CN108422181A - 一种隧道钻孔施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隧道钻孔施工设备，包括支撑底板、管路推送装置、下料装置、丝扣推送装置和丝扣安装装置,所述的管路推送装置安装在支撑底板的左端顶部上，下料装置与支撑底板的中部上端面相连接，丝扣推送装置位于下料装置的下方，丝扣推送装置安装在支撑底板的顶部上，丝扣安装装置与支撑底板的左端顶部相连接；所述的管路推送装置包括管路支撑推杆、推送支板、推送推杆、推送板、弧形支座、管路旋转机构、管路夹套、支撑轴承架、夹板和夹板推杆。本发明可以解决现有管棚法施工下套管时存在的劳动强度大、人工操作存在危险性、人工进行丝扣与套管的连接、套管与丝扣连接误差大、套管与丝扣连接难度大等难题。

Description

一种隧道钻孔施工设备

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道钻孔施工设备。

背景技术

管棚法施工或称伞拱法，是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构，其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上，预先钻孔并安设惯性力矩较大的钢管，起临时超前支护作用，防止土层坍塌和地表下沉，以保证掘进与后续工艺安全运作；管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术，管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用，由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础，且施工快、安全性高、工期短，被认为是隧道施工中解决冒顶的最有效最合理的施工方法。

管棚法施工的工作流程如下，首先对隧道超前支护区域的顶端进行钻孔施工，一般钻孔深度为二十米左右，钻孔区域在左右二十度，钻孔施工完毕并清理完钻孔时，在钻孔内进行下套管动作，套管一般采用两端带有外丝的套管，丝扣连接在两个套管之间，丝扣为外壁两侧带有凸起且两端为内丝的丝扣，套管与丝扣一般采用人工安装的方式进行，人工对套管的角度进行矫正，套管角度偏差较大会严重影响施工的效果，套管安装完毕后，对钻孔外端进行封孔注浆的动作；这种工作存在的问题如下，下套管劳动强度大，且钻孔一般在位置较高的地方进行施工，人工下套管需要搭设脚手架，使得人工操作存在危险性，人工对不同位置钻孔进行下套管，人工对套管与丝扣进行定位，套管与丝扣连接误差大，套管与丝扣连接难度大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种隧道钻孔施工设备，可以解决现有管棚法施工下套管时存在的劳动强度大、人工操作存在危险性、人工进行丝扣与套管的连接、套管与丝扣连接误差大、套管与丝扣连接难度大等难题；可以实现套管自动与丝扣进行定位连接、丝扣自动下料的功能，具有劳动强度小、自动安装无危险性、自动进行丝扣与套管的连接、套管与丝扣连接误差小、套管与丝扣连接难度小等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种隧道钻孔施工设备，包括支撑底板、管路推送装置、下料装置、丝扣推送装置和丝扣安装装置,所述的支撑底板上对称设置有两个滑槽，管路推送装置安装在支撑底板的左端顶部上，下料装置与支撑底板的中部上端面相连接，丝扣推送装置位于下料装置的下方，丝扣推送装置安装在支撑底板的顶部上，丝扣安装装置与支撑底板的左端顶部相连接。

