CN108999568B - 一种隧道救援钻机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种隧道救援钻机,包括支护套管及排渣螺旋轴,所述排渣螺旋轴设于所述支护套管内,所述排渣螺旋轴的中心轴线与所述支护套管的中心轴线重合,所述排渣螺旋轴与支护套管之间留有排渣间隙,所述排渣螺旋轴沿轴向设置有供被困人员通过的贯通通道。本发明具有提高救援效率及获救概率,且结构紧凑等优点。

Description

一种隧道救援钻机
技术领域
本发明涉及隧道救援领域,尤其涉及一种隧道救援钻机。
背景技术
随着我国隧道建设大规模开展,安全事故数量及伤亡人数不断增加,尤其是隧道关门塌方涉险人员多、危害性大。现有的隧道关门塌方施工救援方法通常先通过多功能钻机或凿岩台车在距隧道拱顶约1.0~2.5m的塌体一侧,沿隧道轴线方向打通一个直径在108mm以上的“生命通道”为被困人员输送空气和食物,再通过人工开挖导坑或救援钻机的方式来打通“逃生通道”,使被困人员获救。
其中,人工开挖导坑是通过人工逐步挖掘通道,其效率低、掘进速度慢;救援钻机的施工效率明显高于人工开挖导坑,其主要采用套管钻进、螺旋轴出渣的方式打通“逃生通道”,然后再逐步拆除螺旋轴,留下套管在塌体内作支护,使被困人员沿套管爬出获救。但钻进打通“逃生通道”后,需逐步退出、拆除螺旋轴,待螺旋轴完全拆除后,被困人员才能从套管里爬出,一般隧道塌体深度在20-30m,长时间的拆轴将严重影响救援效率。而在救援施工时,时间就是生命,提高救援效率、减少打通“逃生通道”的时间尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种提高救援效率及获救概率,且结构紧凑的隧道救援钻机。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种隧道救援钻机,包括支护套管及排渣螺旋轴,所述排渣螺旋轴设于所述支护套管内,所述排渣螺旋轴的中心轴线与所述支护套管的中心轴线重合,所述排渣螺旋轴与支护套管之间留有排渣间隙,所述排渣螺旋轴沿轴向设置有供被困人员通过的贯通通道。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述贯通通道的直径为0.6m~0.8m,所述排渣间隙为0.1m~0.3m。
隧道救援钻机还包括行走履带、安装平台、套管驱动组件及螺旋轴驱动组件,所述安装平台设于所述行走履带上,所述支护套管在套管驱动组件的驱动下沿安装平台的轴向旋转推进,所述排渣螺旋轴在螺旋轴驱动组件的驱动下沿安装平台的轴向旋转推进。
所述安装平台的前端固定连接有固定支架;所述套管驱动组件及螺旋轴驱动组件均包括推进油缸、旋转驱动部件及移动支架,所述推进油缸的伸缩端与固定支架连接,所述推进油缸的另一端设于移动支架上,在推进油缸伸缩时,所述移动支架沿安装平台的轴向移动;所述旋转驱动部件、支护套管及排渣螺旋轴设于对应驱动组件的移动支架上,以随移动支架移动。
所述旋转驱动部件包括回转减速机及传动齿轮,所述回转减速机通过传动齿轮带动支护套管或排渣螺旋轴旋转。
沿隧道救援钻机的钻进方向,安装支护套管的所述移动支架设于安装排渣螺旋轴的所述移动支架的前方。
所述固定支架上设有用于调节支护套管角度的调节组件,所述调节组件包括多个沿固定支架周向设置的调节螺杆,以及多个与调节螺杆一一对应设置的滚轮,所述调节螺杆螺接于所述固定支架上,且所述调节螺杆的一端伸入所述固定支架内;所述滚轮设于所述调节螺杆的伸入端,并与所述支护套管滚动配合。
所述安装平台的四角设有四组防止钻机钻进时产生偏离的调平组件,各组所述调平组件均包括调平板、调平油缸、三角连接块及抵接块,所述调平板及调平油缸均设于安装平台上,所述抵接块抵接于地面,所述三角连接块的三角分别与调平板、调平油缸的伸缩端及抵接块铰接。
所述安装平台的后端设有发动机泵组及液压油箱。
所述排渣螺旋轴的前端设有切割齿,所述切割齿伸出所述支护套管的前端
