CN214787208U - 一种趾板光爆孔钻进参数控制装置 - Google Patents

Abstract

一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，包括固定装置、导向装置和钻杆，固定装置垂直设置于趾板上；导向装置包括导向套管、支撑管和套管，导向套管垂直于钻孔方向连接在支撑管上，套管垂直与趾板连接在支撑管上，导向装置通过套管连接固定装置，钻杆穿过导向套管并朝导向方向进行钻孔。本实用新型结构简单、安装方便，能够根据不同施工需要进行调整，且能够循环使用、拆卸简单，成本低、适用范围广。通过弹性橡胶块调整钻杆钻孔角度、超欠挖数值，通过导向套管来保证钻孔的孔间距及深度，保证了趾板光面爆破光爆孔钻孔质量，提高了施工效率。

Description

一种趾板光爆孔钻进参数控制装置

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，涉及一种趾板光爆孔钻进参数控制装置。

背景技术

混凝土面板堆石坝具有造价低、工期短的特点，是国内外当今水利水电工程建设的主流坝型之一，其中趾板开挖一般采用预留保护层的方式进行光面爆破，光面爆破爆破孔采用手风钻钻孔。在控制好趾板开挖的超欠挖、半孔率和平整度等问题中，钻孔为其中一个重要的环节。常规方法为首先在待开挖面上用红油漆标记出孔位，选择经验丰富的钻工进行钻孔，钻工根据自己的经验进行钻孔过程控制，以及测量过程配合。钻孔结束后，质检人员进行光爆孔验收。但在钻孔过程中钻工无法有效的控制钻孔角度、深度，会影响光面爆破开挖质量，无法达到预期的施工效果。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，能够解决趾板光爆孔钻进参数控制难的问题。

一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，包括固定装置、导向装置和钻杆，固定装置垂直设置于趾板上；导向装置包括导向套管、支撑管和套管，导向套管垂直于钻孔方向连接在支撑管上，套管垂直与趾板连接在支撑管上，导向装置通过套管连接固定装置，钻杆穿过导向套管并朝导向方向进行钻孔。导向套管用于对钻孔进行钻孔深度和方向的指引，支撑管用于固定导向套管和套管，套管能够连接固定装置，保证钻孔时装置的稳定性。

进一步地，支撑管为两根平行的钢管；若干个导向套管等距离地垂直固定在两根支撑管的上方；套管对称固定在两根支撑管的外侧。

进一步地，套管底部粘接有弹性橡胶块，弹性橡胶块底部设有与套管管口大小相同的开孔。弹性橡胶块能够起到压缩量程的作用，在趾板平整度较差的趾板表面起到角度微调的作用。

进一步地，导向套管包括外导向管和内导向管；外导向管固定连接在支撑管上；内导向管置于外导向管管内并与其固定连接，钻杆插入内导向管内进行钻孔。

进一步地，内导向管底部连接固定板，固定板中心及其两侧设有共三个螺纹孔；外导向管底部的外管壁两侧对称连接有两个固定螺帽，通过螺栓穿过固定板一侧的螺纹孔和外导向管一侧的固定螺帽，将外导向管和内导向管固定连接。

进一步地，固定板中心的螺纹孔大小与内导向管管口大小相同，且开孔中心均在一条直线上；固定板两侧的螺纹孔大小与固定螺帽的螺帽孔大小相同，且开孔中心均在一条直线上。

进一步地，内导向管上固定有1-2个内导向管滑套。内导向管滑套能够增大摩擦力，保证在钻孔时导向装置内的稳定性。

进一步地，固定装置包括插筋，插筋上设有螺纹，插筋底部垂直锚固在趾板上。

进一步地，插筋的数量与套管相同，其安装间距和位置与套管一致，套管通过连接组件套接在插筋上。

进一步地，连接组件包括安装在插筋上的垫片和螺帽；将套管、垫片和螺帽依次穿过插筋后，通过拧紧螺帽将套管固定在趾板上方。连接组件也可为扣件。

本实用新型的有益效果：本装置结构简单、安装方便，能够根据不同施工需要进行调整，且拆卸简单、能够循环使用，成本低、适用范围广。通过弹性橡胶块调整钻杆钻孔角度、超欠挖数值，通过导向套管来保证钻孔的孔间距及深度，保证了趾板光面爆破光爆孔钻孔质量，提高了施工效率。

