本实用新型设计隧道工程领域，具体涉及一种用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统。
背景技术：
近些年，钻爆法作为隧道掘进的主要施工工法，在我国隧道工程领域获得了较为广泛的应用；钻爆法降低了施工产生的隧道过大超欠挖量，成为行业领域人员研究的焦点。目前，已有研究成果主要针对周边炮眼布置结构优化，以达到实现光面爆破的效果。然而，周边眼施打角度受人为因素影响程度高，往往较难以按照设计方案要求严格精准控制周边眼入设角度，针对倾斜平曲线隧道炮眼钻设难度将进一步加大。因此，有必要对现有技术进行改进。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种打眼精准、结构简单的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统及导向施工装置。
本实用新型采用的技术方案为：一种用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，包括设于隧道开挖轮廓线及初支轮廓线之间的钢架主体，以及沿钢架主体内侧长度方向间隔设置若干与周边眼设计位置对应的导向结构，所述钢架主体设于隧道底板面上，导向结构通过至少一块连接钢板与钢拱架体相连；所述导向结构包括用于定位钻杆钻头的导向管，导向管的轴线与隧道掌子面之间的夹角可调；钻杆的钻头套设于导向管内，钻头的钻孔角度跟随导向管调整。
按上述方案，所述导向结构还包括两根对称设于导向管外壁的可调式螺杆，以及与可调式螺杆适配的螺母；所述可调式螺杆的内端与导向管外壁焊接固定，至少一根可调式螺杆的外端穿过连接钢板上的连接孔后与两侧的螺母固定；通过转动可调式螺杆和螺母调节导向管轴线与隧道掌子面之间的夹角，钻头的钻孔角度随之调整。
按上述方案，所述导向管外设保护套，保护套的内壁与导向管的外壁固连，保护套的两侧开设有用于可调式螺杆穿过的螺栓孔。
按上述方案，所述保护套由四块钢板围合焊接而成，相对的两块钢板上开设用于可调式螺杆穿过的螺栓孔，另外两块相对的钢板其内侧与导向管外壁焊接。
按上述方案，所述钢架主体为分段组装结构，包括上部的拱形段和与拱形段两端部相连的竖直段，所述导向结构分别沿拱形段和竖直段间隔安装；所述竖直段的下端与隧道底板固连，竖直段的内侧与施工架固定相连。
按上述方案，拱形段的两端及竖直段的上端分别焊接有端头钢板，二者的端头钢板通过四角的端头螺栓连接固定；竖直段下端焊接有架立钢板，架立钢板设于隧道底板面上。
按上述方案，在竖直段与架立钢板的焊接处增焊加劲板。
按上述方案，所述导向管的管壁厚度为8～10mm。
本实用新型有益效果为：
1、本实用新型所述导向系统根据周边眼的位置设计，且导向管的轴线还可由可调式螺杆微调，实现了钻眼的施打角度精准控制与灵活调整需求，保证了施工质量；2、导向管外设保护套，避免了钻杆钻进过程中，因杆体小幅弹动引起的装置破坏的风险；3、钢架主体分段组装，这种装配式结构，加工成本低，易组装，易加工，可周转使用，灵活性强；4、与现有开挖台架结合，提高了周边眼施打角度控制精度，对于有效控制隧道超欠挖，实现钻爆施工设计方案精准落地，避免后期补炮、减小混凝土喷射量、加快隧道掘进施工进度及控制施工成本增加具有重要工程实践意义。
附图说明
图1为本实用新型一个具体实施例的立体示意图。
图2为本实施例中导向结构通过两个连接钢板与钢架主体相连的示意图。
图3为本实施例中导向结构通过一个连接钢板与钢架主体相连的示意图。
图4为本实施例中导向结构的侧视示意图。
图5为本实施例中端头钢板与竖直段或拱形段的连接示意图。
图6为本实施例中架立钢板与竖直段下端的连接示意图。
其中：1、开挖轮廓线；2、钢架主体；3、初支轮廓线；4、连接钢板；5、导向管；6、可调式螺杆；7、保护套；8、焊缝b；9、焊缝a；10、螺母；11、加劲板；12、端头钢板；13、架立钢板；14、开挖台架；15、周边眼。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
如图1所示的一种用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，包括设于隧道开挖轮廓线1和初支轮廓线3之间的钢架主体2，以及沿钢架主体2内侧长度方向间隔设置若干与周边眼15设计位置对应的导向结构，所述钢架主体2设于隧道底板面上，导向结构通过至少一块连接钢板4与钢拱架体相连(如图2和图3所示)；所述导向结构包括用于定位钻杆钻头的导向管5，导向管5的轴线与隧道掌子面之间的夹角可调；钻杆的钻头套设于导向管5内，钻头的钻孔角度跟随导向管5调整。本实用新型中，导向管5的管径应略大于钻杆钻头直径，导向管5的管壁厚度为8～10mm；导向管5的安装位置依据周边眼15设计孔位、上仰钻孔角度与偏转角进行定位。
