CN108625778A - 一种地下空间工法施工的多功能智能钻机 - Google Patents

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李建平
武思宇
王伟涛
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Beijing Zhongyan Dadi Technology Co Ltd
Zhongyan Technology Co Ltd
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Abstract

本发明在于提供一种小型多角度多功能，施工精度高的可在地铁隧道或导洞等狭小空间施工的钻机，本发明的目的是通过以下装置实现的：控速大扭矩动力头，高强度桁架，自动卸杆夹持器，给进回拖装置，动力头监测仪，液压多角度摆架，安装平台，回转支承，履带底盘，液压支腿，控制单元，动力系统，遥控单元，钻杆自动装卸装置构成；本发明的优点在于针对地铁隧道、地铁导洞等极端狭小空间且施工质量要求较高的特殊施工环境，钻机结构在满足空间要求的条件下结合智能检测和监测设备来满足各项施工要求。

Description

一种地下空间工法施工的多功能智能钻机
技术领域
施工要求的同时满足在地下有限空间进行施工，例如地铁（铁路）隧道内、地下通道等有限的地下空间进行旋喷桩、锚杆锚固、抗浮桩等施工。随着施工技术的不断提升，对钻机本身的功能及自动化要求越来越高，这种小型多功能智能钻机融合了先进的检测控制技术，在智能化施工领域有一定的先进性。
背景技术
在传统基础加固施工中，通常不限制设备的外形，对功能不做过多要求，所以传统施工方式优点在于施工设备简单成本低，精度低效率高等，例如旋喷施工，多采用“一钻到底”的施工方法，需要打多深，塔架就设置多高，这种在无净空限制的条件下可显著提高施工效率。
随着轨道交通的快速发展，地下有限空间施工的工程越来越多，施工标准的规范化程度迅速提高，但是地下空间施工难度大，限制条件多，施工质量要求高等特点，传统施工方式工程质量难以保证，且没有专业的标准化设备完成洞内施工，所以为了满足地下空间施工需求，为地下空间开发建设提供高质量施工设备，开发一款满足在地下有限空间灵活多变的小型多功能智能钻机。
发明内容
本发明在于提供一种小型多角度多功能，施工精度高的可在隧道、地铁导洞等狭小空间施工的钻机，本发明的目的是通过以下装置实现的：控速大扭矩动力头，高强度桁架，自动卸杆夹持器，给进回拖装置，动力头监测仪，液压多角度摆架，安装平台，回转支承，履带底盘，液压支腿，控制单元，动力系统，遥控单元，钻杆自动装卸装置构成；本发明的优点在于针对隧道、导洞和其他地下有限空间的特殊施工环境，钻机结构在满足空间要求的条件下结合智能检测和监测设备来满足各项施工要求并且施工质量高。
其特征在于：
1、针对地下有限空间施工要求设计外形尺寸及多角度工作状态；
2、控速大扭矩动力头与自动卸杆夹持器安装在高强度桁架上导轨面，控速大扭矩动力头轴心与自动卸杆夹持器轴心同心；
3、高强度桁架可根据净空高度要求安装或拆卸短节调整高度；
4、高强度桁架下导轨与液压多角度摆架相连，达到不同角度施工要求；
5、液压多角度摆架与回转支承连接，回转支承可将多角度摆架向左或向右偏转；
6、回转支承固定在安装平台上，安装平台后部放置动力系统和控制单元满足重心要求；
7、动力系统可根据洞内施工需求切换电动机或者柴油机；
8、控制单元接收遥控信号以及安装在控速大扭矩动力头上方的动力头检测仪信号，动力头检测仪可以检测动力头轴心与地面前后和左右的夹角并将数据传输至控制单元，控制单元将预设数据与角度检测仪数据合并计算，提示操作人员调整液压多角度摆架各执行油缸；
9、操作人员可以手持遥控单元站在安全位置调整动力头轴线角度，直到达到施工要求；
10、控速大扭矩动力头可根据施工需求调整转速，动力头检测仪可实时检测动力头输出转速，并实时反馈转速数据；
11、控制单元实时监测并显示系统压力、温度、钻杆转速、钻杆提升速、轴心角度。
附图说明
图1是小型多功能智能钻机结构示意图：
附图编号名称：1钻具夹持器 2高强度桁架 3控速大扭矩动力头 4动力头监测仪 5液压多角度摆架 6回转支承 7履带底盘 8安装平台 9液压支腿 10控制单元 11动力系统 12给进回拖装置 13遥控单元。
图2是小型多功能智能钻机正视图：
附图编号名称：14钻杆自动装卸装置。
图3是小型多功能智能钻机的工作角度示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示其包括：1钻具夹持器固定在2高强度桁架前端，3控速大扭矩动力头安装在2高强度桁架上导轨面并由12给进回拖装置通过链条牵引在导轨面滑动，2高强度桁架由长短节连接组成可根据地下空间高度要求安装或拆卸短节调整高度，4动力头检测仪安装在3控速大扭矩动力头上方，工作状态实时检测3控速大扭矩动力头的轴心与水平面夹角以及主轴转速并反馈给10控制单元，2高强度桁架安装在5液压多角度摆架上，5液压多角度摆架通过6回转支承与8安装平台相连接，8安装平台固定在7履带底盘上，8安装平台后方安装11动力系统和9液压支腿，动力系统分为电动机动力系统和柴油机动力系统，可根据施工需求切换，液压支腿在工作状态支撑地面保持钻机平衡，行走状态收回，10控制单元安装在动力系统外壳后侧，避免10控制单元受损，13遥控单元与10控制单元采用无线连接通讯，10控制单元将钻机所有监测数据通过计算，以数显方式显示在13遥控单元显示屏，操作人员可以站在安全区域操纵设备完成施工作业。
如图2所示其包括：针对地下空间工法施工需求开发的14钻杆自动装卸装置，在钻机施工过程，操纵人员可以通过13遥控单元控制14钻杆自动装卸装置自动装卸钻杆，节省人工，提高施工效率。

