CN110439474B - 一种铰链式双推进梁推进机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道掌子面临空面钻孔技术领域，涉及一种铰链式双推进梁推进机构。涉及的一种铰链式双推进梁推进机构具有推进梁支架；推进梁支架具有底板和连接在底板两端的等腰三角形板；推进梁支架的前端固定有顶尖；铰接轴的两侧分别设置有潜孔钻推进梁、水磨钻推进梁；潜孔钻推进梁用来安装潜孔钻系统；水磨钻推进梁用来安装水磨钻系统；对应潜孔钻推进梁设置有开合油缸Ⅰ；对应水磨钻推进梁设置有开合油缸Ⅱ；开合油缸Ⅰ与开合油缸Ⅱ安装在推进梁支架内部的前端。本发明提高了钻孔效率，避免了独自使用潜孔钻制造隧道掌子面周边临空面窜空的问题以及独自使用水磨钻制造隧道掌子面周边临空面时钻孔速度低的问题。
Description
技术领域
本发明属于隧道掌子面临空面钻孔技术领域，主要涉及一种铰链式双推进梁推进机构。
技术背景
目前，对于城市地下隧道施工技术要求越来越严格，因此，非爆施工法在城市地下隧道施工得到了广泛的推广应用，它具有安全、环保、降噪等特点。其中，利用劈裂棒对隧道掌子面硬岩破碎是一种非常有效的方式，破碎之前，在隧道掌子面周边制作临空面是该种施工工艺不可或缺的一项，只有创造出临空面，劈裂棒才可以将岩石劈裂。在此之前，临空面钻取的设备有潜孔钻以及水磨钻，潜孔钻开孔速度快，缺点是不能钻咬合孔，因为在钻咬合孔时，潜孔钻有一部分没有被岩石约束，这样会使得潜孔钻朝着无约束的方向偏移，即窜孔，所以潜孔钻只能钻取具有一定孔距的孔，孔与孔之间未钻取的岩石只能依靠水磨钻来取芯，水磨钻钻孔稳定、振动较小，缺点是钻孔速度慢，并且潜孔钻与水磨钻的每次互换都需要人工不断的拆装，致使钻孔效率低、人工投入大等因素影响了施工进度。
发明内容
本发明的目的是提出一种铰链式双推进梁推进机构，使其能够快速的切换潜孔钻与水磨钻，能够快速的对掌子面周边钻孔制造临空面，达到钻孔作业过程中的快捷方便、安全性高以及作业效率高的使用需求。
本发明为完成上述发明任务采用如下的技术方案：
一种铰链式双推进梁推进机构，所述铰链式双推进梁推进机构具有推进梁支架；所述的推进梁支架具有底板和连接在底板两端的等腰三角形板；两个等腰三角形板的下端固定在所述的底板，上端通过铰接轴连接为一体形成外观呈等腰三角形的推进梁支架；所述推进梁支架的前端固定有顶尖，所述顶尖由橡胶材质制作，用于钻孔时与隧道掌子面接触，为所述潜孔钻推进梁与水磨钻推进梁提供稳定性；所述铰接轴的两侧分别设置有潜孔钻推进梁、水磨钻推进梁；所述的潜孔钻推进梁、水磨钻推进梁分别与所述的铰链轴铰接；所述潜孔钻推进梁用来安装潜孔钻系统；所述水磨钻推进梁用来安装水磨钻系统；所述的孔钻推进梁上固定有为所述潜孔钻系统的前后移动提供导向及约束作用的潜孔钻动力头导轨；所述的水磨钻推进梁上固定有为水磨钻系统的前后移动提供导向及约束作用的水磨钻动力头导轨；对应所述的潜孔钻推进梁设置有开合油缸Ⅰ；对应所述的水磨钻推进梁设置有开合油缸Ⅱ；所述开合油缸Ⅰ与所述开合油缸Ⅱ安装在所述推进梁支架内部的前端，分别用于调整所述潜孔钻推进梁与所述水磨钻推进梁的开合角度，以便于适应不同的钻孔轨迹线；