所述的管路推送装置包括管路支撑推杆、推送支板、推送推杆、推送板、弧形支座、管路旋转机构、管路夹套、支撑轴承架、夹板和夹板推杆，推送支板通过管路支撑推杆安装在支撑底板的左端顶部上，弧形支座的底部与推送支板的左端上端面相连接，推送板位于弧形支座的右端，推送板的底部为弧面结构，推送板的右侧面上安装有推送推杆，推送推杆安装在推送支板的右端顶部上，推送推杆为多级推杆，管路夹套位于推送支板的左侧，管路夹套的左右两端上均安装有一个支撑轴承架，支撑轴承架安装在支撑底板上，管路夹套的上下两端均设置有一个方孔，管路夹套上的每个方孔内均设置有一个夹板推杆，夹板推杆与管路夹套的外侧面相连接，夹板推杆的顶部上安装有夹板，夹板的内侧面上设置有卡齿，管路旋转机构位于管路夹套的左侧，管路旋转机构安装在支撑底板上，具体工作时，管路推送装置能够将套管推送到丝扣的右端上，管路支撑推杆的伸缩可以调节弧形支座的高度，使得套管的高度与管路夹套的高度相对应，伸长推送推杆可以将弧形支座上的套管推送到管路夹套与管路旋转机构内，推送板的弧面结构能够配合套管的结构，防止推送板卡在套管内，支撑轴承对管路夹套架起到支撑的作用，伸长夹板推杆能够使得夹板卡住套管，使得套管被固定在管路夹套内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的管路旋转机构包括管路旋转套、管路旋转支架、管路卡爪、管路卡爪推杆、管路旋转电机、管路旋转转轴、管路旋转齿轮和管路旋转连扳，管路旋转套通过管路旋转支架安装在支撑底板上，管路旋转套与管路旋转支架通过轴承相连接，管路旋转套的外侧面上设置有轮齿，管路旋转套的上下两端均设置有一个方槽，管路旋转套上的每个方槽内均设置有一个管路卡爪推杆，管路卡爪推杆的底部与管路旋转套的外侧面相连接，管路卡爪推杆的顶部上安装有管路卡爪，管路旋转电机通过电机套安装在支撑底板上，管路旋转电机的输出轴通过联轴器与管路旋转转轴的右端相连接，管路旋转转轴的左端通过轴承安装在管路旋转连扳上，管路旋转连扳与支撑底板相连接，管路旋转齿轮安装在管路旋转转轴的中部上，管路旋转齿轮与管路旋转套上设置的轮齿相啮合，具体工作时，管路旋转机构能够控制套管旋转，从而可以将套管通过螺纹连接的方式安装到丝扣上，伸长管路卡爪推杆可以带动管路卡爪将套管固定住，控制管路旋转电机旋转，可以带动管路旋转套在管路旋转支架的支撑作用下旋转，使得套管安装到丝扣上，管路旋转套与管路夹套相配合能够对套管进行定位，防止套管位置有偏差导致套管与丝扣的无法连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的下料装置包括丝扣储放盒、储放支架、下料电机、下料转轴、两个下料扇和稳固支架，丝扣储放盒的前后两端均安装有一个储放支架，储放支架与支撑底板相连接，丝扣均匀放置在丝扣储放盒内，丝扣储放盒的下端设置有隔离槽，下料电机通过电机套安装在支撑底板的顶部上，下料电机的输出轴通过联轴器与下料转轴的底部相连接，下料转轴的上端上均匀安装有两个下料扇，位于下料转轴下方下料扇的位置与丝扣储放盒的底部相对应，位于下料转轴上方下料扇的位置与丝扣储放盒上隔离槽的位置相对应，每个下料扇上均设置有两个扇叶，扇叶两侧边的夹角为九十度，且扇叶的外侧面为尖状结构，两个下料扇上设置的扇叶的位置相互交错，稳固支架通过轴承安装在下料转轴的中部上，稳固支架与支撑底板相连接，具体工作时，首先控制下料电机旋转，下料电机上的两个下料扇进行同步旋转，由于扇叶两侧边的夹角为九十度，且两个下料扇上设置的扇叶的位置相互交错，使得位于丝扣储放盒最底部的丝扣掉落时，底部第二个丝扣被位于下料转轴上方的下料扇阻挡，当位于下料转轴上方的下料扇与丝扣储放盒分离时，丝扣储放盒内的丝扣会整体向下掉落，同时位于下料转轴下方的下料扇会将丝扣阻挡住，从而两个下料扇能够控制丝扣每次掉落一个，扇叶的尖状结构能够更好的对丝扣进行隔离动作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的丝扣推送装置包括丝扣推送推杆、旋转支撑板、旋转推杆、丝扣旋转电机、丝扣旋转柱、移动板、支撑滑杆、四个内撑推杆、内撑板、旋转推杆板、正位推杆、正位弧形架和丝扣滚轮，旋转支撑板通过丝扣推送推杆安装在支撑底板上，旋转支撑板的右端顶部上安装有旋转推杆板，旋转推杆板的左侧面与旋转推杆的底部相连接，旋转推杆的顶部上安装有丝扣旋转电机，丝扣旋转电机的输出轴与丝扣旋转柱的左端中部相连接，丝扣旋转柱上对称安装有四个内撑推杆，每个内撑推杆的顶部上均安装有一个内撑板，内撑板的外侧面为柔性材质，移动板与丝扣旋转电机相连接，移动板的底部上设置有滑槽，移动板上的滑槽内通过滑动配合的方式连接有支撑滑杆，支撑滑杆底部安装在旋转支撑板上，正位推杆位于旋转支撑板的左侧，正位弧形架通过正位推杆安装在支撑底板上，正位弧形架的上端面上均匀设置有耳座，丝扣滚轮通过销轴安装在正位弧形架设置的耳座上，具体工作时，首先正位推杆带动正位弧形架进行移动，使得下料装置内的丝扣能够平稳的掉落到正位弧形架上，调节正位推杆与丝扣推送推杆的长度，使得丝扣与丝扣旋转柱位于同一合适的高度，控制旋转推杆进行伸长运动，丝扣旋转柱能够移动到丝扣的内部，伸长内撑推杆，使得内撑板能够撑住丝扣的内壁，内撑板的柔性材质可以防止内撑板损坏丝扣内壁上的螺纹，控制丝扣旋转电机旋转能够带动丝扣旋转，使得丝扣外壁凸起结构与丝扣安装装置相配合，然后控制旋转推杆进行伸长运动，正位弧形架上的丝扣滚轮能够防止丝扣不规则的结构卡在正位弧形架上，从而旋转推杆能够在移动板的支撑作用下将丝扣移动到丝扣安装装置内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的丝扣安装装置包括丝扣套筒、丝扣卡爪、丝扣卡爪推杆、丝扣卡板、丝扣卡板推杆、套筒固定架、丝扣旋转机构和管路固定机构，丝扣套筒的左端上设置有轮齿，丝扣套筒的前后两端均设置有一个卡板孔，丝扣套筒的上下两端均设置两个卡爪孔，丝扣套筒每端上两个卡爪孔的位置相对称，丝扣套筒上每个卡板孔内均设置有一个丝扣卡板推杆，丝扣卡板推杆的底部与丝扣套筒的外侧面相连接，丝扣卡板推杆的顶部上安装有丝扣卡板，丝扣卡板为中间带有凹槽的弧形结构，丝扣套筒上设置的每个卡爪孔内均设置有一个丝扣卡爪推杆，丝扣卡爪推杆的底部与丝扣套筒的外侧面相连接，丝扣卡爪推杆的顶部上安装有丝扣卡爪，套筒固定架通过轴承安装在丝扣套筒上，套筒固定架的底部与丝扣旋转机构相连接，丝扣旋转机构与支撑底板相连接；所述的丝扣旋转机构包括丝扣电机、丝扣转轴、丝扣齿轮、丝扣轴连扳、丝扣移动板、两个丝扣滑杆、丝扣伸缩杆、丝扣弹簧和丝扣伸缩连扳，丝扣移动板与套筒固定架相连接，丝扣移动板的底部上对称安装有两个丝扣滑杆，丝扣滑杆的底部为滑块结构，丝扣滑杆的滑块结构与支撑底板上的滑槽相配合连接，每个丝扣滑杆的左端面上均与一个丝扣伸缩杆的顶部相连接，丝扣伸缩杆的底部通过丝扣伸缩连扳安装在支撑底板上，每个丝扣伸缩杆的外侧均设置有一个丝扣弹簧，丝扣弹簧安装在丝扣滑杆与丝扣伸缩连扳之间，丝扣电机通过电机套安装在丝扣移动板上，丝扣电机的输出轴通过联轴器与丝扣转轴的右端相连接，丝扣转轴的左端通过轴承安装在丝扣轴连扳上，丝扣轴连扳与丝扣移动板相连接，丝扣齿轮安装在丝扣转轴的中部上，丝扣齿轮与丝扣套筒上设置的轮齿相啮合，管路固定机构位于丝扣旋转机构的左端，管路固定机构安装在支撑底板的顶部上；所述的管路固定机构包括管路固定推杆、管路固定板、两个管路固定爪和固定爪调节杆，管路固定推杆安装在支撑底板上，管路固定推杆的顶部上安装有管路固定板，两个管路固定爪通过销轴安装在管路固定板的顶部上，两个管路固定爪的位置相对称，管路固定爪的内侧面设置有卡齿，每个管路固定爪的下方均设置有一个固定爪调节杆，固定爪调节杆通过铰链安装在管路固定板与管路固定爪之间，具体工作时，当丝扣推送装置将丝扣移推送到丝扣套筒内时，丝扣外壁的凸起结构与丝扣卡板中部的凹槽相配合，伸长丝扣卡爪推杆与丝扣卡板推杆，使得丝扣被固定在丝扣套筒内，此时丝扣抵住位于丝扣左端的套管上，然后控制管路固定机构对丝扣左端的套管进行固定动作，伸长固定爪调节杆使得管路固定爪能够卡住套管，从而可以防止丝扣与套管同步旋转导致其无法连接，控制丝扣电机旋转，使得丝扣可以安装到位于丝扣左端的套管上，此时丝扣滑杆会带动丝扣伸缩杆进行收缩，以便配合丝扣与套管的安装动作，丝扣与丝扣左端的套管安装完毕后，控制丝扣右端的套管移动到丝扣的右端，再控制管路固定机构解除对丝扣左端套筒的固定动作，控制管路旋转机构上的管路旋转电机进行旋转，从而丝扣右端的套管能够安装到丝扣的右端上，此时丝扣在丝扣伸缩杆与丝扣弹簧的回复力作用下，能够配合丝扣与丝扣右端套管的安装动作，最后解除丝扣安装装置对丝扣的固定动作，控制管路推送装置将套管与丝扣向左推送，循环上述动作能够完成套管与丝扣的拼接动作。