Claims (6)

1.一种地下空间工法施工的多功能智能钻机，钻机结构在满足空间要求的条件下结合智能检测和监测设备来满足各项施工要求，本发明是通过以下方案予以实现：钻具夹持器固定在高强度桁架前端，控速大扭矩动力头安装在高强度桁架上导轨面并由给进回拖装置通过链条牵引在导轨面滑动，高强度桁架针对地下空间的工法施工，由长短节连接组成可根据地下空间高度要求安装或拆卸短节调整高度，动力头检测仪安装在控速大扭矩动力头上方，工作状态实时检测控速大扭矩动力头的轴心与水平面夹角以及主轴转速并反馈给控制单元，高强度桁架安装在液压多角度摆架上，液压多角度摆架通过回转支承与安装平台相连接，安装平台固定在履带底盘上，安装平台后方安装动力系统和液压支腿，动力系统分为电动机动力系统和柴油机动力系统，可根据施工需求切换，液压支腿在工作状态支撑地面保持钻机平衡，行走状态收回，控制单元安装在动力系统外壳后侧，避免控制单元受损，遥控单元与控制单元采用无线连接通讯，控制单元将钻机所有监测数据通过计算，以数显方式显示在遥控单元显示屏，操作人员可以站在安全区域操纵设备完成施工作业，钻杆自动装卸装置，在钻机施工过程，操纵人员可以通过遥控单元控制，针对地下空间工法施工开发的钻杆自动装卸装置自动装卸钻杆，节省人工，提高施工效率。
2.根据权利要求书所述一种地下空间工法施工的多功能智能钻机其特征在于：针对地下空间工法施工的多功能智能钻机。
3.根据权利要求书所述一种地下空间工法施工的多功能智能钻机其特征在于：动力头检测仪安装在控速大扭矩动力头上方，工作状态实时检测控速大扭矩动力头的轴心与水平面夹角以及主轴转速并反馈给控制单元。
4.根据权利要求书所述一种地下空间工法施工的多功能智能钻机其特征在于：遥控单元与控制单元采用无线连接通讯，控制单元将钻机所有监测数据通过计算，以数显方式显示在遥控单元显示屏。
5.根据权利要求书所述一种地下空间工法施工的多功能智能钻机其特征在于：针对地下有限空间施工开发的钻杆自动装卸装置。
6.根据权利要求书所述一种地下空间工法施工的多功能智能钻机其特征在于：高强度桁架针对地下有限空间的工法施工，由长短节连接组成可根据地下有限空间高度要求安装或拆卸短节调整高度。
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