所述潜孔钻系统用于钻取掌子面周边临空面具有一定孔距的孔；所述潜孔钻系统包括有潜孔钻、潜孔钻扶钎器、潜孔钻动力头、潜孔钻动力头安装板、潜孔钻动力头滑块、潜孔钻推进系统；所述潜孔钻用于在掌子面上钻孔，穿过所述潜孔钻扶钎器后安装在所述潜孔钻动力头上；所述潜孔钻扶钎器通过螺栓固定在所述潜孔钻动力头导轨的前端，对所述潜孔钻起支撑作用；所述潜孔钻动力头通过螺栓固定于所述潜孔钻动力头安装板上，为所述潜孔钻钻孔提供动力；所述潜孔钻动力头安装板对所述潜孔钻动力头起支撑作用，其上部通过螺栓与所述潜孔钻动力头相连，下部通过螺栓与所述潜孔钻动力头滑块相连；所述潜孔钻动力头滑块安装在所述潜孔钻动力头导轨上；与所述潜孔钻动力头导轨一起为所述潜孔钻动力头的前后移动提供导向及约束。
所述水磨钻系统用于钻取掌子面周边临空面具有一定孔距的孔；所述水磨钻系统包括有水磨钻、水磨钻扶钎器、水磨钻动力头、水磨钻动力头安装板、水磨钻动力头滑块、水磨钻推进系统；所述水磨钻用于在掌子面上钻孔，穿过所述水磨钻扶钎器后安装在所述水磨钻动力头上；所述水磨钻扶钎器通过螺栓固定在所述水磨钻动力头导轨的前端，对所述水磨钻起支撑作用；所述水磨钻动力头通过螺栓固定于所述水磨钻动力头安装板上，为所述水磨钻钻孔提供动力；所述水磨钻动力头安装板对所述水磨钻动力头起支撑作用，其上部通过螺栓与所述水磨钻动力头相连，下部通过螺栓与所述水磨钻动力头滑块相连；所述水磨钻动力头滑块安装在所述水磨钻动力头导轨上；与所述水磨钻动力头导轨一起为所述水磨钻动力头前后移动提供导向及约束。
所述潜孔钻推进系统包括有推进油缸Ⅰ、链条Ⅰ、动滑轮Ⅰ、定滑轮组成，安装在所述潜孔钻推进梁上，为所述潜孔钻动力头前后移动提供动力；其中所述定滑轮有两个：定滑轮Ⅰ和定滑轮Ⅱ；。
所述水磨钻推进系统包括有推进油缸Ⅱ、链条Ⅱ、动滑轮Ⅱ、定滑轮组成，安装在所述水磨钻推进梁上，为所述水磨钻动力头前后移动提供动力；其中所述定滑轮有两个：定滑轮Ⅲ和定滑轮Ⅳ。
本发明提出的一种铰链式双推进梁推进机构，该推进梁上有两套钻孔系统，即潜孔钻钻孔系统、水磨钻钻孔系统，这两套钻孔系统可根据现场实际施工要求进行同步钻孔或者不同步钻孔，两套钻孔系统通过各自的推进系统来进行推进或者后退，通过灵活使用这两套钻孔系统，可大大提高钻孔效率，避免了独自使用潜孔钻制造隧道掌子面周边临空面窜空的问题以及独自使用水磨钻制造隧道掌子面周边临空面时钻孔速度低的问题，同时也有效的解决了两套系统互换时人员劳动强度大、更换时间长的问题，达到隧道掌子面周边临空面制造的快速性、方便性、安全性、经济性等需要。
附图说明
图1 本发明结构示意图。
图2推进梁结构示意图。
图3推进梁结构刨面示意图。
图4 推进梁支架结构示意图
图5潜孔钻推进系统结构示意图。
图6水磨钻推进系统结构示意图。
