筒设有溢流管，所述溢流管与外筒内相通；所述内筒位于外筒内，后端与外筒后端固定；所述内筒能够容纳钻杆，且其中线能够与钻杆的旋转轴线平行；所述止浆机构包括止浆板，所述止浆板能够与内筒前端的止浆口相配合；其特征在于，

所述止浆机构还包括臂板、止浆轴和回转机构；所述止浆轴位于内筒壁外，可旋转地固定外筒上，且其轴线与所述内筒中线相垂直；所述臂板一端固定在止浆轴上，另一端与止浆板边缘固定，且位于内筒与外筒之间；所述止浆板与止浆口的配合面为一个旋转曲面；所述回转机构与止浆轴伸出外筒外的端部相配合，能够使止浆轴旋转；所述止浆板随止浆轴旋转时，能够将止浆口打开。

2.根据权利要求1所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述止浆板与止浆口的配合面为柱形旋转曲面。

3.根据权利要求1或2所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述旋转曲面轴线为止浆轴轴线。

4.根据权利要求3所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述旋转曲面为一条线绕止浆轴轴线旋转预定角度形成；所述止浆轴能够旋转的角度不小于预定角度。

5.根据权利要求1或2所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述旋转曲面轴线与止浆轴轴线平行；所述旋转曲面轴线与内筒中线之间的距离大于止浆轴轴线与内筒中线之间的距离。

6.根据权利要求1或2所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述旋转曲面轴线与止浆轴轴线平行；所述旋转曲面轴线与内筒后端面之间的距离大于止浆轴轴线与内筒后端面之间的距离。

7.根据权利要求1或2所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述旋转曲面轴线与止浆轴轴线平行；所述旋转曲面轴线与内筒后端面之间的距离大于止浆轴轴线与内筒后端面之间的距离；所述旋转曲面轴线与内筒中线之间的距离大于止浆轴轴线与内筒中线之间的距离。

8.根据权利要求1或2所述的超前加固封浆装置溢流器，其特征在于，所述外筒为圆筒，所述溢流管为圆管，所述外筒中心线与溢流管中心线相垂直；所述溢流管外壁有一条与外筒外周面相切的直线。

9.一种超前加固封浆装置，包括封浆器、溢流器和掌子面管，所述封浆器包括封浆筒，所述封浆筒能够容纳钻杆，所述钻杆穿过封浆筒后，所述的封浆器能够将钻杆与封浆筒之间密封，阻止浆液从钻杆与封浆筒之间回流，其特征在于，所述溢流器为权利要求1-8任一项所述的超前加固封浆装置溢流器，所述溢流器的外筒前端和后端分别与掌子面管的后端和所述封浆筒前端相联接。

10.根据权利要求9所述的超前加固封浆装置，其特征在于，所述溢流器前端和后端分别设有法兰盘，所述封浆器前端设有与溢流器后端法兰盘相配合的法兰盘；所述掌子面管后端设有与溢流器前端法兰盘相配合的法兰盘；所述溢流器的外筒前端的法兰盘和后端的法兰盘分别通过紧固装置与所述掌子面管的后端的法兰盘和封浆筒前端的法兰盘相联接。

11.根据权利要求10所述的超前加固封浆装置，其特征在于，所述的紧固装置包括扣环和紧固螺钉；所述的扣环为槽状，包括两个槽壁部和一个槽底部；所述两个槽壁部之间能够容纳两个法兰盘的边缘部分，所述一个槽壁部铰接在相配合的一个法兰盘面上，所述另一个槽壁部装有紧固螺钉，紧固螺钉端部与相配合的另一个法兰盘面相接触。

12.根据权利要求11所述的超前加固封浆装置，其特征在于，所述的紧固装置还设有锁扣座，所述锁扣座与一个法兰盘相固定，并与一个槽壁部铰接；所述一个槽壁部通过锁扣座铰接在法兰盘上。

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