工作时，第一步：首先将本发明固定在需要下套管的钻孔外侧，管路推送装置能够将套管推送到丝扣的右端上，管路支撑推杆的伸缩可以调节弧形支座的高度，使得套管的高度与管路夹套的高度相对应，伸长推送推杆可以将弧形支座上的套管推送到管路夹套与管路旋转机构内，推送板的弧面结构能够配合套管的结构，防止推送板卡在套管内，支撑轴承对管路夹套架起到支撑的作用，伸长夹板推杆能够使得夹板卡住套管，使得套管被固定在管路夹套内，管路旋转机构能够控制套管旋转，从而可以将套管通过螺纹连接的方式安装到丝扣上，伸长管路卡爪推杆可以带动管路卡爪将套管固定住，控制管路旋转电机旋转，可以带动管路旋转套在管路旋转支架的支撑作用下旋转，使得套管安装到丝扣上，管路旋转套与管路夹套相配合能够对套管进行定位，防止套管位置有偏差导致套管与丝扣的无法连接，第二步：下料装置能够控制丝扣储放盒内的丝扣每次掉落一个，首先控制下料电机旋转，下料电机上的两个下料扇进行同步旋转，由于扇叶两侧边的夹角为九十度，且两个下料扇上设置的扇叶的位置相互交错，使得位于丝扣储放盒最底部的丝扣掉落时，底部第二个丝扣被位于下料转轴上方的下料扇阻挡，当位于下料转轴上方的下料扇与丝扣储放盒分离时，丝扣储放盒内的丝扣会整体向下掉落，同时位于下料转轴下方的下料扇会将丝扣阻挡住，从而两个下料扇能够控制丝扣每次掉落一个，扇叶的尖状结构能够更好的对丝扣进行隔离动作，第三步：首先正位推杆带动正位弧形架进行移动，使得下料装置内的丝扣能够平稳的掉落到正位弧形架上，调节正位推杆与丝扣推送推杆的长度，使得丝扣与丝扣旋转柱位于同一合适的高度，控制旋转推杆进行伸长运动，丝扣旋转柱能够移动到丝扣的内部，伸长内撑推杆，使得内撑板能够撑住丝扣的内壁，内撑板的柔性材质可以防止内撑板损坏丝扣内壁上的螺纹，控制丝扣旋转电机旋转能够带动丝扣旋转，使得丝扣外壁凸起结构与丝扣安装装置相配合，然后控制旋转推杆进行伸长运动，正位弧形架上的丝扣滚轮能够防止丝扣不规则的结构卡在正位弧形架上，从而旋转推杆能够在移动板的支撑作用下将丝扣移动到丝扣安装装置内，第四步：当丝扣推送装置将丝扣移推送到丝扣套筒内时，丝扣外壁的凸起结构与丝扣卡板中部的凹槽相配合，伸长丝扣卡爪推杆与丝扣卡板推杆，使得丝扣被固定在丝扣套筒内，此时丝扣抵住位于丝扣左端的套管上，然后控制管路固定机构对丝扣左端的套管进行固定动作，伸长固定爪调节杆使得管路固定爪能够卡住套管，从而可以防止丝扣与套管同步旋转导致其无法连接，控制丝扣电机旋转，使得丝扣可以安装到位于丝扣左端的套管上，此时丝扣滑杆会带动丝扣伸缩杆进行收缩，以便配合丝扣与套管的安装动作，丝扣与丝扣左端的套管安装完毕后，控制丝扣右端的套管移动到丝扣的右端，再控制管路固定机构解除对丝扣左端套筒的固定动作，控制管路旋转机构上的管路旋转电机进行旋转，从而丝扣右端的套管能够安装到丝扣的右端上，此时丝扣在丝扣伸缩杆与丝扣弹簧的回复力作用下，能够配合丝扣与丝扣右端套管的安装动作，最后解除丝扣安装装置对丝扣的固定动作，控制管路推送装置将套管与丝扣向左推送，循环上述动作能够完成套管与丝扣的拼接动作，重复上述步骤可以对整个钻孔区域进行下套管动作，可以实现套管自动与丝扣进行定位连接、丝扣自动下料的功能。

