一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置的制作方法

1.本发明涉及泄水管疏通清洗的技术领域，尤其是一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置。


背景技术：

2.随着我国隧道建设的规模越来越大，工程中经常会遇到隧道穿越不良地层的情况，当遇到富含裂隙水的破碎带或在砂岩等富水岩层中掘进时，掌子面容易出现渗水涌水，目前对于掌子面涌水的处理办法一般是打设泄水管，通过管身上的泄水孔进行泄水，然后注浆封堵。但在一些颗粒比较细的岩土体中，由于涌水中经常裹挟大量泥沙，泄水管上的泄水孔很容易出现堵塞，影响泄水管的正常使用，现有的方法一般用长钢筋疏通或采用钻机进行扫孔，但疏通效果并不好，为了解决泄水管的堵塞问题，需要一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，设置有外套管、内部细管、超声波振子和伸缩式滚轮，其中，超声波振子的高频振动能有效瓦解泄水管上泄水孔位置堵塞的泥沙淤积块，同时超声波在水中产生空化作用，可以去除黏附在泄水管壁上的泥沙颗粒，对泄水管起到疏通和清洗的作用；伸缩式滚轮可在一定范围内自适应泄水管的管径变化，使外滚轮始终与管道内壁稳定接触，便于前后移动。
4.本发明目的实现由以下技术方案完成：一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，用于泄水管的疏通清洗，其特征在于：所述超声波疏通清洗装置包括外套管以及同轴设置于所述外套管内且两端均延伸至所述外套管外的内部细管，所述外套管与所述内部细管之间留有间隙，所述外套管沿其中部环向开设有若干第一孔洞，所述内部细管上设置有位置、数量均分别同所述外套管上的第一孔洞位置、数量相对应的超声波振子，所述超声波振子的激振端经所述第一孔洞露出于所述外套管；所述外套管的头部和尾部分别沿环向开设有第二孔洞，所述内部细管上设置有位置、数量均分别同所述外套管上的第二孔洞位置、数量相对应的伸缩式滚轮，所述伸缩式滚轮的外滚轮经所述第二孔洞露出于所述外套管。
5.所述内部细管延伸至所述外套管前端外的一端前部为锥形结构。
6.所述外套管沿其头部前端环向设置有若干梳齿，所述梳齿位于所述锥形结构的后方。
7.所述内部细管延伸至所述外套管后端外的一端作为手柄，且该端长度大于所述内部细管延伸至所述外套管前端外的一端。
8.所述伸缩式滚轮还包括安装在所述外套管内的滚轮连接管和滚轮放置箱，所述滚轮放置箱一面无盖，所述滚轮放置箱无盖的一面同所述第二孔洞的边缘连接，所述外滚轮
位于所述滚轮放置箱内，所述滚轮连接管一端同所述内部细管外壁连接、另一端连通于所述滚轮放置箱内部空间，所述滚轮连接管内部设置有弹簧，所述弹簧通过连接架同所述外滚轮连接。
9.所述超声波振子通过设置于所述内部细管内的连接线分别同外部电源和控制器连接。
10.本发明的优点是：通过装置上的超声波振子发射超声波，利用超声波的高频振动及空化作用从管道内部对泄水管的管壁及泄水孔进行快速疏通和清洗，操作简单且不会对管壁产生其它损坏，同时也不影响泄水管的正常工作，作用效果好，快捷方便；在装置头部的工作段，内部细管端部呈锥形，与外套管之间为镂空结构，泄水管中包含有泥沙的水流可在外套管与内部细管之间自由流过，疏通装置在管中前后移动的阻力小，水流也可对超声波振子起到降温散热作用；通过工作段外套管上的伸缩式滚轮，可以使疏通装置支撑在泄水管的内侧管壁上前后自由移动，便于对管壁任意位置进行疏通和清洗。
附图说明
11.图1为本发明用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置的立体图；图2为本发明伸缩式滚轮半剖图。
实施方式
12.以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-2所示，图中标记1-17分别表示为: 外套管1、内部细管2、第一孔洞3、超声波振子4、第二孔洞5、伸缩式滚轮6、梳齿7、外滚轮8、滚轮连接管9、滚轮放置箱10、弹簧11、连接架12、圆片13、连接杆14、u形杆15、转轴16、连接线17。
