CN108612551B - 一种用于锚杆台车的注浆管架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于锚杆台车的注浆管架，包括：用于固定安装到所述锚杆台车上的安装架和支撑座，所述安装架和所述支撑座彼此间隔开地安装在同一轴线方向上；安装在所述安装架和所述支撑座之间的旋转轴，所述旋转轴的一端连接有摆动马达，在所述旋转轴上安装有随所述旋转轴转动的第一安装板和第二安装板，在所述第一安装板与所述第二安装板之间设有与所述旋转轴平行的伸缩机构；平行设置在所述旋转轴与所述伸缩机构之间的注浆管；设置在所述伸缩机构下方的驱动机构，用于使所述注浆管伸出或缩回；其中，所述注浆管在所述摆动马达的驱动下摆动到对准注浆孔的位置，并且在所述伸缩机构和所述驱动机构的作用下进入所述注浆孔进行注浆。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体地涉及一种用于锚杆台车的注浆管架。
背景技术
锚杆支护作业是钻爆法隧道施工中的关键环节之一。实际施工过程中，采用隧道锚杆台车进行锚杆支护具有效率高、质量稳定可靠、安全性能高等优点。注浆是全自动隧道锚杆台车必备的一个功能。
然而，目前常见的锚杆台车一般由锚杆台车钻孔，施工人员站在锚杆台车的吊篮或作业栏中注浆和安装锚杆。钻完孔后再通过人工将注浆管对准注浆孔进行注浆，这大大降低了施工效率，增加了施工成本，钻孔注浆的效果差，且工人的人身安全无法得到有效保证。
发明内容
针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于锚杆台车的注浆管架，其用于安装在锚杆台车凿岩机导轨的前端。该注浆管架能够将注浆管对准注浆孔并送入和送出注浆孔，从而实现锚杆台车钻孔后自动注浆。同时，该注浆管架也能够在安装锚杆后自动注浆。该注浆管架显著提升了锚杆台车的自动化程度，大大提高了锚杆支护作业的效率，避免了人工注浆时劳动强度大且人身安全无法保障的问题。
为此，根据本发明提供了一种用于锚杆台车的注浆管架，包括：用于固定安装到所述锚杆台车上的安装架和支撑座，所述安装架和所述支撑座彼此间隔开地安装在同一轴线方向上；安装在所述安装架和所述支撑座之间的旋转轴，所述旋转轴的一端连接有摆动马达，在所述旋转轴上安装有随所述旋转轴转动的第一安装板和第二安装板，在所述第一安装板与所述第二安装板之间设有与所述旋转轴平行的伸缩机构；平行设置在所述旋转轴与所述伸缩机构之间的注浆管，所述注浆管安装到所述第一安装板和所述第二安装板中，并能够随所述第一安装板与所述第二安装板摆动，且所述伸缩机构能够带动所述注浆管沿所述活塞杆的轴向运动；设置在所述伸缩机构下方的驱动机构，用于使所述注浆管伸出或缩回；其中，所述注浆管在所述摆动马达的驱动下摆动到对准注浆孔的位置，并且在所述伸缩机构和所述驱动机构的作用下进入所述注浆孔进行注浆。
在一个优选的实施例中，所述伸缩机构包括固定安装在所述第一、第二安装板之间的活塞杆，以及设置在所述活塞杆上的能够沿所述活塞杆轴向运动的油缸。
在一个优选的实施例中，所述注浆管嵌套有注浆导向管，所述注浆导向管与所述油缸固定连接，所述注浆导向管在所述油缸的作用下能够带动所述注浆管进入或退出所述注浆孔。
在一个优选的实施例中，所述第一安装板和所述第二安装板上分别设有用于卡合锁紧钻杆的第一开口槽和第二开口槽，所述第一开口槽和所述第二开口槽处于同一轴向上，其中，所述钻杆用于钻出所述注浆孔。
在一个优选的实施例中，在所述第一安装板上设有钻杆锁紧油缸，所述钻杆锁紧油缸中设有能够伸出以将所述钻杆锁在所述第一开口槽中的伸缩缸杆。
