CN105697026B - 一种全液压岩隧钻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻孔装置，尤其涉及一种全液压岩隧钻装置，属于隧道施工设备技术领域。本发明的结构包括支撑装置，支持装置包括内含撑杆油缸的撑杆定套，撑杆定套外套接撑杆动套，撑杆动套上传动连接仿形导轨，撑杆的两端固定支撑底座；仿形导轨由T形槽仿形底座，安置在T形槽仿形底座上的活动底板以及与活动底板固连的固定座组成；所述固定座连接三角形加强筋板的一边，三角形加强筋板上、与固定座连接边相邻的一边上固定给进装置；给进装置包括内含给进油缸的给进定套，给进定套外接给进动套，给进动套上表面固定岩芯钻具总成，岩芯钻具总成由前至后依次设有岩芯钻头、传动机构和液压马达。本发明的方法效率高，装置设计合理，操作安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻孔装置，尤其涉及一种全液压岩隧钻装置，属于隧道施工设备技术领域。
背景技术
随着社会的发展，各种大型项目的开发，各种大型建设工程日益扩大，铁路、轻轨、公路、引水工程等建设项目蓬勃突起，另城市规模的扩大，土地及其他资源的匮乏，给地铁的发展带来了新的飞跃高度。从而隧道和硐室工程在发展中不可避免。目前这样的工程主要采取矿山法和盾构法。矿山法即为爆破法，以钻孔、爆破工法为主，辅以装运机械出渣等工序而完成的。施工过程中的爆破、衬砌、支护、通风、防尘、防瓦斯、防有害气体，对施工都有着严格的控制和要求，难度和风险系数相对都较高。另极易对围岩、地下设施及林木造成扰动。盾构法是切削岩体、输送岩碴、拼装隧道衬砌的施工方法，施工时占地面积比较大，盾构设备代价高昂，切削刀具及密封件寿命短，由于施工原理的缺陷，造成切削岩体不可进行二次利用，形成极大的资源浪费。另环境因素有时成为选择施工方法的决定性因素，但是在洞口现场平面狭窄，无法组拼大型掘进机的环境下，限制了大型掘进机的施工，没有一种合适的施工装置可以按照施工需要进行钻孔。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种全液压岩隧钻装置，安全可靠、科学高效的完成隧道掘进工作。
本发明通过以下技术方案解决技术问题：一种全液压岩隧钻装置包括支撑装置，所述支持装置包括内含撑杆油缸的撑杆定套，所述撑杆定套外套接撑杆动套，所述撑杆动套上传动连接仿形导轨，所述撑杆的两端固定支撑底座；所述仿形导轨由T形槽仿形底座，安置在T形槽仿形底座上的活动底板以及与活动底板固连的固定座组成；所述固定座连接三角形加强筋板的一边，三角形加强筋板上、与固定座连接边相邻的一边上固定给进装置；所述给进装置包括内含给进油缸的给进定套，所述给进定套外接给进动套，所述给进动套上表面固定岩芯钻具总成，所述岩芯钻具总成由前至后依次设有岩芯钻头、传动机构和液压马达。岩芯钻头的切削与进给油缸的运动相互配合控制工作进度。双套式进给机构与撑杆机构使进给油缸与撑杆油缸的活塞杆不再承受径向力，有效的保护了液压油缸。
进一步地，所述撑杆油缸分别通过撑杆定套铰轴和撑杆动套铰轴连接撑杆定套与撑杆动套，所述撑杆两端向外延伸直至支撑底座，撑杆的延伸端形成球头，与支撑底座配合连接,球头的设计便于调整支撑角度，使支撑更为稳固。
所述支撑底座为三层结构，层宽由上至下逐层递增，底座下端设有外倾的撑脚，便于钻孔时固定支撑。
所述撑杆动套靠近仿形导轨的一侧设有与侧边平行的齿条，所述仿形导轨的T形槽仿形底座中心设有齿轮，所述齿轮中孔设有键槽与齿轮轴配合，齿轮轴两端设有间隙配合的轴套，轴套与T形槽仿形底座上的活动板固定，所述齿轮与齿条啮合。齿轮与齿条用以灵活调节装置的施工中心高度。