本发明的有益效果在于：

一、本发明可以解决现有管棚法施工下套管时存在的劳动强度大、人工操作存在危险性、人工进行丝扣与套管的连接、套管与丝扣连接误差大、套管与丝扣连接难度大等难题；可以实现套管自动与丝扣进行定位连接、丝扣自动下料的功能，具有劳动强度小、自动安装无危险性、自动进行丝扣与套管的连接、套管与丝扣连接误差小、套管与丝扣连接难度小等优点；

二、本发明管路推送装置上设置有管路旋转机构，卡管路推送装置能够固定住套管并将套管安装到丝扣的右端上；

三、本发明管路推送装置上设置有管路夹套，管路旋转套与管路夹套相配合能够对套管进行定位，防止套管位置有偏差导致套管与丝扣的无法连接；

四、本发明设置有下料装置，下料装置能够控制丝扣储放盒内的丝扣每次掉落一个；

五、本发明设置有丝扣推送装置，丝扣推送装置能够自动固定住丝扣，并将丝扣推送到丝扣安装装置内；

六、本发明丝扣安装装置上设置有丝扣旋转机构，丝扣旋转机构上的丝扣滑杆能够带动丝扣伸缩杆进行收缩，以便配合丝扣与丝扣左端套管的安装动作，丝扣伸缩杆与丝扣弹簧的回复力作用下，能够配合丝扣与丝扣右端套管的安装动作；

七、本发明丝扣安装装置上设置有管路固定机构，管路固定机构能够自动对丝扣左端的套管进行固定动作，可以防止丝扣与套管同步旋转导致其无法连接。

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2是本发明支撑底板与管路推送装置之间的结构示意图；

图3是本发明支撑底板与管路旋转机构之间的第一结构示意图；

图4是本发明支撑底板与管路旋转机构之间的第二结构示意图；

图5是本发明支撑底板、下料装置与丝扣推送装置之间的结构示意图；

图6是图5中A向局部放大图；

图7是本发明支撑底板与丝扣安装装置之间的结构示意图；

图8是本发明丝扣安装装置去除管路固定机构之后与支撑底板之间的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图8所示，一种隧道钻孔施工设备，包括支撑底板2、管路推送装置3、下料装置4、丝扣推送装置5和丝扣安装装置6,所述的支撑底板2上对称设置有两个滑槽，管路推送装置3安装在支撑底板2的左端顶部上，下料装置4与支撑底板2的中部上端面相连接，丝扣推送装置5位于下料装置4的下方，丝扣推送装置5安装在支撑底板2的顶部上，丝扣安装装置6与支撑底板2的左端顶部相连接。

所述的管路推送装置3包括管路支撑推杆31、推送支板32、推送推杆33、推送板34、弧形支座35、管路旋转机构36、管路夹套37、支撑轴承38架、夹板39和夹板推杆310，推送支板32通过管路支撑推杆31安装在支撑底板2的左端顶部上，弧形支座35的底部与推送支板32的左端上端面相连接，推送板34位于弧形支座35的右端，推送板34的底部为弧面结构，推送板34的右侧面上安装有推送推杆33，推送推杆33安装在推送支板32的右端顶部上，推送推杆33为多级推杆，管路夹套37位于推送支板32的左侧，管路夹套37的左右两端上均安装有一个支撑轴承38架，支撑轴承38架安装在支撑底板2上，管路夹套37的上下两端均设置有一个方孔，管路夹套37上的每个方孔内均设置有一个夹板推杆310，夹板推杆310与管路夹套37的外侧面相连接，夹板推杆310的顶部上安装有夹板39，夹板39的内侧面上设置有卡齿，管路旋转机构36位于管路夹套37的左侧，管路旋转机构36安装在支撑底板2上，具体工作时，管路推送装置3能够将套管推送到丝扣的右端上，管路支撑推杆31的伸缩可以调节弧形支座35的高度，使得套管的高度与管路夹套37的高度相对应，伸长推送推杆33可以将弧形支座35上的套管推送到管路夹套37与管路旋转机构36内，推送板34的弧面结构能够配合套管的结构，防止推送板34卡在套管内，支撑轴承38对管路夹套37架起到支撑的作用，伸长夹板推杆310能够使得夹板39卡住套管，使得套管被固定在管路夹套37内。

所述的管路旋转机构36包括管路旋转套361、管路旋转支架362、管路卡爪364、管路卡爪推杆365、管路旋转电机366、管路旋转转轴367、管路旋转齿轮368和管路旋转连扳369，管路旋转套361通过管路旋转支架362安装在支撑底板2上，管路旋转套361与管路旋转支架362通过轴承相连接，管路旋转套361的外侧面上设置有轮齿，管路旋转套361的上下两端均设置有一个方槽，管路旋转套361上的每个方槽内均设置有一个管路卡爪推杆365，管路卡爪推杆365的底部与管路旋转套361的外侧面相连接，管路卡爪推杆365的顶部上安装有管路卡爪364，管路旋转电机366通过电机套安装在支撑底板2上，管路旋转电机366的输出轴通过联轴器与管路旋转转轴367的右端相连接，管路旋转转轴367的左端通过轴承安装在管路旋转连扳369上，管路旋转连扳369与支撑底板2相连接，管路旋转齿轮368安装在管路旋转转轴367的中部上，管路旋转齿轮368与管路旋转套361上设置的轮齿相啮合，具体工作时，管路旋转机构36能够控制套管旋转，从而可以将套管通过螺纹连接的方式安装到丝扣上，伸长管路卡爪推杆365可以带动管路卡爪364将套管固定住，控制管路旋转电机366旋转，可以带动管路旋转套361在管路旋转支架362的支撑作用下旋转，使得套管安装到丝扣上，管路旋转套361与管路夹套37相配合能够对套管进行定位，防止套管位置有偏差导致套管与丝扣的无法连接。