优选地，如图4所示，所述导向结构还包括两根对称设于导向管5外壁的可调式螺杆6，以及与可调式螺杆6适配的螺母10(螺母10焊接于连接钢板4上，焊缝a99如图2所示)；所述可调式螺杆6的内端与导向管5外壁焊接固定(焊缝b88如图2所示)，至少一根可调式螺杆6的外端穿过连接钢板4上的连接孔后与两侧的螺母10固定；通过转动可调式螺杆6和螺母10，可调节导向管5轴线与隧道掌子面之间的夹角，钻头的钻孔角度随之调整。
为了避免钻杆钻进过程中，因钻杆小幅弹动引起导向管5损坏，故在导向管5外设保护套7；所述保护套7的内壁与导向管5的外壁固连(可为焊接)，保护套7的两侧开设有用于可调式螺杆6穿过的螺栓孔。本实用新型中，所述保护套7断面为矩形，其由四块钢板围合焊接而成，相对的两块钢板上开设用于可调式螺杆6穿过的螺栓孔，另外两块相对的钢板其内侧与导向管5外壁焊接。
优选地，所述钢架主体2为分段组装结构，包括上部的拱形段和与拱形段两端部相连的竖直段，所述导向结构分别沿拱形段和竖直段间隔安装；所述竖直段的下端与隧道底板固连，竖直段的内侧与施工架固定相连。本实用新型中，所述钢架主体2采用h型钢制作；钢架主体2拱形段的两端及竖直段的上端分别焊接有端头钢板12，二者的端头钢板12通过四角的端头螺栓连接固定，如图5所示；竖直段下端焊接有架立钢板13，架立钢板13设于隧道底板面上，如图6所示。为了增强整个导向施工装置的稳定性，在竖直段与架立钢板13的焊接处增焊加劲板11。
如图1所示，在隧道施工中设置开挖台架14，用于导向系统的安装和人工钻孔；所述开挖台架14包括门字形台架主体，以及自台架主体两侧伸出的水平连梁。本实施例中，所述水平连梁有两根，沿高度方向间隔设置。为了增强门字形台架主体的强度，在台架主体的内上部增设有对称的加强板。
进行隧道周边眼15施工时，工人站在开挖台架14上施工；先根据周边眼15的上仰钻孔角度和偏转角进一步精确调整导向管5的轴线，再将钻杆套入导向管5内打孔。
最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，包括设于隧道开挖轮廓线及初支轮廓线之间的钢架主体，以及沿钢架主体内侧长度方向间隔设置若干与周边眼设计位置对应的导向结构，所述钢架主体设于隧道底板面上，导向结构通过至少一块连接钢板与钢拱架体相连；所述导向结构包括用于定位钻杆钻头的导向管，导向管的轴线与隧道掌子面之间的夹角可调；钻杆的钻头套设于导向管内，钻头的钻孔角度跟随导向管调整。
2.如权利要求1所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，所述导向结构还包括两根对称设于导向管外壁的可调式螺杆，以及与可调式螺杆适配的螺母；所述可调式螺杆的内端与导向管外壁焊接固定，至少一根可调式螺杆的外端穿过连接钢板上的连接孔后与两侧的螺母固定；通过转动可调式螺杆和螺母调节导向管轴线与隧道掌子面之间的夹角，钻头的钻孔角度随之调整。
3.如权利要求2所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，所述导向管外设保护套，保护套的内壁与导向管的外壁固连，保护套的两侧开设有用于可调式螺杆穿过的螺栓孔。
4.如权利要求3所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，所述保护套由四块钢板围合焊接而成，相对的两块钢板上开设用于可调式螺杆穿过的螺栓孔，另外两块相对的钢板其内侧与导向管外壁焊接。
5.如权利要求3所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，所述钢架主体为分段组装结构，包括上部的拱形段和与拱形段两端部相连的竖直段，所述导向结构分别沿拱形段和竖直段间隔安装；所述竖直段的下端与隧道底板固连，竖直段的内侧与施工架固定相连。
6.如权利要求1所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，拱形段的两端及竖直段的上端分别焊接有端头钢板，二者的端头钢板通过四角的端头螺栓连接固定；竖直段下端焊接有架立钢板，架立钢板设于隧道底板面上。
7.如权利要求6所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，在竖直段与架立钢板的焊接处增焊加劲板。
8.如权利要求1所述的用于隧道光面爆破周边眼施打的导向系统，其特征在于，所述导向管的管壁厚度为8～10mm。
技术总结