在一个优选的实施例中，所述驱动机构包括固定座和安装在所述固定座上的调节板，在所述固定座和调节板上分别安装有一个回转马达，在各所述回转马达的输出轴上均安装有转轮，其中，所述注浆管从所述转轮之间穿过。
在一个优选的实施例中，在所述调节板上设有腰型孔，用于调节所述转轮之间的距离，从而使所述注浆管能在所述转轮的回转作用下伸入或退出所述注浆孔。
在一个优选的实施例中，所述驱动机构通过所述固定座安装到所述油缸的下方，并随所述油缸同步运动。
在一个优选的实施例中，所述第一安装板上设有导向孔，在所述第二安装板上设有U形卡扣，所述注浆管从所述导向孔和所述U形卡扣中穿过。
在一个优选的实施例中，在所述注浆管的出口端连接有注浆导管，在所述注浆导管的出口端安装有导向套，所述导向套对准并连接预先安装在所述注浆孔中的中空锚杆进行注浆。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行说明。
图1显示了根据本发明的用于锚杆台车的注浆管架的整体结构。
图2显示了图1所示注浆管架中的钻杆锁紧油缸的安装结构。
图3显示了图1所示注浆管架中的驱动机构的结构。
图4显示了图1中所示注浆管架中的注浆管的另一实施例的结构。
在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
以下通过附图来对本发明进行介绍。
图1显示了根据本发明的用于锚杆台车的注浆管架100的整体结构。如图1所示，注浆管架100包括安装架4和支撑座8，安装架4和支撑座8彼此间隔开地安装在同一轴线方向上。注浆管架100通过安装架4和支撑座8安装到锚杆台车凿岩机导轨上，且处于凿岩机导轨同一侧的前端。在一个实施例中，安装板4通过安装板2和螺钉3等固定组件固定安装到锚杆台车上。同样地，支撑座8也通过安装板2和螺钉3等固定组件固定安装到锚杆台车上。由此，将注浆管100固定安装到锚杆台车上用于实现钻孔后自动注浆。
需要说明的是，本发明中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、“前”、“后”等均是针对所参照的附图1而言，并且将注浆管架100的靠近注浆孔的一端定义为前端或相似用语。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。
根据本发明，在安装架4和支撑座8之间安装有旋转轴7。如图1所示，旋转轴7的一端安装到安装架4上，且在旋转轴7的该端固定安装有法兰，旋转轴7通过该法兰连接有摆动马达1。同时，旋转轴7的另一端安装到支撑座8的导向孔中。旋转轴7能够在摆动马达1的驱动下在一定角度内摆动。
如图1所示，在旋转轴7上间隔开固定安装有第一连接板51和第二连接板5，第一连接板51和第二连接板5能够在摆动马达1的驱动下随旋转轴7摆动。在第一连接板51和第二连接板5上分别固定连接有第一安装板10和第二安装板13。在一个实施例中，第一安装板10和第二安装板13通过螺栓螺母等固定组件分别固定安装到第一连接板51和第二连接板5上。第一安装板10和第二安装板13均与旋转轴7相垂直安装。由此，第一安装板10和第二安装板13能在摆动马达1的驱动下随旋转轴7摆动。
根据本发明，在第一安装板10和第二安装板13之间设有伸缩机构40。如图1所示，伸缩机构40与处于旋转轴7的上方。伸缩机构40包括固定安装在第一安装板10和第二安装板13之间的活塞杆41，在活塞杆41上设有能够沿活塞杆41轴向运动的油缸12。油缸12与旋转轴7相互平行，从而使油缸12的伸缩方向沿旋转轴7的轴向方向。
