本實(shí)用新型涉及一種隧道施工的裝置，更具體的說，它涉及一種沙土層開孔裝置。

背景技術(shù)：

火車和地鐵是人們生活中不可或缺的交通工具，而在一些大的城市地鐵線路更是不斷在擴(kuò)建。在修建地鐵時(shí)我們需要挖通隧道，現(xiàn)今大多會采用臺階法，即將掌子面慢慢推進(jìn)的方法，而推進(jìn)掌子面的時(shí)候我們現(xiàn)在普遍采取超前小導(dǎo)管的工藝，先將掌子面打設(shè)孔洞，然后插入超前小導(dǎo)管，將超前小導(dǎo)管固定在掌子面拱端后再注漿，然后經(jīng)過一些工序后爆破掌子面。但是在超前支護(hù)，打設(shè)孔洞的時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)是利用鉆頭打設(shè)，這樣會對地質(zhì)屬含沙量比較大、土體沒有粘結(jié)性的地層造成較大的攪動，從而容易發(fā)生坍塌現(xiàn)象。另一方面，沙土層中自穩(wěn)能力差的砂層和砂礫會在超前小導(dǎo)管插入后出現(xiàn)穩(wěn)定性降低，所以需將沙子處理干凈，否則會出現(xiàn)拱端斷裂情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種沙土層開孔裝置，其能夠?qū)锥磧?nèi)的沙子進(jìn)行吹散和攪動，減小鉆洞時(shí)對地層的擾動，不易發(fā)生局部塌方現(xiàn)象和拱端斷裂情況。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種沙土層開孔裝置，包括空壓機(jī)、操作手柄、連通空壓機(jī)和操作手柄的風(fēng)管以安裝在操作手柄上的出氣鋼管，所述出氣鋼管的出氣端包括內(nèi)管和長度大于內(nèi)管的外管，所述外管的管口內(nèi)套設(shè)有錐形樁，所述錐形樁的圓錐端探出所述外管的管口，所述錐形樁沿其長度方向開設(shè)若干有與所述外管軸向方向平行的通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔與所述內(nèi)管的管口交錯(cuò)設(shè)置，所述錐形樁通過彈性件與所述內(nèi)管連接。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)出氣鋼管內(nèi)沒有風(fēng)壓的時(shí)候，彈性件連接著錐形樁與內(nèi)管管口緊貼且通風(fēng)孔被內(nèi)管的管口壁堵住；風(fēng)管將空壓機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)流通過操作手柄通入出氣鋼管內(nèi)，出氣鋼管內(nèi)產(chǎn)生風(fēng)壓，風(fēng)壓會對錐形樁施加壓力，從而推動圓錐端伸出外管管口，錐形樁遠(yuǎn)離內(nèi)管管口，之后風(fēng)流會穿過通風(fēng)孔從而流出出氣鋼管；當(dāng)錐形樁被風(fēng)壓推動到一定程度時(shí)，由于風(fēng)流從通風(fēng)孔中流出，使得作用在錐形樁上的風(fēng)壓減小，彈性件對錐形樁的拉力大于風(fēng)壓對錐形樁的推力，從而拉回錐形樁，然后錐形樁再受風(fēng)壓推動完成一次次的伸縮運(yùn)動，從而完成打孔工作，同時(shí)對孔洞內(nèi)的沙子進(jìn)行了吹散和攪動，減小鉆洞時(shí)對地層的擾動，不易發(fā)生局部塌方現(xiàn)象和拱端斷裂情況。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述內(nèi)管的管口處周向設(shè)置有若干用于安裝所述彈性件的安裝孔。

通過采用上述技術(shù)方案，彈性件安裝在安裝孔內(nèi)，安裝孔在彈性件伸縮過程中起到導(dǎo)向作用，使彈性件在伸縮過程中不易夾設(shè)在內(nèi)管和錐形樁之間產(chǎn)生縫隙而影響在內(nèi)管和錐形樁之間的密封。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述錐形樁與內(nèi)管之間設(shè)有密封圈，所述密封圈上設(shè)有用于貫穿所述彈性件的通孔以及與所述通風(fēng)孔連通的透風(fēng)孔。

通過采用上述技術(shù)方案，能夠使錐形樁和內(nèi)管能夠緊密貼合，避免風(fēng)流從內(nèi)管和錐形樁之間的縫隙通過。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述透風(fēng)孔對稱設(shè)置在所述通孔的兩側(cè)。

通過采用上述技術(shù)方案，透風(fēng)孔與通風(fēng)孔連通并對稱設(shè)置在彈性件兩側(cè)，使風(fēng)流能夠均勻的從彈性件兩側(cè)通過而使彈性件周圍的受力更加均勻，從而使錐形樁更加平穩(wěn)順暢的外管管口處伸縮。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述錐形樁包括設(shè)置在所述錐形端面向所述內(nèi)管一側(cè)的圓柱端，所述圓柱端的外壁緊貼所述外管內(nèi)壁滑動。

通過采用上述技術(shù)方案，圓柱端的外壁緊貼外管內(nèi)壁滑動，避免沙子等異物進(jìn)入到圓柱端與外管之間而增加摩擦力進(jìn)而影響錐形樁的伸縮活動。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述圓柱端的長度小于所述外管與所述內(nèi)管的長度差。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)出氣鋼管內(nèi)沒有風(fēng)壓的時(shí)候，全部圓柱端均位于外管內(nèi)，當(dāng)出氣鋼管內(nèi)有風(fēng)壓的時(shí)候，錐形端向外移動可以將外管管口內(nèi)的沙子推出，同時(shí)通風(fēng)孔出風(fēng)也能夠?qū)⑼夤芄芸趦?nèi)的沙子吹出，避免沙子等異物堆積在外管管口處而影響錐形樁的滑動。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：錐形樁前后伸縮打孔，減小鉆洞時(shí)對地層的擾動，不易發(fā)生局部塌方現(xiàn)象；在打孔的同時(shí)能夠?qū)锥磧?nèi)的沙子進(jìn)行了吹散和攪動，可以將孔洞內(nèi)的沙子處理干凈，從而不易發(fā)生拱端斷裂情況。

