一種適用于水下巖塞爆破施工的風鉆擴孔鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及水庫底修筑隧洞取水口或出水口的施工設(shè)備，特別涉及一種適用 于水下巖塞爆破施工的風鉆擴孔鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 水庫在履行其功能進行發(fā)電、供水時往往需要在庫底修筑隧洞的取水口或出水 口，傳統(tǒng)方法是采用圍堰方式修筑，該方式修建完后還得清理圍堰，且清理不凈；優(yōu)選是采 用水下巖塞爆破施工，而在水下巖塞爆破施工時，往往需要用風鉆對掏槽眼進行擴孔處理。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種適用于水下巖塞爆破施工的風鉆擴孔鉆頭，配合風 鉆有效實現(xiàn)掏槽眼的擴孔處理。
[0004] 本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種適用于水下巖 塞爆破施工的風鉆擴孔鉆頭，包括旋轉(zhuǎn)柱、固定套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)柱中部的大基體、固定連接 于所述旋轉(zhuǎn)柱一端部的小基體；所述大基體、小基體與所述旋轉(zhuǎn)柱同軸設(shè)置；所述大基體 上設(shè)有多個第一凸體；所述小基體上設(shè)有多個第二凸體。
[0005] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述大基體具有垂直于所述旋轉(zhuǎn)柱軸線且面向所述小基 體的第一工作面、位于所述第一工作面周圍且與所述第一工作面呈傾斜設(shè)置的第二工作 面；所述第一工作面沿所述旋轉(zhuǎn)柱圓周方向均勻設(shè)有多個所述第一凸體；所述第二工作面 沿所述旋轉(zhuǎn)柱圓周方向均勻設(shè)有多個所述第一凸體。
[0006] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述小基體具有垂直于所述旋轉(zhuǎn)柱軸線且背向所述大基 體的第三工作面、位于所述第三工作面周圍且與所述第三工作面傾斜設(shè)置的第四工作面； 所述第三工作面繞所述旋轉(zhuǎn)柱軸線均勻設(shè)置有多個所述第二凸體；所述第四工作面繞所述 旋轉(zhuǎn)柱軸線均勻設(shè)置有多個所述第二凸體。
[0007] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述大基體的側(cè)壁沿所述大基體圓周方向均勻設(shè)有多個 第一凹槽。
[0008] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述小基體的側(cè)壁沿所述小基體圓周方向均勻設(shè)有多個 第二凹槽。
[0009] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述第一凹槽延伸至所述第二工作面；第二工作面上位 于相鄰兩個所述第一凹槽之間設(shè)有一個所述第一凸體。
[0010] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述第二凹槽延伸至所述第四工作面；所述第四工作面 上位于相鄰兩個所述第二凹槽之間設(shè)有一個所述第二凸體。
[0011] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述第一凹槽的數(shù)量為8個。
[0012] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述第二凹槽的數(shù)量為6個。
[0013] 作為本實用新型的優(yōu)選，所述第一凸體呈上小下大的錐狀，且頂部呈球面狀；所述 第一工作面上設(shè)有自所述旋轉(zhuǎn)柱向所述大基體側(cè)壁方向呈輻射狀均勻分布的第三凹槽；所 述第二凸體與所述第一凸體結(jié)構(gòu)一致。
[0014] 綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，配合 風鉆有效實現(xiàn)掏槽眼的擴孔處理。
【附圖說明】
[0015] 圖1是實施例擴孔鉆頭示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本實用新型進行闡述。
[0017] 本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領(lǐng) 域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但 只要在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
[0018] 實施例：如圖1所示，一種適用于水下巖塞爆破施工的風鉆擴孔鉆頭，包括旋轉(zhuǎn) 柱1、固定套設(shè)于旋轉(zhuǎn)柱1中部的大基體2、固定連接于旋轉(zhuǎn)柱1 一端部的小基體3 ;大基體 2、小基體3與旋轉(zhuǎn)柱1同軸設(shè)置；大基體2上設(shè)有多個第一凸體21 ;小基體3上設(shè)有多個 第二凸體31。
[0019] 大基體2具有垂直于旋轉(zhuǎn)柱1軸線且面向小基體3的第一工作面22、位于第一工 作面22周圍且與第一工作面22呈傾斜設(shè)置的第二工作面23 ;第一工作面22沿旋轉(zhuǎn)柱1圓 周方向均勻設(shè)有多個第一凸體21 ;第二工作面23沿旋轉(zhuǎn)柱1圓周方向均勻設(shè)有多個第一 凸體21。