如图2所示，在第一安装板10设有第一开口槽15。同时，在第二安装板13上设有第二开口槽70，第一安装板10上的第一开口槽15与第二安装板13上的第二开口槽70安装时处于同一轴向方向，且处于第一安装板10和第二安装板13的同侧。在图1所示实施例中，第一安装板10上的第一开口槽15与第二安装板13上的第二开口槽70构造成相同的结构。第一开口槽15和第二开口槽70用于安装并卡合锁紧钻杆，其中，钻杆用于钻出注浆孔。通过第一开口槽15和第二开口槽70能够有效保证施工过程中钻杆的稳定性。
在本实施例中，在第一安装板5上固定安装有钻杆锁紧油缸17。在一个实施例中，钻杆锁紧油缸17通过螺栓螺母等固定件固定安装在第一安装板10上。如图2所示，钻杆锁紧油缸17设置在第一安装板10上的开口槽15的下方，在钻杆锁紧油缸17中设有伸缩缸杆16，且伸缩缸杆16的伸缩方向正对着开口槽15的位置。这样，通过伸出钻杆锁紧油缸17中的伸缩缸杆16，从而能够将钻杆锁在第一安装板10的第一开口槽15中。在钻孔时，钻杆锁紧油缸17中的伸缩缸杆16缩回以便钻杆进行注浆孔，从而有效避免钻杆磨损。钻完孔后，钻杆在伸缩机构40的作用下从注浆孔中退出时，钻杆锁紧油缸17中的伸缩缸杆16伸出而将钻杆锁紧在第一安装板10和第二安装板13上的第一开口槽15和第二开口槽70中。然后，在第一安装板10和第二安装板13的摆动作用下，带动钻杆和注浆管14一起摆动，从而使注浆管14摆动到正对着注浆孔的位置以进行注浆施工。
根据本发明，在旋转轴7与伸缩机构40之间设有注浆管14。在图1所示实施例中，在第一安装板10上设有导向孔。在第二安装板13上安装有U形卡扣6，导向孔和U形卡扣6处于同一轴向上。注浆管14从U形卡扣6和导向孔中穿过，从而对注浆管起到导向作用，同时保证注浆管14的稳定性。注浆管14处于伸缩机构40的正下方，并且与伸缩机构40相互平行。注浆管14能够沿U形卡扣6和导向孔做轴向往复运动。这样，有利于注浆管14的导向，便于注浆管14找准注浆孔的位置，提高了注浆管架100的控制精度，进一步提高了注浆管架100的施工效率。
在本实施例中，注浆管14与伸缩机构40中的油缸12固定连接。施工时，注浆管14在摆动马达1的驱动力下随第一安装板10和第二安装板13摆动，从而摆动到对准注浆孔的位置。注浆管14进而在伸缩机构40的作用下沿伸缩机构40的轴向方向运动，从而进入注浆孔进行注浆，注浆完工后，在伸缩机构40的作用下缩回，退出注浆孔以进行下一步施工。
在一个实施例中，可在注浆管14上嵌套注浆导向管9，如图1所示，注浆导向管9设置为两段，一段从第一安装板10上的导向孔中穿过，另一段从第二安装板13上的U形卡扣中穿过。并且注浆导向管9与伸缩机构40中的油缸12固定连接。在一个实施例中，注浆管14采用塑料胶管，注浆导向管9采用刚性材料制成。在实际施工过程中，注浆导向管9处于靠近注浆孔的位置。在伸缩机构40的油缸12做伸出动作时，注浆导向管9能够在伸缩机构40的带动下向前运动以进入注浆孔，从而将注浆管14送入注浆孔中进行注浆施工，而在注浆完成后，在伸缩机构40的缩回作用下，注浆导向管9随伸缩机构40缩回，从而将注浆管14撤出注浆孔进行下一步施工。
根据本发明，在伸缩机构40的中部正下方设有驱动机构11。如图1所示，驱动机构11连接在油缸12的下方。驱动机构11用于带动注浆管14伸出进入注浆孔进行注浆，注浆完成后，用于带动注浆管14退出注浆孔，实现注浆管14的伸出或缩回，从而保证注浆管14能够进入注浆孔，保证充分注浆，增强了注浆的施工效果。