所述的下料装置4包括丝扣储放盒41、储放支架42、下料电机44、下料转轴45、两个下料扇46和稳固支架47，丝扣储放盒41的前后两端均安装有一个储放支架42，储放支架42与支撑底板2相连接，丝扣均匀放置在丝扣储放盒41内，丝扣储放盒41的下端设置有隔离槽，下料电机44通过电机套安装在支撑底板2的顶部上，下料电机44的输出轴通过联轴器与下料转轴45的底部相连接，下料转轴45的上端上均匀安装有两个下料扇46，位于下料转轴45下方下料扇46的位置与丝扣储放盒41的底部相对应，位于下料转轴45上方下料扇46的位置与丝扣储放盒41上隔离槽的位置相对应，每个下料扇46上均设置有两个扇叶，扇叶两侧边的夹角为九十度，且扇叶的外侧面为尖状结构，两个下料扇46上设置的扇叶的位置相互交错，稳固支架47通过轴承安装在下料转轴45的中部上，稳固支架47与支撑底板2相连接，具体工作时，首先控制下料电机44旋转，下料电机44上的两个下料扇46进行同步旋转，由于扇叶两侧边的夹角为九十度，且两个下料扇46上设置的扇叶的位置相互交错，使得位于丝扣储放盒41最底部的丝扣掉落时，底部第二个丝扣被位于下料转轴45上方的下料扇46阻挡，当位于下料转轴45上方的下料扇46与丝扣储放盒41分离时，丝扣储放盒41内的丝扣会整体向下掉落，同时位于下料转轴45下方的下料扇46会将丝扣阻挡住，从而两个下料扇46能够控制丝扣每次掉落一个，扇叶的尖状结构能够更好的对丝扣进行隔离动作。

所述的丝扣推送装置5包括丝扣推送推杆51、旋转支撑板52、旋转推杆53、丝扣旋转电机54、丝扣旋转柱55、移动板56、支撑滑杆57、四个内撑推杆58、内撑板59、旋转推杆板510、正位推杆511、正位弧形架512和丝扣滚轮513，旋转支撑板52通过丝扣推送推杆51安装在支撑底板2上，旋转支撑板52的右端顶部上安装有旋转推杆板510，旋转推杆板510的左侧面与旋转推杆53的底部相连接，旋转推杆53的顶部上安装有丝扣旋转电机54，丝扣旋转电机54的输出轴与丝扣旋转柱55的左端中部相连接，丝扣旋转柱55上对称安装有四个内撑推杆58，每个内撑推杆58的顶部上均安装有一个内撑板59，内撑板59的外侧面为柔性材质，移动板56与丝扣旋转电机54相连接，移动板56的底部上设置有滑槽，移动板56上的滑槽内通过滑动配合的方式连接有支撑滑杆57，支撑滑杆57底部安装在旋转支撑板52上，正位推杆511位于旋转支撑板52的左侧，正位弧形架512通过正位推杆511安装在支撑底板2上，正位弧形架512的上端面上均匀设置有耳座，丝扣滚轮513通过销轴安装在正位弧形架512设置的耳座上，具体工作时，首先正位推杆511带动正位弧形架512进行移动，使得下料装置4内的丝扣能够平稳的掉落到正位弧形架512上，调节正位推杆511与丝扣推送推杆51的长度，使得丝扣与丝扣旋转柱55位于同一合适的高度，控制旋转推杆53进行伸长运动，丝扣旋转柱55能够移动到丝扣的内部，伸长内撑推杆58，使得内撑板59能够撑住丝扣的内壁，内撑板59的柔性材质可以防止内撑板59损坏丝扣内壁上的螺纹，控制丝扣旋转电机54旋转能够带动丝扣旋转，使得丝扣外壁凸起结构与丝扣安装装置6相配合，然后控制旋转推杆53进行伸长运动，正位弧形架512上的丝扣滚轮513能够防止丝扣不规则的结构卡在正位弧形架512上，从而旋转推杆53能够在移动板56的支撑作用下将丝扣移动到丝扣安装装置6内。