附图说明

图1是本实用新型的侧面操作示意图；

图1A是图1中A部分的放大示意图；

图2是本实用新型的导向装置的正视图；

图3是本实用新型的导向装置的俯视图；

图4是本实用新型的导向装置的左视图；

图5是本实用新型的导向套管的结构图；

图6是本实用新型的导向套管的外导向管结构图；

图7是本实用新型的导向套管的内导向管结构图。

图中：1已开挖趾板部位，2待开挖趾板部位，3钻杆，4导向套管，5插筋，6垫片，7螺帽，8已开挖趾板超挖部位，9支撑管，91.第一支撑管，92.第二支撑管，10外导向管，11套管，12弹性橡胶块，13固定螺帽，14内导向管，15内导向管滑套，16固定板，17螺栓，18.中心螺纹孔，19.两侧螺纹孔。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

如图1-图4所示，一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，包括固定装置和导向装置，固定装置垂直设置在已开挖趾板部位1；导向装置包括导向套管4、支撑管9和套管11，导向装置垂直于钻孔方向连接在固定装置上，钻杆穿过导向装置并沿导向方向进行钻孔。

导向套管4、支撑管9和套管11之间相互垂直连接，可通过卡扣或焊接的方式固定连接。支撑管9和套管11均采用Φ48钢管制作。支撑管9为两根上、下平行设置的钢管，位于上方的支撑管为第一支撑管91，位于下方的支撑管为第二支撑管92。其长度可以根据趾板宽度进行选择，优选的，支撑管9的长度大于趾板宽度40cm。套管11为圆柱体或长方体，优选的，共设有4个。其中，两个套管对称设置在第一支撑管91的顶部，另外两个套管设置在第二支撑管92的底部。第一支撑管91上的两个套管之间的距离，与第二支撑管92上的两个套管之间的距离相等。优选的，套管11的底部固定有弹性橡胶块12，可通过粘接的方式连接。弹性橡胶块12中心设有开孔，其开孔大小与套管管孔大小相同。弹性橡胶块的厚度可根据需要进行配置设置，能够在表面不平整的趾板调整距离。

导向套管4设有若干个，垂直于支撑管9并固定在其上方。每根导向套管相互平行且距离相等，保证导向钻孔平行排列且孔间距相同。如图5-7所示，导向套管4由内导向管14和外导向管10连接组成，内导向管14居中设置于外导向管10内并与其连接固定。外导向管10的底部两侧对称焊接有两个固定螺帽13，外导向管10的管径大于内导向管的管径5-10mm。

内导向管14的内径尺寸可以根据钻杆的尺寸进行选择，内导向管14上设有1-2个内导向管滑套15，内导向管滑套15为橡胶材质，粘接在内导向管14外壁上。内导向管滑套15在钻孔时能够稳定支撑内导向管14，并使其位于外导向管10的居中位置。内导向管14底部连接有固定板16，可通过焊接或钢钉连接。固定板16的中心及两侧设有共三个螺纹孔。固定板16的中心螺纹孔18大小与内导向管14的管孔大小相同，且在一条直线上。固定板16的两侧螺纹孔19对称设置，其开孔与固定螺帽13的螺帽孔大小相同，两侧螺纹孔19的中心分别与两个固定螺帽13的螺帽孔中心在一条直线上。安装时，外导向管10设有固定螺帽13的一端套在内导向管14底部，螺栓17分别穿过固定板16的两侧螺纹孔19和固定螺帽13，固定连接内导向管14与外导向管10。

固定装置包括插筋5、垫片6和螺帽7，插筋5为带螺纹的钢筋制作，其底部通过锚固剂或砂浆锚固在已开挖趾板部位1内。插筋5的数量和安装距离与套管11一致。将套管11及其底部的弹性橡胶块12穿过插筋5，并在套管顶部安装垫片6和螺帽7，旋转螺帽7将套管11固定在趾板上。使用时，可以拧紧所有套管11上的螺帽7，利用弹性橡胶块12可压缩的弹性距离，从而调整钻杆的钻孔距离及深度。也可以通过拧紧其中一根支撑管上的两个套管11上的螺帽7，同时保持另一根支撑管上的弹性橡胶块12的位置不变，使得两根支撑管之间形成倾角，来调整钻孔的方向或角度。

在行业规范中，趾板开挖不能存在欠挖，且超挖不能超过15cm。本实用新型能够提高钻孔的质量标准，第二支撑管92固定在套管11处的位置设定为控制趾板超挖地最大值处，能够用于判断在趾板开挖的过程中是否存在欠挖或超挖的行为。在一具体实施例中，根据手风钻钻机的长度和位置，控制已开挖趾板超挖部位8的高度≤10cm，即使得导向套管4的中心距离套管11底部的距离为超挖控制数值。在钻孔过程中，以第二支撑管92为标准调整位置和角度，保证超挖的趾板距离≤10cm。