图3显示了驱动机构11的结构。如图3所示，驱动机构11包括固定座21，其用于安装到油缸12的下方。在固定座21上对称安装有两个回转马达20，回转马达20安装在固定座21的下端面上。回转马达20的输出轴处于固定座21的上端面，在两个回转马达20的输出轴上分别安装有转轮19。在一个实施例中，转轮19构造成齿面内凹的齿形转轮，从而在两个转轮19之间形成有能够容纳注浆管14的空隙。安装时，注浆管14穿过两个转轮19之间的空隙，且注浆管14与两个转轮19之间的空隙形成过盈配合，从而对注浆14产生一定的挤压力。由此，两个转轮19在回转马达20的驱动作用下能够带动注浆管14做轴向运动。转轮19正转时，能够带动注浆管14轴向向前运动而使注浆管14进入注浆孔底部，从而实现充分注浆。注浆完成后，反转回转马达20，能够带动注浆管14退出注浆孔以进行下一步施工工序。在本实施例中，注浆管14用于先注浆后向钻孔安装实心锚杆。
根据本发明，固定座21上安装有调节板22。固定座21用于将驱动机构11固定安装到油缸12的下方，且固定座21处于注浆导向管9的下方。同时，驱动机构11随油缸做同步运动。在图3所示实施例中，在调节板22上设有两个腰型孔，该腰型孔用于调节两个转轮19之间距离。安装时，使两个转轮19关于注浆管14对称，并调节两个转轮19之间的距离以对注浆管14产生一定的挤压力，以使转轮19在回转马达20的作用下带动注浆管14伸出或缩回。
图4显示了根据本发明的注浆管架100中的注浆管14的另一实施例的结构。如图4所示，在注浆管14的出口端可连接有注浆导管23，且在注浆导管23的出口端安装有导向套24。在一个实施例中，导向套24通过螺纹连接安装到注浆导管23的出口端。在一个实施例中，注浆管14采用塑料胶管，注浆导管23采用刚性材料制成。施工过程中，注浆导管23对准并连接预先安装在注浆孔中的中空锚杆，在导向套24的锥形孔和中空锚杆(未示出)的锁紧螺母靠紧后进行注浆，注浆时导向套24直接和中空锚杆的尾部贴合，从而实现先安装锚杆后注浆。
下面简述根据本发明的注浆管架100的工作过程。首先，将注浆管架100安装到锚杆台车凿岩机导轨上，并将钻杆卡合安装在第一安装板10和第二安装板13的第一开口槽15和第二开口槽70中，通过钻杆进行钻出注浆孔。钻孔时，第一安装板10上的锁紧油缸17中的伸缩缸杆16处于收缩状态，这样以避免钻杆磨损。钻完孔之后，钻杆从注浆孔中退出，之后，锁紧油缸17中的伸缩缸杆16伸出而将钻杆锁紧在第一安装板10上的第一开口槽15中。之后，启动摆动马达1，在摆动马达1的驱动力下，第一安装板10在旋转轴7的作用下带动注浆管14一起摆动到使注浆管14正对着注浆孔的位置。之后，启动伸缩机构40，从而使注浆管14在伸缩机构40的作用下向注浆孔方向运动并进入注浆孔中。之后，启动驱动机构11，正转回转马达20，使注浆管14在转轮19的作用下向注浆孔方向运动并进入注浆孔到达注浆孔底部。之后，开启注浆泵进行注浆，直至注浆完成。之后，反转回转马达20，使转轮19带动注浆管14退出注浆孔，注浆完成后，缩回伸缩机构40中的油缸12以使注浆管14退出注浆孔。之后，在摆动马达1的驱动下，旋转轴7带动注浆管14摆动并使第一安装板10上的开口槽对准下一个待钻注浆孔位置，通过钻杆进行钻孔。重复上述各步骤，实现钻孔后自动注浆。
根据本发明的注浆管架100，尤其应用于锚杆台车的注浆施工。注浆管架100通过安装座4和支撑座8固定安装在锚杆台车凿岩机导轨的前端，其能够在摆动马达1的驱动力下，通过摆动第一安装板10将注浆管14对准注浆孔，并能够通过伸缩机构40和驱动机构11实现注浆管14进入或退出注浆孔，从而实现了锚杆台车钻孔后自动注浆。另外，注浆管架100采用钻杆锁紧油缸17，其能够将钻杆锁在第一安装板10上的开口槽15中，并在摆动马达1的作用下带动第一安装板10旋转，从而在实现注浆功能的前提下，减小了凿岩机导轨的长度，使其结构更加合理。同时，注浆管架100还能够在安装锚杆后自动注浆，进一步提升了锚杆台车的自动化程度，提高了锚杆台车锚杆支护作业的效率，且有效较小了人工注浆的劳动强度，有效保障了施工人员的人身安全。