所述的丝扣安装装置6包括丝扣套筒61、丝扣卡爪62、丝扣卡爪推杆63、丝扣卡板64、丝扣卡板推杆65、套筒固定架66、丝扣旋转机构67和管路固定机构68，丝扣套筒61的左端上设置有轮齿，丝扣套筒61的前后两端均设置有一个卡板孔，丝扣套筒61的上下两端均设置两个卡爪孔，丝扣套筒61每端上两个卡爪孔的位置相对称，丝扣套筒61上每个卡板孔内均设置有一个丝扣卡板推杆65，丝扣卡板推杆65的底部与丝扣套筒61的外侧面相连接，丝扣卡板推杆65的顶部上安装有丝扣卡板64，丝扣卡板64为中间带有凹槽的弧形结构，丝扣套筒61上设置的每个卡爪孔内均设置有一个丝扣卡爪推杆63，丝扣卡爪推杆63的底部与丝扣套筒61的外侧面相连接，丝扣卡爪推杆63的顶部上安装有丝扣卡爪62，套筒固定架66通过轴承安装在丝扣套筒61上，套筒固定架66的底部与丝扣旋转机构67相连接，丝扣旋转机构67与支撑底板2相连接；所述的丝扣旋转机构67包括丝扣电机671、丝扣转轴672、丝扣齿轮673、丝扣轴连扳674、丝扣移动板675、两个丝扣滑杆676、丝扣伸缩杆677、丝扣弹簧678和丝扣伸缩连扳679，丝扣移动板675与套筒固定架66相连接，丝扣移动板675的底部上对称安装有两个丝扣滑杆676，丝扣滑杆676的底部为滑块结构，丝扣滑杆676的滑块结构与支撑底板2上的滑槽相配合连接，每个丝扣滑杆676的左端面上均与一个丝扣伸缩杆677的顶部相连接，丝扣伸缩杆677的底部通过丝扣伸缩连扳679安装在支撑底板2上，每个丝扣伸缩杆677的外侧均设置有一个丝扣弹簧678，丝扣弹簧678安装在丝扣滑杆676与丝扣伸缩连扳679之间，丝扣电机671通过电机套安装在丝扣移动板675上，丝扣电机671的输出轴通过联轴器与丝扣转轴672的右端相连接，丝扣转轴672的左端通过轴承安装在丝扣轴连扳674上，丝扣轴连扳674与丝扣移动板675相连接，丝扣齿轮673安装在丝扣转轴672的中部上，丝扣齿轮673与丝扣套筒61上设置的轮齿相啮合，管路固定机构68位于丝扣旋转机构67的左端，管路固定机构68安装在支撑底板2的顶部上；所述的管路固定机构68包括管路固定推杆681、管路固定板682、两个管路固定爪683和固定爪调节杆684，管路固定推杆681安装在支撑底板2上，管路固定推杆681的顶部上安装有管路固定板682，两个管路固定爪683通过销轴安装在管路固定板682的顶部上，两个管路固定爪683的位置相对称，管路固定爪683的内侧面设置有卡齿，每个管路固定爪683的下方均设置有一个固定爪调节杆684，固定爪调节杆684通过铰链安装在管路固定板682与管路固定爪683之间，具体工作时，当丝扣推送装置5将丝扣移推送到丝扣套筒61内时，丝扣外壁的凸起结构与丝扣卡板64中部的凹槽相配合，伸长丝扣卡爪推杆63与丝扣卡板推杆65，使得丝扣被固定在丝扣套筒61内，此时丝扣抵住位于丝扣左端的套管上，然后控制管路固定机构68对丝扣左端的套管进行固定动作，伸长固定爪调节杆684使得管路固定爪683能够卡住套管，从而可以防止丝扣与套管同步旋转导致其无法连接，控制丝扣电机671旋转，使得丝扣可以安装到位于丝扣左端的套管上，此时丝扣滑杆676会带动丝扣伸缩杆677进行收缩，以便配合丝扣与套管的安装动作，丝扣与丝扣左端的套管安装完毕后，控制丝扣右端的套管移动到丝扣的右端，再控制管路固定机构68解除对丝扣左端套筒的固定动作，控制管路旋转机构36上的管路旋转电机366进行旋转，从而丝扣右端的套管能够安装到丝扣的右端上，此时丝扣在丝扣伸缩杆677与丝扣弹簧678的回复力作用下，能够配合丝扣与丝扣右端套管的安装动作，最后解除丝扣安装装置6对丝扣的固定动作，控制管路推送装置3将套管与丝扣向左推送，循环上述动作能够完成套管与丝扣的拼接动作。