13.实施例：如图1-2所示，本实施例涉及一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，用于泄水管的疏通清洗，该超声波疏通清洗装置主要包括外套管1、内部细管2、超声波振子4以及伸缩式滚轮6，内部细管2同轴设置于外套管1内且内部细管2两端均延伸至外套管1外。外套管1与内部细管2之间留有间隙，并且内部细管2延伸至外套管1前端外的一端前部为锥形结构，锥形结构可以对水流起到导向分流的作用，再配合外套管1与内部细管2之间的间隙，可以减小水流阻力，便于该超声波疏通清洗装置在泄水管内移动，同时也可借助水流给超声波振子4进行散热，防止超声波振子4工作温度过高导致使用寿命缩短。内部细管2延伸至外套管1后端外的一端作为手柄，且该端长度大于内部细管2延伸至外套管1前端外的一端，用于人员操作该超声波疏通清洗装置在泄水管内前后移动，并且通过旋转手柄还可以调整超声波振子4在环向的朝向角度。外套管1沿其头部前端环向设置有若干梳齿7，并且梳齿7位于锥形结构的后方，本实施例中，锥形结构的后端面与梳齿7前端面位于同一平面上，通过梳齿7的挤压搅动疏通剥离泄水管内壁粘结的大块堵塞物，并配合内部细管2的锥形结构对大块堵塞物进行破碎，破碎后的小块堵塞物可随水流冲刷出管外。
14.如图1-2所示，外套管1沿其中部环向均匀开设有三个第一孔洞3，内部细管2上设
置有位置、数量均分别同外套管1上的第一孔洞3位置、数量相对应的超声波振子4，即内部细管2沿其中部环向设置有三个超声波振子4，超声波振子4的激振端经第一孔洞3露出于外套管1。工作时，泄水管内有水流，超声波振子4通过高频振动水流能够有效地瓦解泄水管上泄水孔位置堵塞的泥沙淤积块，同时超声波在水中产生空化作用，可以去除黏附在泄水管壁上的泥沙颗粒，对泄水管起到疏通和清洗的作用。此外，超声波振子4通过设置于内部细管2内的连接线17分别同外部电源和控制器连接，外部电源和控制器分别用于超声波振子4的供电和开关。
15.如图1-2所示，外套管1沿其头部环向均匀开设有三个第二孔洞5，外套管1沿其尾部环向均匀开设有三个第二孔洞5，并且外套管1头部上的第二孔洞5位置与外套管1尾部上的第二孔洞5位置相对设置，而第一孔洞3设置于外套管1头部上的相邻两个第二孔洞5与外套管1尾部上的相对应的相邻两个第二孔洞5之间，第一孔洞3位置同第二孔洞5位置相错开，从而使得超声波振子4位置与伸缩式滚轮6位置错开，便于超声波振子4和伸缩式滚轮6的安装，防止超声波振子4与伸缩式滚轮6之间互相干扰。内部细管2上设置有位置、数量均分别同外套管1上的第二孔洞5位置、数量相对应的伸缩式滚轮6，伸缩式滚轮6的外滚轮8经第二孔洞5露出于外套管1。具体地，伸缩式滚轮还包括安装在外套管1内的滚轮连接管9和滚轮放置箱10，滚轮放置箱10一面无盖，滚轮放置箱10无盖的一面同第二孔洞5的边缘连接，外滚轮8位于滚轮放置箱10内，滚轮连接管9一端同内部细管2外壁连接、另一端连通于滚轮放置箱10内部空间，内部细管2通过滚轮连接管9和滚轮放置箱10同外套管1连接，可对外套管1进行支撑固定。滚轮连接管9内部设置有弹簧11，弹簧11通过连接架12同外滚轮8连接，其中，连接架12包括圆片13、连接杆14和u形杆15，圆片13同弹簧11连接，可以为弹簧的压缩提供更大地受力面积，连接杆14的两端分别同圆片13和u形杆15连接，u形杆15通过转轴16同外滚轮8连接。当将该超声波疏通清洗装置安装到泄水管内时，通过弹簧11的拉伸和压缩，外滚轮8可在一定范围内自适应泄水管的管径变化，使外滚轮8始终与管道内壁稳定接触，便于前后移动，可以将该超声波疏通清洗装置定位到需要疏通清洗的位置进行工作。
16.本实施例的有益技术效果为：通过装置上的超声波振子发射超声波，利用超声波的高频振动及空化作用从管道内部对泄水管的管壁及泄水孔进行快速疏通和清洗，操作简单且不会对管壁产生其它损坏，同时也不影响泄水管的正常工作，作用效果好，快捷方便；在装置头部的工作段，内部细管端部呈锥形，与外套管之间为镂空结构，泄水管中包含有泥沙的水流可在外套管与内部细管之间自由流过，疏通装置在管中前后移动的阻力小，水流也可对超声波振子起到降温散热作用；通过工作段外套管上的伸缩式滚轮，可以使疏通装置支撑在泄水管的内侧管壁上前后自由移动，便于对管壁任意位置进行疏通和清洗。
17.虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