图中：1、潜孔钻扶钎器，2、潜孔钻，3、潜孔钻动力头，4、潜孔钻动力头安装板，5、潜孔钻动力头滑块，6、水磨钻动力头滑块， 7、水磨钻动力头安装板，8、水磨钻动力头，9、水磨钻，10、水磨钻扶钎器，11、顶尖，12、定滑轮安装板Ⅰ，13、潜孔钻动力头导轨，14、潜孔钻推进梁，15、定滑轮安装板Ⅱ，16、定滑轮安装板Ⅲ，17、水磨钻推进梁，18、水磨钻动力头导轨，19、定滑轮安装板Ⅳ，20、开合油缸Ⅰ，21、开合油缸Ⅱ，22、推进梁支架，23、铰链轴，24、定滑轮Ⅰ，25、链条Ⅰ，26、推进油缸Ⅰ，27、定滑轮Ⅱ，28、动滑轮Ⅰ，29、定滑轮Ⅳ，30、链条Ⅱ，31、推进油缸Ⅱ，32、定滑轮Ⅲ，33、动滑轮Ⅱ。
具体实施方式
结合附图与具体实施例对本发明进行进一步说明，该文件中的前后方向以实际使用时，推进方向为前端；
如图1所示，一种铰链式双推进梁推进机构，所述铰链式双推进梁推进机构包括推进梁结构、潜孔钻系统、水磨钻系统；
所述推进梁机构用以将所述潜孔钻系统、水磨钻系统推进至掌子面钻孔时使用；结合图2、图3，所述推进梁结构包括有推进梁支架22、推进梁、顶尖11、导轨、定滑轮安装板、开合油缸；所述推进梁支架22外观呈等腰三角形；底部通过钢板连接，顶部通过所述铰链轴23连接，用以安装所述推进梁；为所述推进梁的开合提供支点；所述推进梁为两个：潜孔钻推进梁14和水磨钻推进梁17；所述潜孔钻推进梁14用来安装所述潜孔钻系统；所述水磨钻推进梁17用来安装所述水磨钻系统；所述潜孔钻推进梁14与所述水磨钻推进梁17通过所述铰链轴23铰链；所述顶尖11由橡胶材质制作，固定在所述推进梁支架22前端，用于钻孔时与隧道掌子面接触，为所述潜孔钻推进梁14与水磨钻推进梁17提供稳定性；所述导轨为两组：潜孔钻动力头导轨13、水磨钻动力头导轨18；所述潜孔钻动力头导轨13固定在所述潜孔钻推进梁14上，为所述潜孔钻系统的前后移动提供导向及约束作用；所述水磨钻动力头导轨18固定在所述水磨钻推进梁17上，为所述水磨钻系统的前后移动提供导向及约束作用；所述定滑轮安装板有四个：定滑轮安装板Ⅰ12、定滑轮安装板Ⅱ15、定滑轮安装板Ⅲ16、定滑轮安装板Ⅳ19；所述定滑轮安装板Ⅰ12与所述定滑轮安装板Ⅱ15分别固定在所述潜孔钻推进梁14的前端和后端；所述定滑轮安装板Ⅲ16与所述定滑轮安装板Ⅳ19分别固定在所述水磨钻推进梁17的后端和前端；所述定滑轮安装板用来安装所述定滑轮；所述开合油缸为两个：开合油缸Ⅰ20和开合油缸Ⅱ21；所述开合油缸Ⅰ20与所述开合油缸Ⅱ21安装在所述推进梁支架22内部前端，分别用于调整所述潜孔钻推进梁14与所述水磨钻推进梁17的开合角度，以便于适应不同的钻孔轨迹线。