工作时，第一步：首先将本发明固定在需要下套管的钻孔外侧，管路推送装置3能够将套管推送到丝扣的右端上，管路支撑推杆31的伸缩可以调节弧形支座35的高度，使得套管的高度与管路夹套37的高度相对应，伸长推送推杆33可以将弧形支座35上的套管推送到管路夹套37与管路旋转机构36内，推送板34的弧面结构能够配合套管的结构，防止推送板34卡在套管内，支撑轴承38对管路夹套37架起到支撑的作用，伸长夹板推杆310能够使得夹板39卡住套管，使得套管被固定在管路夹套37内，管路旋转机构36能够控制套管旋转，从而可以将套管通过螺纹连接的方式安装到丝扣上，伸长管路卡爪推杆365可以带动管路卡爪364将套管固定住，控制管路旋转电机366旋转，可以带动管路旋转套361在管路旋转支架362的支撑作用下旋转，使得套管安装到丝扣上，管路旋转套361与管路夹套37相配合能够对套管进行定位，防止套管位置有偏差导致套管与丝扣的无法连接，第二步：下料装置4能够控制丝扣储放盒41内的丝扣每次掉落一个，首先控制下料电机44旋转，下料电机44上的两个下料扇46进行同步旋转，由于扇叶两侧边的夹角为九十度，且两个下料扇46上设置的扇叶的位置相互交错，使得位于丝扣储放盒41最底部的丝扣掉落时，底部第二个丝扣被位于下料转轴45上方的下料扇46阻挡，当位于下料转轴45上方的下料扇46与丝扣储放盒41分离时，丝扣储放盒41内的丝扣会整体向下掉落，同时位于下料转轴45下方的下料扇46会将丝扣阻挡住，从而两个下料扇46能够控制丝扣每次掉落一个，扇叶的尖状结构能够更好的对丝扣进行隔离动作，第三步：首先正位推杆511带动正位弧形架512进行移动，使得下料装置4内的丝扣能够平稳的掉落到正位弧形架512上，调节正位推杆511与丝扣推送推杆51的长度，使得丝扣与丝扣旋转柱55位于同一合适的高度，控制旋转推杆53进行伸长运动，丝扣旋转柱55能够移动到丝扣的内部，伸长内撑推杆58，使得内撑板59能够撑住丝扣的内壁，内撑板59的柔性材质可以防止内撑板59损坏丝扣内壁上的螺纹，控制丝扣旋转电机54旋转能够带动丝扣旋转，使得丝扣外壁凸起结构与丝扣安装装置6相配合，然后控制旋转推杆53进行伸长运动，正位弧形架512上的丝扣滚轮513能够防止丝扣不规则的结构卡在正位弧形架512上，从而旋转推杆53能够在移动板56的支撑作用下将丝扣移动到丝扣安装装置6内，第四步：当丝扣推送装置5将丝扣移推送到丝扣套筒61内时，丝扣外壁的凸起结构与丝扣卡板64中部的凹槽相配合，伸长丝扣卡爪推杆63与丝扣卡板推杆65，使得丝扣被固定在丝扣套筒61内，此时丝扣抵住位于丝扣左端的套管上，然后控制管路固定机构68对丝扣左端的套管进行固定动作，伸长固定爪调节杆684使得管路固定爪683能够卡住套管，从而可以防止丝扣与套管同步旋转导致其无法连接，控制丝扣电机671旋转，使得丝扣可以安装到位于丝扣左端的套管上，此时丝扣滑杆676会带动丝扣伸缩杆677进行收缩，以便配合丝扣与套管的安装动作，丝扣与丝扣左端的套管安装完毕后，控制丝扣右端的套管移动到丝扣的右端，再控制管路固定机构68解除对丝扣左端套筒的固定动作，控制管路旋转机构36上的管路旋转电机366进行旋转，从而丝扣右端的套管能够安装到丝扣的右端上，此时丝扣在丝扣伸缩杆677与丝扣弹簧678的回复力作用下，能够配合丝扣与丝扣右端套管的安装动作，最后解除丝扣安装装置6对丝扣的固定动作，控制管路推送装置3将套管与丝扣向左推送，循环上述动作能够完成套管与丝扣的拼接动作，重复上述步骤可以对整个钻孔区域进行下套管动作，实现了套管自动与丝扣进行定位连接、丝扣自动下料的功能，解决了现有管棚法施工下套管时存在的劳动强度大、人工操作存在危险性、人工进行丝扣与套管的连接、套管与丝扣连接误差大、套管与丝扣连接难度大等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种隧道钻孔施工设备，包括支撑底板(2)、管路推送装置(3)、下料装置(4)、丝扣推送装置(5)和丝扣安装装置(6),其特征在于：所述的管路推送装置(3)安装在支撑底板(2)的左端顶部上，下料装置(4)与支撑底板(2)的中部上端面相连接，丝扣推送装置(5)位于下料装置(4)的下方，丝扣推送装置(5)安装在支撑底板(2)的顶部上，丝扣安装装置(6)与支撑底板(2)的左端顶部相连接；其中：

所述的管路推送装置(3)包括管路支撑推杆(31)、推送支板(32)、推送推杆(33)、推送板(34)、弧形支座(35)、管路旋转机构(36)、管路夹套(37)、支撑轴承(38)架、夹板(39)和夹板推杆(310)，推送支板(32)通过管路支撑推杆(31)安装在支撑底板(2)的左端顶部上，弧形支座(35)的底部与推送支板(32)的左端上端面相连接，推送板(34)位于弧形支座(35)的右端，推送板(34)的右侧面上安装有推送推杆(33)，推送推杆(33)安装在推送支板(32)的右端顶部上，管路夹套(37)位于推送支板(32)的左侧，管路夹套(37)的左右两端上均安装有一个支撑轴承(38)架，支撑轴承(38)架安装在支撑底板(2)上，管路夹套(37)的上下两端均设置有一个方孔，管路夹套(37)上的每个方孔内均设置有一个夹板推杆(310)，夹板推杆(310)与管路夹套(37)的外侧面相连接，夹板推杆(310)的顶部上安装有夹板(39)，夹板(39)的内侧面上设置有卡齿，管路旋转机构(36)位于管路夹套(37)的左侧，管路旋转机构(36)安装在支撑底板(2)上。

所述的下料装置(4)包括丝扣储放盒(41)、储放支架(42)、下料电机(44)、下料转轴(45)、两个下料扇(46)和稳固支架(47)，丝扣储放盒(41)的前后两端均安装有一个储放支架(42)，储放支架(42)与支撑底板(2)相连接，丝扣储放盒(41)的下端设置有隔离槽，下料电机(44)通过电机套安装在支撑底板(2)的顶部上，下料电机(44)的输出轴通过联轴器与下料转轴(45)的底部相连接，下料转轴(45)的上端上均匀安装有两个下料扇(46)，位于下料转轴(45)下方下料扇(46)的位置与丝扣储放盒(41)的底部相对应，位于下料转轴(45)上方下料扇(46)的位置与丝扣储放盒(41)上隔离槽的位置相对应，每个下料扇(46)上均设置有两个扇叶，稳固支架(47)通过轴承安装在下料转轴(45)的中部上，稳固支架(47)与支撑底板(2)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道钻孔施工设备，其特征在于：所述的丝扣推送装置(5)包括丝扣推送推杆(51)、旋转支撑板(52)、旋转推杆(53)、丝扣旋转电机(54)、丝扣旋转柱(55)、移动板(56)、支撑滑杆(57)、四个内撑推杆(58)、内撑板(59)、旋转推杆板(510)、正位推杆(511)、正位弧形架(512)和丝扣滚轮(513)，旋转支撑板(52)通过丝扣推送推杆(51)安装在支撑底板(2)上，旋转支撑板(52)的右端顶部上安装有旋转推杆板(510)，旋转推杆板(510)的左侧面与旋转推杆(53)的底部相连接，旋转推杆(53)的顶部上安装有丝扣旋转电机(54)，丝扣旋转电机(54)的输出轴与丝扣旋转柱(55)的左端中部相连接，丝扣旋转柱(55)上对称安装有四个内撑推杆(58)，每个内撑推杆(58)的顶部上均安装有一个内撑板(59)，内撑板(59)的外侧面为柔性材质，移动板(56)与丝扣旋转电机(54)相连接，移动板(56)的底部上设置有滑槽，移动板(56)上的滑槽内通过滑动配合的方式连接有支撑滑杆(57)，支撑滑杆(57)底部安装在旋转支撑板(52)上，正位推杆(511)位于旋转支撑板(52)的左侧，正位弧形架(512)通过正位推杆(511)安装在支撑底板(2)上，正位弧形架(512)的上端面上均匀设置有耳座，丝扣滚轮(513)通过销轴安装在正位弧形架(512)设置的耳座上。