以趾板1:1.5的开挖坡比和趾板宽度6米为例，本实用新型的尺寸及安装和使用方法如下所述：

1、本实用新型按如下尺寸安装及使用：外导向管10长度为500mm，内导向管14长度为550mm。固定装置中支撑管9的长度为6400mm，第一支撑管91与第二支撑管92之间相距156mm。外导向管10按间距为50cm均匀布置在支撑管的上部。套管11高度为158mm，弹性橡胶块12的厚度为10mm。同一支撑管上的两个套管11之间距离为3500mm。插筋5为直径25mm的螺纹钢筋制作，长度为450mm；上部加工成M22的螺纹与7螺帽配套；下部锚固在已开挖趾板部位1内，入岩200mm深。垫片6采用10mm的钢板制作而成，尺寸为60mm×600mm。

2、先将钻杆3插入内导向管14及其底部固定板16的中心螺纹孔18。

3、在安装时，要保证每根插筋的位置和距离都与套管11一致，并且每一排的插筋5的位置均平行固定，能使得每一排的光爆孔连续设置在趾板上。将套管11对应安装在插筋5上后，将垫片6安装在套管11上，并通过旋转螺帽7将固定装置螺纹连接在插筋上，并使其垂直于趾板。

采用角度尺或地质罗盘测量固定在支撑管9上的外导向管10的角度，以及外导向管10距离已开挖趾板部位1的距离，旋转调整螺帽7，压紧弹性橡胶块12，微调与趾板表面的距离和角度，使得坡比角度及距离达到预设标准(≤10cm)。

4、安装完固定装置后，将手风钻的钻杆3和内导向管14穿过外导向管10，将固定螺帽13与固定板的两侧螺纹孔19对齐后，使用螺栓17将内导向管14固定在外导向管10内，并调整好钻杆距离后固定钻头。

5、操作钻杆3至待开挖趾板部位2的岩石面，进行光爆孔钻孔，光爆孔长度为3cm，直至光爆孔钻孔完毕。

6、光爆孔钻孔完毕后，将钻杆3及内导向管14拆除，并可进行下一排钻孔的循环使用。插筋5可保留在趾板内不做处理，后续可作为混凝土模板的固定钢筋。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，包括固定装置、导向装置和钻杆，所述固定装置垂直设置于趾板上；所述导向装置包括导向套管、支撑管和套管，导向套管垂直于钻孔方向连接在支撑管上，套管垂直于趾板连接在支撑管上，导向装置通过套管连接固定装置，钻杆穿过导向套管并朝导向方向进行钻孔。

2.根据权利要求1所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，所述支撑管为两根平行的钢管；若干个导向套管等距离地垂直固定在两根支撑管的上方；所述套管对称固定在两根支撑管的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，套管底部粘接有弹性橡胶块，弹性橡胶块底部设有与套管管口大小相同的开孔。

4.根据权利要求1所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，所述导向套管包括外导向管和内导向管；外导向管固定连接在支撑管上；内导向管置于外导向管管内并与其固定连接，钻杆插入内导向管内进行钻孔。

5.根据权利要求4所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，内导向管底部连接固定板，固定板中心及其两侧设有共三个螺纹孔；外导向管底部的外管壁两侧对称连接有两个固定螺帽，通过螺栓穿过固定板一侧的螺纹孔和外导向管一侧的固定螺帽，将外导向管和内导向管固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，固定板中心的螺纹孔大小与内导向管管口大小相同，且开孔中心均在一条直线上；固定板两侧的螺纹孔大小与固定螺帽的螺帽孔大小相同，且开孔中心均在一条直线上。

7.根据权利要求4所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，内导向管上固定有1-2个内导向管滑套。

8.根据权利要求1所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，固定装置包括插筋，所述插筋上设有螺纹，插筋底部垂直锚固在趾板上。

9.根据权利要求8所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，插筋的数量与套管相同，其安装间距和位置与套管一致，套管通过连接组件套接在插筋上。

10.根据权利要求9所述的一种趾板光爆孔钻进参数控制装置，其特征在于，所述连接组件包括安装在插筋上的垫片和螺帽；将套管、垫片和螺帽依次穿过插筋后，通过拧紧螺帽将套管固定在趾板上方。

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