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明的排渣螺旋轴沿轴向设置有贯通通道,使得本隧道救援钻机在钻进完毕、打开“逃生通道”后,无需拆除排渣螺旋轴,被困人员即可直接从排渣螺旋轴的贯通通道爬出,其省去了大量的拆轴时间,大大提高了救援效率及人员成功获救的概率。同时,排渣螺旋轴的中心轴线与支护套管的中心轴线重合,排渣螺旋轴与支护套管之间留有排渣间隙,其在最大程度增大排渣螺旋轴的轴径以开设贯通通道的同时,保证了渣土的顺利排出,且结构紧凑、无法占用额外的空间。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1是本发明排渣螺旋轴与支护套管的位置关系示意图。
图2是本发明隧道救援钻机的主视图。
图3是本发明隧道救援钻机的俯视图。
图中各标号表示:
1、支护套管;2、排渣螺旋轴;21、贯通通道;22、切割齿;3、排渣间隙;4、行走履带;5、安装平台;6、固定支架;7、驱动组件;71、推进油缸;72、旋转驱动部件;721、回转减速机;73、移动支架;8、调节组件;81、调节螺杆;9、调平组件;91、调平板;92、调平油缸;93、三角连接块;94、抵接块;10、动力单元;101、发动机泵组;102、液压油箱。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明,但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示,本实施例的隧道救援钻机,包括支护套管1及排渣螺旋轴2。其中,排渣螺旋轴2设于支护套管1内,排渣螺旋轴2的中心轴线与支护套管1的中心轴线重合,排渣螺旋轴2与支护套管1之间留有排渣间隙3;排渣螺旋轴2沿轴向设置有贯通通道21,以供被困人员通过。
本发明的排渣螺旋轴2沿轴向设置有贯通通道21,使得本隧道救援钻机在钻进完毕、打开“逃生通道”后,无需拆除排渣螺旋轴2,被困人员即可直接从排渣螺旋轴2的贯通通道21爬出,其省去了大量的拆轴时间,大大提高了救援效率及人员成功获救的概率。同时,排渣螺旋轴2的中心轴线与支护套管1的中心轴线重合,排渣螺旋轴2与支护套管1之间留有排渣间隙3,其在最大程度增大排渣螺旋轴2的轴径以开设贯通通道21的同时,保证了渣土的顺利排出,且结构紧凑、无法占用额外的空间。
本实施例中,贯通通道21的直径为0.6m~0.8m;排渣间隙3为0.1m~0.3。其保证了人员的顺利爬出及渣土的有效排出,其结构紧凑、成本低。
如图2及图3所示,本实施例的隧道救援钻机还包括行走履带4、安装平台5及驱动组件7。其中,安装平台5设于行走履带4上,并在行走履带4的带动下移动至至塌方体位置;驱动组件7包括套管驱动组件及螺旋轴驱动组件,支护套管1在套管驱动组件的驱动下沿安装平台5的轴向旋转推进,排渣螺旋轴2在螺旋轴驱动组件的驱动下沿安装平台5的轴向旋转推进。其布局结构简单、紧凑,且保证了支护套管1、排渣螺旋轴2的钻进效果。
进一步的,安装平台5的前端固定连接有固定支架6;套管驱动组件及螺旋轴驱动组件均包括推进油缸71、旋转驱动部件72及移动支架73。其中,推进油缸71的伸缩端与固定支架6连接,推进油缸71的另一端设于移动支架73上,在推进油缸71伸缩时,推进油缸71抵紧于固定支架6上,并带动移动支架73沿安装平台5的轴向移动。推进油缸71及固定支架6组合的形式提供了移动支架73沿安装平台5轴向移动的驱动力,驱动效果好。
本实施例中,套管驱动组件的旋转驱动部件72及支护套管1设于套管驱动组件的移动支架73上;螺旋轴驱动组件的旋转驱动部件72及排渣螺旋轴2设于螺旋轴驱动组件的移动支架73上。其使得旋转驱动部件72、支护套管1及排渣螺旋轴2均可随移动支架73同步移动,保证了支护套管1及排渣螺旋轴2在推进的同时可进行旋转,其钻井运行可靠性高,且结构紧凑。
如图2所示,沿隧道救援钻机的钻进方向,安装支护套管1的移动支架73设于安装排渣螺旋轴2的移动支架73的前方。其使得支护套管1与排渣螺旋轴2在旋进过程不会产生干涉,保证了隧道救援钻机钻井的顺利进行。
进一步的,旋转驱动部件72包括回转减速机721及传动齿轮。其中,回转减速机721的输出端与传动齿轮连接,传动齿轮与支护套管1或排渣螺旋轴2连接,以驱动支护套管1及排渣螺旋轴2旋转,其保证了支护套管1及排渣螺旋轴2的可靠有效旋转,其占用空间小。
