CN105178970A - 水平导向螺旋钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平导向螺旋钻机，包括基座，基座上滑动设有移动滑台，移动滑台上设有液压驱动马达，液压驱动马达通过螺旋轴传动连接有掘进钻头，掘进钻头前端通过导向钻杆连接有随掘进钻头同步旋转的楔形导向钻头，在所述螺旋轴上设有将掘进钻头所开挖泥土排出的螺旋出土器，所述的基座上设有激光发射器，导向钻杆上近楔形导向钻头处设有用于接收激光发射器所发出光点而显示钻进位置精度的激光标靶。本发明先通过楔形导向钻头钻通一条与设计线路符合的导向孔，再使用掘进钻头和螺旋排土器沿既有导向孔开挖掘进，工作效率高，安全性高，成型隧道上下、水平偏差极小，不易发生地表隆起、下沉塌陷等现象，有利于提高施工精度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑机械技术领域，尤其是一种水平导向螺旋钻机。
背景技术
目前，随着我国油气储运事业的发展、城市管网建设的逐年增加，长距离中小口径管道建设将形成热潮。该类管道需要多处穿越公路、铁路以及小型河流，而螺旋钻机正是在管线建设工程中解决了诸多问题的非开挖穿越设备。现有的螺旋钻机在作业效率、施工精度及安全性方面，存在着诸多不足，尤其是开挖孔的位置精度往往与设计线路存在一定的差距，施工过程中容易发生地表隆起、下沉塌陷等现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种对地表干扰较小、施工精度高、可较好控制铺管方向的水平导向螺旋钻机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水平导向螺旋钻机，安装在已挖掘好的沉井内开挖长距离中小口径管道孔，包括作为支撑部的基座，其特征是：所述的基座上滑动设有移动滑台，移动滑台上设有液压驱动马达，所述的液压驱动马达通过螺旋轴传动连接有掘进钻头，掘进钻头前端通过导向钻杆连接有随掘进钻头同步旋转的楔形导向钻头，所述的楔形导向钻头在掘进钻头工作前由液压驱动马达带动旋转而钻出符合设计线路的导向孔，在所述螺旋轴上设有将掘进钻头所开挖泥土排出的螺旋出土器，所述的基座上设有激光发射器，导向钻杆上近楔形导向钻头处设有用于接收激光发射器所发出光点而显示钻进位置精度的激光标靶。
具体说，所述的基座的两侧边上分设有导轨，移动滑台滑动设在导轨上，基座上安装有推进反力架，推进反力架与移动滑台之间设有推动移动滑台在导轨上移动的推进油缸。
进一步地，所述的螺旋出土器外周包覆有钢套管，钢套管一端固定有与移动滑台连接的套管架，所述的螺旋轴与液压驱动马达之间通过螺旋杆钻套相连。
为提高基座的稳定性，所述的支撑部还包括分设在基座前后方的前支架和后支架，钢套管与前支架滑动配合，后支架与基座之间设有抵住沉井内壁而固定基座的液压油缸。
所述的基座旁设有电气控制系统、操作监视系统以及液压控制系统，其中操作监视系统上具有显示激光标靶上由激光发射器所发出光点位置的监视器。
所述的导向钻杆与液压驱动马达之间通过钻杆钻套相连。
为便于调平基座，所述的基座两侧边下分设有依次排列的用于调节基座水平位置的可调式支脚。
本发明的有益效果是：本发明先通过楔形导向钻头钻通一条与设计线路符合的导向孔，再使用掘进钻头和螺旋排土器沿既有导向孔开挖掘进，直至隧道成型，并通过监视器显示激光标靶上由激光发射器所射出光点的位置，来准确判断钻进轴线是否符合设计线路，提高了施工精度，不仅工作效率高，安全性高，成型隧道上下、水平偏差极小，而且不易发生地表隆起、下沉塌陷等不好的现象，有利于降低施工成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中1.基座2.移动滑台3.液压驱动马达4.螺旋轴5.掘进钻头6.导向钻杆7.楔形导向钻头8.螺旋出土器9.激光发射器10.激光标靶11.推进反力架12.推进油缸13.钢套管14.套管架15.螺旋杆钻套16.前支架17.后支架18.液压油缸19.电气控制系统20.操作监视系统21.液压控制系统22.监视器23.钻杆钻套24.可调式支脚25.卷扬机
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种水平导向螺旋钻机，安装在已挖掘好的沉井内，根据设定的路线钻通始发井与接收井，适用于开挖长距离中小口径管道孔。所述螺旋钻机包括作为支撑部的基座1、前支架16以及后支架17，前支架16和后支架17分设在基座1前后方，在后支架17与基座1之间设有液压油缸18，所述基座1的两侧边上面分设有相互平行的导轨，基座1两侧边下面分设有依次排列的若干个可调式支脚24，开挖前，基座1通过可调式支脚24调节好水平位置后，液压油缸18动作抵住沉井内壁而固定住基座1。
所述基座1的导轨上滑动设有移动滑台2，同时在基座1上位于移动滑台2后方安装有推进反力架11，在推进反力架11与移动滑台2之间设有推动移动滑台2在导轨上移动的推进油缸12。