附圖說明

圖1為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例一中出氣端縱截面的剖視圖；

圖3為圖2中的A部放大圖；

圖4為實(shí)施例一中出氣端橫截面的剖視圖；

圖5為實(shí)施例一中出氣鋼管內(nèi)有風(fēng)壓時(shí)出氣端縱截面的剖視圖；

圖6為圖5中的B部放大圖。

附圖標(biāo)記：1、空壓機(jī)；2、風(fēng)管；3、操作手柄；31、控制開關(guān)；4、出氣鋼管；5、出氣端；51、內(nèi)管；511、安裝孔；52、外管；6、彈簧；7、錐形樁；71、圓柱端；72、圓錐端；73、通風(fēng)孔；8、密封圈；81、通孔；82、透風(fēng)孔；9、掌子面；10、臺階。

具體實(shí)施方式

參照附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：一種沙土層開孔裝置，如圖1所示，包括空壓機(jī)1、風(fēng)管2、操作手柄3以及以螺紋連接的方式安裝在操作手柄3上的出氣鋼管4，本實(shí)施例中空壓機(jī)1為LGCY-18/17型開山空壓機(jī)1，操作手柄3為WB-102型吹塵槍，操作手柄3上設(shè)置有控制開關(guān)31，風(fēng)管2的兩端分別與空壓機(jī)1和操作手柄3連通，出氣鋼管4的長度與通用的超前小導(dǎo)管的長度相同，且為了方便超前小導(dǎo)管的插入，一般施工時(shí)打出的孔洞直徑會略大于超前小導(dǎo)管的直徑，所以出氣鋼管4的直徑比通用的超前小導(dǎo)管的直徑大5毫米左右。

參照圖2和圖4，出氣鋼管4的出氣端5包括內(nèi)管51和外管52，內(nèi)管51長度小于外管52，在內(nèi)管51的管口處沿著周向設(shè)有三個(gè)安裝孔511，三個(gè)安裝孔511內(nèi)分別焊接一根彈簧6，這里的彈簧6還可以用彈力繩等其他彈性件代替，彈簧6的另一端焊接有錐形樁7；錐形樁7貼近內(nèi)管51管口處呈圓柱狀的為圓柱端71，圓柱端71的外壁緊貼外管52內(nèi)壁滑動，并且其長度小于外管52與內(nèi)管51的長度差，鉆洞處呈圓錐狀的為圓錐端72，錐形樁7圓錐端72探出外管52管口，錐形樁7沿其長度方向設(shè)有與外管52軸向方向平行的通風(fēng)孔73，且通風(fēng)孔73與內(nèi)管51管口交錯(cuò)設(shè)置。為了錐形樁7和內(nèi)管51能夠緊密貼合，不留縫隙讓風(fēng)流通過，在錐形樁7與內(nèi)管51之間設(shè)有密封圈8，密封圈8粘貼在圓柱端71面對內(nèi)管51一側(cè)的表面上。參照圖3，密封圈8上設(shè)有用于貫穿彈簧6的通孔81以及與通風(fēng)孔73連通的透風(fēng)孔82，并且透風(fēng)孔82對稱設(shè)置在通孔81的兩側(cè)。當(dāng)出氣鋼管4內(nèi)沒有風(fēng)壓的時(shí)候，彈簧6處于平衡狀態(tài)，連接著錐形樁7緊貼在內(nèi)管51管口處。

參照圖5和圖6，當(dāng)出氣鋼管4內(nèi)有風(fēng)壓的時(shí)候，風(fēng)壓會對錐形樁7施加壓力，從而推動錐形樁7圓錐端72伸出外管52管口，圓柱端71遠(yuǎn)離內(nèi)管51管口并與外管52發(fā)生相對滑動，之后風(fēng)流會穿過圓柱端71的通風(fēng)孔73從而流出出氣鋼管4。當(dāng)錐形樁7被風(fēng)壓推動到一定程度時(shí)，由于風(fēng)流從通風(fēng)孔73中流出，使得作用在錐形樁7上的風(fēng)壓減小，彈簧6對錐形樁7的拉力大于風(fēng)壓對錐形樁7的推力，從而彈簧6會拉回錐形樁7，然后錐形樁7再受風(fēng)壓推動完成一次次的伸縮運(yùn)動。通過錐形樁7對孔洞內(nèi)存在干濕程度不同、顆粒大小不同、粘結(jié)情況不同的沙子進(jìn)行了吹散和攪動，減小鉆洞時(shí)對地層的擾動，不易發(fā)生局部塌方現(xiàn)象。

在地鐵隧道的掌子面9上施工時(shí)，該裝置的使用方法如下；把空壓機(jī)1放置在臺階10下方，抬起風(fēng)管2，手握操作手柄3，將出氣鋼管4對準(zhǔn)需要打孔的位置，啟動空壓機(jī)1，然后開啟控制開關(guān)31，使空壓機(jī)1產(chǎn)生的氣流通過風(fēng)管2進(jìn)入到出氣鋼管4中，氣流推動錐形樁7配合從通風(fēng)孔73流出的氣流一邊吹散掌子面9上的沙子，一邊不停做伸縮運(yùn)動打造孔洞。當(dāng)孔洞打好時(shí)，先關(guān)上控制開關(guān)31，再關(guān)閉空壓機(jī)1，繼續(xù)實(shí)施超前小導(dǎo)管的工藝。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。