3.根据权利要求1所述的一种隧道钻孔施工设备，其特征在于：所述的丝扣安装装置(6)包括丝扣套筒(61)、丝扣卡爪(62)、丝扣卡爪推杆(63)、丝扣卡板(64)、丝扣卡板推杆(65)、套筒固定架(66)、丝扣旋转机构(67)和管路固定机构(68)，丝扣套筒(61)的左端上设置有轮齿，丝扣套筒(61)的前后两端均设置有一个卡板孔，丝扣套筒(61)的上下两端均设置两个卡爪孔，丝扣套筒(61)上每个卡板孔内均设置有一个丝扣卡板推杆(65)，丝扣卡板推杆(65)的底部与丝扣套筒(61)的外侧面相连接，丝扣卡板推杆(65)的顶部上安装有丝扣卡板(64)，丝扣套筒(61)上设置的每个卡爪孔内均设置有一个丝扣卡爪推杆(63)，丝扣卡爪推杆(63)的底部与丝扣套筒(61)的外侧面相连接，丝扣卡爪推杆(63)的顶部上安装有丝扣卡爪(62)，套筒固定架(66)通过轴承安装在丝扣套筒(61)上，套筒固定架(66)的底部与丝扣旋转机构(67)相连接，丝扣旋转机构(67)与支撑底板(2)相连接，管路固定机构(68)位于丝扣旋转机构(67)的左端，管路固定机构(68)安装在支撑底板(2)的顶部上。

4.根据权利要求1所述的一种隧道钻孔施工设备，其特征在于：所述的管路旋转机构(36)包括管路旋转套(361)、管路旋转支架(362)、管路卡爪(364)、管路卡爪推杆(365)、管路旋转电机(366)、管路旋转转轴(367)、管路旋转齿轮(368)和管路旋转连扳(369)，管路旋转套(361)通过管路旋转支架(362)安装在支撑底板(2)上，管路旋转套(361)与管路旋转支架(362)通过轴承相连接，管路旋转套(361)的外侧面上设置有轮齿，管路旋转套(361)的上下两端均设置有一个方槽，管路旋转套(361)上的每个方槽内均设置有一个管路卡爪推杆(365)，管路卡爪推杆(365)的底部与管路旋转套(361)的外侧面相连接，管路卡爪推杆(365)的顶部上安装有管路卡爪(364)，管路旋转电机(366)通过电机套安装在支撑底板(2)上，管路旋转电机(366)的输出轴通过联轴器与管路旋转转轴(367)的右端相连接，管路旋转转轴(367)的左端通过轴承安装在管路旋转连扳(369)上，管路旋转连扳(369)与支撑底板(2)相连接，管路旋转齿轮(368)安装在管路旋转转轴(367)的中部上，管路旋转齿轮(368)与管路旋转套(361)上设置的轮齿相啮合。

5.根据权利要求3所述的一种隧道钻孔施工设备，其特征在于：所述的丝扣旋转机构(67)包括丝扣电机(671)、丝扣转轴(672)、丝扣齿轮(673)、丝扣轴连扳(674)、丝扣移动板(675)、两个丝扣滑杆(676)、丝扣伸缩杆(677)、丝扣弹簧(678)和丝扣伸缩连扳(679)，丝扣移动板(675)与套筒固定架(66)相连接，丝扣移动板(675)的底部上对称安装有两个丝扣滑杆(676)，丝扣滑杆(676)的底部为滑块结构，丝扣滑杆(676)的滑块结构与支撑底板(2)上的滑槽相配合连接，每个丝扣滑杆(676)的左端面上均与一个丝扣伸缩杆(677)的顶部相连接，丝扣伸缩杆(677)的底部通过丝扣伸缩连扳(679)安装在支撑底板(2)上，每个丝扣伸缩杆(677)的外侧均设置有一个丝扣弹簧(678)，丝扣弹簧(678)安装在丝扣滑杆(676)与丝扣伸缩连扳(679)之间，丝扣电机(671)通过电机套安装在丝扣移动板(675)上，丝扣电机(671)的输出轴通过联轴器与丝扣转轴(672)的右端相连接，丝扣转轴(672)的左端通过轴承安装在丝扣轴连扳(674)上，丝扣轴连扳(674)与丝扣移动板(675)相连接，丝扣齿轮(673)安装在丝扣转轴(672)的中部上，丝扣齿轮(673)与丝扣套筒(61)上设置的轮齿相啮合。

6.根据权利要求3所述的一种隧道钻孔施工设备，其特征在于：所述的管路固定机构(68)包括管路固定推杆(681)、管路固定板(682)、两个管路固定爪(683)和固定爪调节杆(684)，管路固定推杆(681)安装在支撑底板(2)上，管路固定推杆(681)的顶部上安装有管路固定板(682)，两个管路固定爪(683)通过销轴安装在管路固定板(682)的顶部上，两个管路固定爪(683)的位置相对称，管路固定爪(683)的内侧面设置有卡齿，每个管路固定爪(683)的下方均设置有一个固定爪调节杆(684)，固定爪调节杆(684)通过铰链安装在管路固定板(682)与管路固定爪(683)之间。