所述的移动滑台2上安装有液压驱动马达3，液压驱动马达3通过螺旋轴4传动连接有掘进钻头5，螺旋轴4与液压驱动马达3之间通过螺旋杆钻套15相连。在所述的螺旋轴4上设有将掘进钻头5所开挖泥土排出的螺旋出土器8，位于螺旋出土器8外周包覆有钢套管13，钢套管13在开挖作业时与前支架16滑动配合，位于钢套管13后端固定有与移动滑台2连接的套管架14。
位于掘进钻头5前端通过导向钻杆6连接有随掘进钻头5同步旋转的楔形导向钻头7，所述的楔形导向钻头7在掘进钻头5工作前由液压驱动马达3带动旋转而钻出符合设计线路的导向孔，在开钻导向孔时，导向钻杆6与液压驱动马达3之间通过钻杆钻套23相连。
所述的基座1后端上还设有激光发射器9，导向钻杆6上近楔形导向钻头7处设有用于接收激光发射器9所发出光点而显示钻进位置精度的激光标靶10。
所述的基座1旁设有电气控制系统19、操作监视系统20以及液压控制系统21，其中在操作监视系统20上具有显示激光标靶10上由激光发射器9所发出光点位置的监视器22。
作业完后的钻机，由设置在近后支架17处的卷扬机25牵引回撤到原位置。
作业时，首先将基座1通过可调式支脚24调平后，后支架17通过液压油缸18抵住沉井内壁，固定好基座1；通过钻杆钻套23将导向钻杆6与液压驱动马达3动力输出端连接，液压驱动马达3带动楔形导向钻头7旋转，同时推进油缸12抵住推进反力架11，推动移动滑台2在基座1两侧的导轨上前移，楔形导向钻头7按照设定的路线钻通始发井与接收井，形成一个导向孔；然后将掘进钻头5前端与导向钻杆6连接，掘进钻头5后端连接安装有螺旋出土器8的螺旋轴4，螺旋轴4通过螺旋杆钻套15再与液压驱动马达3动力输出端连接，液压驱动马达3带动掘进钻头5作掘进回转运动，同时通过推进油缸12向前推进，掘进钻头5沿导向孔向前掘进开挖，掘进钻头5开挖所产生的渣土进入钢套管13中，在螺旋出土器8绞龙作用下直接排至洞口排出，直至隧道的全部贯通。
而掘进钻头5开挖精度的调整，则由楔形导向钻头7随掘进钻头5同步作回转运动时，通过监视器22显示激光标靶10上由激光发射器9所射出光点的位置，来准确判断钻进轴线是否符合设计线路，如需调整可通过关闭液压驱动马达3，调整楔形导向钻头7的斜角方位，再由推进油缸12推进至既定路线，继续开挖。
本发明可运用于油气、城市管网中小口径隧道工程施工中，其通过楔形导向钻头7先钻通一条与设计线路符合的导向孔，再使用掘进钻头5和螺旋出土器8沿既有导向孔开挖掘进，直至隧道成型，而开挖精度的调节，则可通过监视器22显示激光标靶10上由激光发射器9所射出光点的位置，来准确判断钻进轴线是否符合设计线路，不仅工作效率高，安全性高，成型隧道上下、水平偏差极小，而且不易发生地表隆起、下沉塌陷等不好的现象，有利于提高施工精度，降低施工成本。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种水平导向螺旋钻机，安装在已挖掘好的沉井内开挖长距离中小口径管道孔，包括作为支撑部的基座(1)，其特征是：所述的基座(1)上滑动设有移动滑台(2)，移动滑台(2)上设有液压驱动马达(3)，所述的液压驱动马达(3)通过螺旋轴(4)传动连接有掘进钻头(5)，掘进钻头(5)前端通过导向钻杆(6)连接有随掘进钻头(5)同步旋转的楔形导向钻头(7)，所述的楔形导向钻头(7)在掘进钻头(5)工作前由液压驱动马达(3)带动旋转而钻出符合设计线路的导向孔，在所述的螺旋轴(4)上设有将掘进钻头(5)所开挖泥土排出的螺旋出土器(8)，所述的基座(1)上设有激光发射器(9)，导向钻杆(6)上近楔形导向钻头(7)处设有用于接收激光发射器(9)所发出光点而显示钻进位置精度的激光标靶(10)。
2.根据权利要求1所述的水平导向螺旋钻机，其特征是：所述的基座(1)的两侧边上分设有导轨，移动滑台(2)滑动设在导轨上，基座(1)上安装有推进反力架(11)，推进反力架(11)与移动滑台(2)之间设有推动移动滑台(2)在导轨上移动的推进油缸(12)。
3.根据权利要求1所述的水平导向螺旋钻机，其特征是：所述的螺旋出土器(8)外周包覆有钢套管(13)，钢套管(13)一端固定有与移动滑台(2)连接的套管架(14)，所述的螺旋轴(4)与液压驱动马达(3)之间通过螺旋杆钻套(15)相连。
4.根据权利要求3所述的水平导向螺旋钻机，其特征是：所述的支撑部还包括分设在基座(1)前后方的前支架(16)和后支架(17)，钢套管(13)与前支架(16)滑动配合，后支架(17)与基座(1)之间设有抵住沉井内壁而固定基座(1)的液压油缸(18)。
5.根据权利要求1所述的水平导向螺旋钻机，其特征是：所述的基座(1)旁设有电气控制系统(19)、操作监视系统(20)以及液压控制系统(21)，其中操作监视系统(20)上具有显示激光标靶(10)上由激光发射器(9)所发出光点位置的监视器(22)。
6.根据权利要求1所述的水平导向螺旋钻机，其特征是：所述的导向钻杆(6)与液压驱动马达(3)之间通过钻杆钻套(23)相连。
7.根据权利要求1所述的水平导向螺旋钻机，其特征是：所述的基座(1)两侧边下分设有依次排列的用于调节基座(1)水平位置的可调式支脚(24)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151223 |