所述撑杆定套外侧设有与之一体的撑杆导轨，所述齿条固定于撑杆动套的导轨侧，这样，齿条固定于撑杆动套外壁，仿形底座与齿轮轴套相联，通过转动齿轮，仿形底座便可随撑杆动套上下移动，以调节仿形底座的高度。仿形底座调节至设计位置后，启动撑杆油缸，通过球头传递，使撑脚紧贴固定于平直或曲面形岩壁。
所述给进油缸分别通过给进定套铰轴和给进动套铰轴连接给进定套和给进动套。
所述岩芯钻头通过联接螺套连接传动机构。
所述传动机构内含有水套，传动机构的表面设有注水口。
本发明的装置在工作过程中，首先将隧钻机固定在需要钻孔的岩壁处，通过液压传动使进给油缸的无杆腔进油工作，从而推动进给动套向前运动，带动固定其上的液压钻机装置工作，完成全液压岩隧钻机进给动作。液压马达通过液压驱动，带动传动机构与岩芯钻头做旋转运动，即完成全液压岩隧钻机切削动作。通过水套可注入冷却液，有效的保证了岩芯钻头的使用寿命及避免了粉尘的污染。通过仿形导轨的上下移动可以保证岩芯钻头按照设定的轨迹分布及移动打孔，极大地提高了施工效率。同时，可在硐形范围内使用劈岩器将岩石切割成需要的形状加于利用，使石材资源得到充分利用，极大提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1中T形槽移位仿形钻具总成。
图3为图1中齿轮齿条直移钻具总成。
图4为本发明实施例的工作示意图。
图5为劈岩器的结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的结构如图1至图3所示，一种钻孔劈岩装置，包括支撑装置，支持装置包括内含撑杆油缸18的撑杆定套17，撑杆定套17外套接撑杆动套15，撑杆油缸18分别通过撑杆定套铰轴19和撑杆动套铰轴16连接撑杆定套17与撑杆动套15，撑杆两端向外延伸直至支撑底座20的中心处，撑杆的延伸端形成撑杆球头7，与支撑底座20中心的凹陷配合连接,球头的设计便于调整支撑角度，使支撑更为稳固。支撑底座20为三层结构，层宽由上至下逐层递增，底座下端设有外倾的撑脚14，便于钻孔时固定支撑。支撑装置与T形槽移位仿形钻具总成相连，具体是：撑杆动套15上传动连接仿形导轨12，撑杆的两端固定支撑底座20；仿形导轨12由T形槽仿形底座21，安置在T形槽仿形底座21上的活动底板22以及与活动底板22固连的固定座23组成，T形槽仿形底座21与活动底板22通过T形螺栓24固定，活动底板22与固定座23之间通过螺栓固定；撑杆动套15靠近仿形导轨12的一侧设有与撑杆动套侧边平行的齿条13，仿形导轨12的T形槽仿形底座中心设有齿轮11，齿轮11中孔设有键槽与齿轮轴配合，齿轮轴两端设有间隙配合的轴套，轴套与T形槽仿形底座上的活动板22固定，齿轮11与齿条13啮合。齿轮11与齿条13用以灵活调节整个装置的施工中心高度。撑杆定套17外侧设有与之一体的撑杆导轨25，齿条固定于撑杆动套15的导轨侧，这样，齿条固定于撑杆动套15外壁，T形槽仿形底座与齿轮轴套相联，通过转动齿轮，T形槽仿形底座便可随撑杆动套上下移动，以调节T形槽仿形底座的高度，进而调整岩芯钻具总成的高度。T形槽仿形底座调节至设计位置后，启动撑杆油缸，通过球头传递，使撑脚紧贴固定于平直或曲面形岩壁。固定座23连接三角形加强筋板10的一边，在三角形加强筋板10上、与固定座23连接边相邻的一边上固定给进装置；给进装置包括内含给进油缸5的给进定套4，给进定套4外接给进动套8，给进油缸5分别通过给进定套铰轴6和给进动套铰轴9连接给进定套4和给进动套8。给进动套8的上表面固定岩芯钻具总成，岩芯钻具总成由前至后依次设有岩芯钻头1、传动机构2和液压马达3，岩芯钻头1通过联接螺套26连接传动机构2，传动机构内含有水套，传动机构的表面设有注水口。岩芯钻头的切削与进给油缸的运动相互配合控制工作进度。双套式进给机构与撑杆机构使进给油缸与撑杆油缸的活塞杆不再承受径向力，有效的保护了液压油缸。