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于锚杆台车的注浆管架，包括：
用于固定安装到所述锚杆台车上的安装架(4)和支撑座(8)，所述安装架和所述支撑座彼此间隔开地安装在同一轴线方向上；
安装在所述安装架和所述支撑座之间的旋转轴(7)，所述旋转轴的一端连接有摆动马达(1)，在所述旋转轴上安装有随所述旋转轴转动的第一安装板(10)和第二安装板(13)，在所述第一安装板与所述第二安装板之间设有与所述旋转轴平行的伸缩机构(40)，所述伸缩机构包括固定安装在所述第一、第二安装板之间的活塞杆(41)，以及设置在所述活塞杆上的能够沿所述活塞杆轴向运动的油缸(12)；
平行设置在所述旋转轴与所述伸缩机构之间的注浆管(14)，所述注浆管安装到所述第一安装板和所述第二安装板中，并能够随所述第一安装板与所述第二安装板摆动，且所述伸缩机构能够带动所述注浆管沿所述活塞杆的轴向运动；
设置在所述伸缩机构下方的驱动机构(11)，用于使所述注浆管伸出或缩回；
其中，所述注浆管在所述摆动马达的驱动下摆动到对准注浆孔的位置，并且在所述伸缩机构和所述驱动机构的作用下进入所述注浆孔进行注浆。
2.根据权利要求1所述的注浆管架，其特征在于，在所述注浆管的外部嵌套有注浆导向管(9)，所述注浆导向管与所述油缸固定连接，所述注浆导向管在所述油缸的作用下能够带动所述注浆管进入或退出所述注浆孔。
3.根据权利要求1或2所述的注浆管架，其特征在于，所述第一安装板和所述第二安装板上分别设有用于卡合锁紧钻杆的第一开口槽(15)和第二开口槽(70)，所述第一开口槽和所述第二开口槽处于同一轴向上，其中，所述钻杆用于钻出所述注浆孔。
4.根据权利要求3所述的注浆管架，其特征在于，在所述第一安装板上设有钻杆锁紧油缸(17)，所述钻杆锁紧油缸中设有能够伸出以将所述钻杆锁在所述第一开口槽中的伸缩缸杆(16)。
5.根据权利要求1所述的注浆管架，其特征在于，所述驱动机构包括固定座(21)和安装在所述固定座上的调节板(22)，在所述固定座和调节板上分别安装有一个回转马达(20)，在各所述回转马达的输出轴上均安装有转轮(19)，其中，所述注浆管从所述转轮之间穿过。
6.根据权利要求5所述的注浆管架，其特征在于，在所述调节板上设有腰型孔，用于调节所述转轮之间的距离，从而使所述注浆管能在所述转轮的回转作用下伸入或退出所述注浆孔。
7.根据权利要求5或6所述的注浆管架，其特征在于，所述驱动机构通过所述固定座安装到所述油缸的下方，并随所述油缸同步运动。
8.根据权利要求1或2所述的注浆管架，其特征在于，所述第一安装板上设有导向孔，在所述第二安装板上设有U形卡扣(6)，所述注浆管从所述导向孔和所述U形卡扣中穿过。
9.根据权利要求1所述的注浆管架，其特征在于，在所述注浆管的出口端连接有注浆导管(23)，在所述注浆导管的出口端安装有导向套(24)，所述导向套对准并连接预先安装在所述注浆孔中的中空锚杆进行注浆。
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2018
- 2018-07-06 CN CN201810738712.1A patent/CN108612551B/zh active Active
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