技术特征：
1.一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，用于泄水管的疏通清洗，其特征在于：所述超声波疏通清洗装置包括外套管以及同轴设置于所述外套管内且两端均延伸至所述外套管外的内部细管，所述外套管与所述内部细管之间留有间隙，所述外套管沿其中部环向开设有若干第一孔洞，所述内部细管上设置有位置、数量均分别同所述外套管上的第一孔洞位置、数量相对应的超声波振子，所述超声波振子的激振端经所述第一孔洞露出于所述外套管；所述外套管的头部和尾部分别沿环向开设有第二孔洞，所述内部细管上设置有位置、数量均分别同所述外套管上的第二孔洞位置、数量相对应的伸缩式滚轮，所述伸缩式滚轮的外滚轮经所述第二孔洞露出于所述外套管。2.如权利要求1所述的一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，其特征在于：所述内部细管延伸至所述外套管前端外的一端前部为锥形结构。3.如权利要求2所述的一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，其特征在于：所述外套管沿其头部前端环向设置有若干梳齿，所述梳齿位于所述锥形结构的后方。4.如权利要求1所述的一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，其特征在于：所述内部细管延伸至所述外套管后端外的一端作为手柄，且该端长度大于所述内部细管延伸至所述外套管前端外的一端。5.如权利要求1所述的一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，其特征在于：所述伸缩式滚轮还包括安装在所述外套管内的滚轮连接管和滚轮放置箱，所述滚轮放置箱一面无盖，所述滚轮放置箱无盖的一面同所述第二孔洞的边缘连接，所述外滚轮位于所述滚轮放置箱内，所述滚轮连接管一端同所述内部细管外壁连接、另一端连通于所述滚轮放置箱内部空间，所述滚轮连接管内部设置有弹簧，所述弹簧通过连接架同所述外滚轮连接。6.如权利要求1所述的一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，其特征在于：所述超声波振子通过设置于所述内部细管内的连接线分别同外部电源和控制器连接。

技术总结
本发明公开了一种用于隧道掌子面泄水管的超声波疏通清洗装置，用于泄水管的疏通清洗，超声波疏通清洗装置包括外套管以及同轴设置于外套管内且两端均延伸至外套管外的内部细管，外套管与内部细管之间留有间隙，外套管沿其中部环向开设有若干第一孔洞，内部细管上设置有位置、数量均分别同外套管上的第一孔洞位置、数量相对应的超声波振子，超声波振子的激振端经第一孔洞露出于外套管；外套管的头部和尾部分别沿环向开设有第二孔洞，内部细管上设置有位置、数量均分别同外套管上的第二孔洞位置、数量相对应的伸缩式滚轮，伸缩式滚轮的外滚轮经第二孔洞露出于外套管。本发明的优点是：可以实现对泄水管的疏通与清洗。可以实现对泄水管的疏通与清洗。可以实现对泄水管的疏通与清洗。


技术研发人员：张帆舸 黄昌富 李文兵 姚铁军 刘中欣 段远钊 韩伟 张迎辉 柴欢 刘俊明 李明 杨家丰 姚伟 许志强 何立磊 赵治学 张明宽 李少华 童彦劼 赵璐
受保护的技术使用者：中铁十五局集团第五工程有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/16