本实施例在工作过程中，首先将支撑装置固定在需要钻孔的岩壁处，通过液压传动使进给油缸的无杆腔进油工作，从而推动进给动套向前运动，带动固定其上的液压钻机装置工作，完成全液压岩隧钻机进给动作。此时，液压马达通过液压驱动，带动传动机构与岩芯钻头做旋转运动，即完成全液压岩隧钻机切削动作。通过水套可注入冷却液，有效的保证了岩芯钻头的使用寿命及避免了粉尘的污染。如图4所示，通过仿形导轨的上下移动可以保证岩芯钻头按照需要设定的轨迹分布及移动打出孔27，极大地提高了施工效率。同时，可在硐形范围内使用劈岩器，将岩石切割成需要的形状加于利用，使石材资源得到充分利用，极大提高了经济效益，劈岩器的结构如图5所示。
除上述实施外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：首先将支撑装置固定在需要钻孔的岩壁处，通过液压传动使给进油缸的无杆腔进油工作，从而推动给进动套向前运动，带动固定其上的岩芯钻具总成工作，完成全液压岩隧钻装置给进动作，同时，液压马达通过液压驱动，带动传动机构与岩芯钻头做旋转运动，即完成全液压岩隧钻装置切削动作；所述支撑装置包括内含撑杆油缸的撑杆定套，所述撑杆定套外套接撑杆动套，所述撑杆动套上传动连接仿形导轨，撑杆的两端固定支撑底座；所述仿形导轨由T形槽仿形底座，安置在T形槽仿形底座上的活动底板以及与活动底板固连的固定座组成；所述固定座连接三角形加强筋板的一边，三角形加强筋板上、与固定座连接边相邻的一边上固定给进装置；所述给进装置包括内含给进油缸的给进定套，所述给进定套外接给进动套，所述给进动套上表面固定岩芯钻具总成，所述岩芯钻具总成由前至后依次设有岩芯钻头、传动机构和液压马达。
2.根据权利要求1所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述撑杆油缸分别通过撑杆定套铰轴和撑杆动套铰轴连接撑杆定套与撑杆动套，所述撑杆两端向外延伸直至支撑底座，撑杆的延伸端形成球头，与支撑底座配合连接。
3.根据权利要求2所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述支撑底座为三层结构，层宽由上至下逐层递增，底座下端设有外倾的撑脚。
4.根据权利要求2所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述撑杆动套靠近仿形导轨的一侧设有与撑杆动套侧边平行的齿条，所述仿形导轨的T形槽仿形底座中心设有齿轮，所述齿轮中孔设有键槽与齿轮轴配合，齿轮轴两端设有间隙配合的轴套，轴套与T形槽仿形底座上的活动底板固定，所述齿轮与齿条啮合。
5.根据权利要求4所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述撑杆定套外侧设有与之一体的撑杆导轨，所述齿条固定于撑杆动套的导轨侧。
6.根据权利要求1所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述给进油缸分别通过给进定套铰轴和给进动套铰轴连接给进定套和给进动套。
7.根据权利要求1所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述给进定套的一端固定在T形槽仿形底座上的活动底板上。
8.根据权利要求1所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述岩芯钻头通过联接螺套连接传动机构。
9.根据权利要求6所述全液压岩隧钻装置的隧钻方法，其特征在于：所述传动机构内含有水套，传动机构的表面设有注水口。
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