进一步的,固定支架6上设有调节组件8,调节组件8包括调节螺杆81及滚轮。其中,调节螺杆81为多个,多个调节螺杆81沿固定支架6的周向设置,同时,各调节螺杆81螺接于固定支架6上,调节螺杆81的一端伸入固定支架6内,通过调节调节螺杆81的伸入深度即可调整支护套管1的角度。滚轮为多个,多个滚轮与调节螺杆81一一对应设置,且位于调节螺杆81的伸入端,滚轮与支护套管1滚动配合,以在调节支护套管1角度的同时,减小磨损。
如图2及图3所示,安装平台5的四角设有四组调平组件9,各组调平组件9均包括调平板91、调平油缸92、三角连接块93及抵接块94。其中,调平板91及调平油缸92均设于安装平台5上;抵接块94抵接于地面;三角连接块93的三角分别与调平板91、调平油缸92的伸缩端及抵接块94铰接。在需调平时,通过调平油缸92的伸缩即可调整调平板91的水平位置,使得支护套管1及排渣螺旋轴2在钻进时始终沿隧道轴向平行,以避免钻机钻进时产生的偏离。
本实施例中,排渣螺旋轴2的前端设有切割齿22,切割齿22伸出支护套管1的前端,以挖掘崩落塌方体。本实施例中,安装平台5的后端设有动力单元10。动力单元10包括发动机泵组101及液压油箱102,其中,发动机泵组101驱动行走履带4移动至塌方体位置;液压油箱102储存液压系统工作所需的油液。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种隧道救援钻机,包括支护套管及排渣螺旋轴,所述排渣螺旋轴设于所述支护套管内,其特征在于,所述排渣螺旋轴的中心轴线与所述支护套管的中心轴线重合,所述排渣螺旋轴与支护套管之间留有排渣间隙,所述排渣螺旋轴沿轴向设置有供被困人员通过的贯通通道,
所述隧道救援钻机还包括行走履带、安装平台、套管驱动组件及螺旋轴驱动组件,所述安装平台设于所述行走履带上,所述支护套管在套管驱动组件的驱动下沿安装平台的轴向旋转推进,所述排渣螺旋轴在螺旋轴驱动组件的驱动下沿安装平台的轴向旋转推进,
其中,所述安装平台的前端固定连接有固定支架;所述套管驱动组件及螺旋轴驱动组件均包括推进油缸、旋转驱动部件及移动支架,所述推进油缸的伸缩端与固定支架连接,所述推进油缸的另一端设于移动支架上,在推进油缸伸缩时,所述移动支架沿安装平台的轴向移动;所述旋转驱动部件、支护套管及排渣螺旋轴设于对应驱动组件的移动支架上,以随移动支架移动。
2.根据权利要求1所述的隧道救援钻机,其特征在于,所述贯通通道的直径为0.6 m ~0.8m,所述排渣间隙为0.1m ~0.3m。
3.根据权利要求1所述的隧道救援钻机,其特征在于,所述旋转驱动部件包括回转减速机及传动齿轮,所述回转减速机通过传动齿轮带动支护套管或排渣螺旋轴旋转。
4.根据权利要求3所述的隧道救援钻机,其特征在于,沿隧道救援钻机的钻进方向,安装支护套管的所述移动支架设于安装排渣螺旋轴的所述移动支架的前方。
5.根据权利要求3所述的隧道救援钻机,其特征在于,所述固定支架上设有用于调节支护套管角度的调节组件,所述调节组件包括多个沿固定支架周向设置的调节螺杆,以及多个与调节螺杆一一对应设置的滚轮,所述调节螺杆螺接于所述固定支架上,且所述调节螺杆的一端伸入所述固定支架内;所述滚轮设于所述调节螺杆的伸入端,并与所述支护套管滚动配合。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的隧道救援钻机,其特征在于,所述安装平台的四角设有四组防止钻机钻进时产生偏离的调平组件,各组所述调平组件均包括调平板、调平油缸、三角连接块及抵接块,所述调平板及调平油缸均设于安装平台上,所述抵接块抵接于地面,所述三角连接块的三角分别与调平板、调平油缸的伸缩端及抵接块铰接。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的隧道救援钻机,其特征在于,所述安装平台的后端设有发动机泵组及液压油箱。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的隧道救援钻机,其特征在于,所述排渣螺旋轴的前端设有切割齿,所述切割齿伸出所述支护套管的前端。
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