[0020] 大基體2的側(cè)壁沿大基體2圓周方向均勻設(shè)有多個第一凹槽24,本實施例中第一 凹槽24的數(shù)量為8個。
[0021] 第一凹槽24延伸至第二工作面23 ;第二工作面23上位于相鄰兩個第一凹槽24之 間設(shè)有一個第一凸體21 ;第一工作面22上沿旋轉(zhuǎn)柱圓周方面均勻設(shè)有四個第一凸體21。
[0022] 小基體3具有垂直于旋轉(zhuǎn)柱1軸線且背向大基體2的第三工作面32、位于第三工 作面32周圍且與第三工作面32傾斜設(shè)置的第四工作面33 ;第三工作面32繞旋轉(zhuǎn)柱1軸 線均勻設(shè)置有多個第二凸體31。
[0023] 小基體3的側(cè)壁沿小基體3圓周方向均勻設(shè)有多個第二凹槽34 ;本實施例第二凹 槽34的數(shù)量為6個；第二凹槽34延伸至第四工作面33 ;第四工作面33上位于相鄰兩個第 二凹槽34之間設(shè)有一個第二凸體31 ;第三工作面32上繞旋轉(zhuǎn)柱1軸線呈圓周狀均勻分布 有四個第二凸體31。
[0024] 第一凸體21呈上小下大的錐狀，且頂部呈球面狀；第一工作面22上設(shè)有自旋轉(zhuǎn)柱 1向大基體2側(cè)壁方向呈輻射狀均勻分布的第三凹槽25 ;第二凸體31與第一凸體21結(jié)構(gòu) 一致。
[0025] 水下巖塞爆破施工方法，包括
[0026] ( 1)測量放線，使用全站儀精確放樣，包括洞外巖塞口水下地形圖測量，巖塞體測 量放樣；巖塞口水下地形圖測量，比例為1 :100-1:200,采用超聲波與GPS定位進行復(fù)測。
[0027] (2 )選擇巖塞口和聚渣坑位置，通過在巖塞體和聚渣坑位置和附近布置地質(zhì)鉆孔， 一般在巖塞體和聚渣坑及附近共布置7-8個鉆孔；根據(jù)勘察數(shù)據(jù)對巖塞體與聚渣坑的穩(wěn)定 性進行分析，選擇地質(zhì)情況較好的位置作為巖塞口和聚渣坑位置。
[0028] ( 3 )處置巖塞口覆蓋層，
[0029] 若地勘資料對巖塞口位置或附近無地質(zhì)探孔，則需要補充相關(guān)探孔；根據(jù)地質(zhì)勘 察資料決定是否需要進行覆蓋層處理，若無覆蓋層或覆蓋層較薄，則無需對覆蓋層進行處 理；若覆蓋層中淤泥、殘積土過厚，則需對巖塞口的覆蓋的淤泥層進行處理，處理方式有水 下鉆孔爆破法、清淤船清淤法等。
[0030] (4)探測巖塞體厚度
[0031] ①采用超前探孔法進行巖塞體厚度探測
[0032] 根據(jù)巖塞爆破多次地質(zhì)雷達和水面地形圖復(fù)測和實際比較，地質(zhì)雷達和實際探孔 誤差約為6-8m，故應(yīng)在隧洞設(shè)計正常掘進終點粧號前6-8m位置進行厚度探測，且施工時掌 子面中心可以適當超前，中心超前周邊I. 5m左右為宜，一般為I. 5±0. 3m，在掌子面隧洞中 心點位置用風鉆鉆小直徑孔眼，當巖塞體設(shè)計厚度不大于6m時釬桿的長度較設(shè)計巖塞體 厚度長2. 0-2. 5m ;當巖塞體設(shè)計厚度在6-10時，探孔釬桿最長與巖塞體設(shè)計厚度相等，探 孔用YT-28風鉆進行推進，采用直徑38mm合金鋼鉆頭，根據(jù)鉆進的深度進行套釬，釬桿做 好長度標記；巖塞體超前探孔過程中，技術(shù)人員在現(xiàn)場全程監(jiān)管，記錄每個探孔相關(guān)數(shù)據(jù)， 如：通過觀察孔眼排出的巖粉、水的顏色、工人的鉆感等進行判斷巖石堅硬層厚度、軟弱層 厚度、全風化層厚度、破碎層厚度；結(jié)合巖塞口的水下地形圖，對預(yù)留巖體厚度各部位的長 度進行精確計算。
[0033] 當探孔釬桿未能鉆通時，在正常掘進和支護一個循環(huán)后繼續(xù)進行巖塞體厚度探 測。
[0034] 當中心探孔釬桿能鉆通時，繼續(xù)在巖塞體上下、左右各布置一個超前探孔，一個巖 塞體共布置5個探孔，探孔逐個施工，鉆探一個封堵一個。
[0035] ②封堵巖塞體探孔
[0036] 備2mB25mm的螺紋鋼，探孔打通后先用破布或棉紗塞進孔內(nèi)，并錘入松木粧，當松 木粧不被貫通的水壓沖動時，說明松木粧可以成功封堵探孔；當貫通的水壓能把松木粧沖 動時，需在探孔周邊施做2-4根長2mB25mm的錨固劑錨桿，用錨桿連接鋼筋固定松木粧，且 封堵位置盡量靠近迎水面。
[0037] 封堵后如掌子面滲漏水較為嚴重，需對掌子面進行注漿封堵；漿液可采用水泥漿、 水泥粘土砂漿及水泥漿和水玻璃雙液漿等；堵漏漿液孔的鉆進深度超過滲水節(jié)理面，嚴格 控制注漿壓力，一般控制在0. 1-0. 2MPa，以滲水明細減小為標準。
[0038] (5)進行巖塞體橫斷面地質(zhì)素描、巖塞體圍巖滲漏性分析及巖塞體滲漏水處理；
[0039] ①巖塞體橫斷面地質(zhì)素描
[0040] 當巖塞體探孔鉆通后對巖塞體掌子面地質(zhì)水文情況進行了調(diào)查，并繪制掌子面地 質(zhì)素描示意圖。
[0041] ②分析巖塞體滲漏性及處理巖塞體滲漏水現(xiàn)象
[0042] 在接近巖塞段隧道施工過程中，密切關(guān)注圍巖的滲漏水情況，當巖塞體漏水量過 大時，應(yīng)作引水或止水處理；止水處理的方法有注水泥衆(zhòng)法或注水泥、水玻璃雙液衆(zhòng)法封 堵水壓貫通的節(jié)理面，通過止水固結(jié)巖體，使巖塞體的自穩(wěn)性提高，有利于巖塞體施工的安 全；引水的方法有埋管引水法，將水引入聚渣坑，并通過洞內(nèi)排水系統(tǒng)排出隧道。
[0043] ( 6 )計算巖塞體安全厚度
[0044] 根據(jù)巖塞體掌子面橫斷面進行地質(zhì)素描，根據(jù)巖塞體掌子面呈現(xiàn)的幾組主