所述潜孔钻系统用于钻取掌子面周边临空面具有一定孔距的孔；所述潜孔钻系统包括有潜孔钻2、潜孔钻扶钎器1、潜孔钻动力头3、潜孔钻动力头安装板4、潜孔钻动力头滑块5、潜孔钻推进系统；所述潜孔钻2用于在掌子面上钻孔，穿过所述潜孔钻扶钎器1后安装在所述潜孔钻动力头3上；所述潜孔钻扶钎器1通过螺栓固定在所述潜孔钻动力头导轨13的前端，对所述潜孔钻2起支撑作用；所述潜孔钻动力头3通过螺栓固定于所述潜孔钻动力头安装板4上，为所述潜孔钻2钻孔提供动力；所述潜孔钻动力头安装板4对所述潜孔钻动力头起支撑作用，其上部通过螺栓与所述潜孔钻动力头3相连，下部通过螺栓与所述潜孔钻动力头滑块5相连；所述潜孔钻动力头滑块5安装在所述潜孔钻动力头导轨13上；与所述潜孔钻动力头导轨13一起为所述潜孔钻动力头3的前后移动提供导向及约束；结合图5，所述潜孔钻推进系统包括有推进油缸Ⅰ26、链条Ⅰ25、动滑轮Ⅰ28、定滑轮组成，安装在所述潜孔钻推进梁上14，为所述潜孔钻动力头3的前后移动提供动力；其中所述定滑轮有两个：定滑轮Ⅰ24和定滑轮Ⅱ27；所述定滑轮Ⅰ24固定在所述定滑轮安装板Ⅰ12上；所述定滑轮Ⅱ27固定在所述定滑轮安装板Ⅱ15上；当需要所述潜孔钻系统钻孔时，所述潜孔钻推进系统中所述推进油缸Ⅰ26收缩，通过所述链条Ⅰ25、所述动滑轮Ⅰ28、所述定滑轮Ⅰ24以及所述定滑轮Ⅱ27带动所述潜孔钻动力头3前进进行钻孔；钻孔完成后所述潜孔钻推进系统中所述推进油缸Ⅰ26伸出，所述潜孔钻动力头3后退，完成一个钻孔循环。
所述水磨钻系统用于钻取掌子面周边临空面具有一定孔距的孔；所述水磨钻系统包括有水磨钻9、水磨钻扶钎器10、水磨钻动力头8、水磨钻动力头安装板7、水磨钻动力头滑块6、水磨钻推进系统；所述水磨钻9用于在掌子面上钻孔，穿过所述水磨钻扶钎器10后安装在所述水磨钻动力头8上；所述水磨钻扶钎器10通过螺栓固定在所述水磨钻动力头导轨18的前端，对所述水磨钻9起支撑作用；所述水磨钻动力头8通过螺栓固定于所述水磨钻动力头安装板7上，为所述水磨钻9钻孔提供动力；所述水磨钻动力头安装板7对所述水磨钻动力头8起支撑作用，其上部通过螺栓与所述水磨钻动力头8相连，下部通过螺栓与所述水磨钻动力头滑块6相连；所述水磨钻动力头滑块6安装在所述水磨钻动力头导轨18上；与所述水磨钻动力头导轨18一起为所述水磨钻动力头8的前后移动提供导向及约束；结合图6，所述水磨钻推进系统包括有推进油缸Ⅱ31、链条Ⅱ30、动滑轮Ⅱ33、定滑轮组成，安装在所述水磨钻推进梁17上，为所述水磨钻动力头8的前后移动提供动力；其中所述定滑轮有两个：定滑轮Ⅲ32和定滑轮Ⅳ29；所述定滑轮Ⅲ32固定在所述定滑轮安装板Ⅲ16上；所述定滑轮Ⅳ29固定在所述定滑轮安装板Ⅳ19上；当需要所述水磨钻系统钻孔时，所述水磨钻推进系统中所述推进油缸Ⅱ31收缩，通过所述链条Ⅱ30、所述动滑轮Ⅱ33、所述定滑轮Ⅲ32以及所述定滑轮Ⅳ29带动所述水磨钻动力头8前进进行钻孔；钻孔完成后所述水磨钻推进系统中所述推进油缸Ⅱ31伸出，所述水磨钻动力头8后退，完成一个钻孔循环。
Claims (5)
1.一种铰链式双推进梁推进机构，其特征在于：所述铰链式双推进梁推进机构具有推进梁支架；所述的推进梁支架具有底板和连接在底板两端的等腰三角形板；两个等腰三角形板的下端固定在所述的底板，上端通过铰接轴连接为一体形成外观呈等腰三角形的推进梁支架；所述推进梁支架的前端固定有顶尖，所述顶尖由橡胶材质制作，用于钻孔时与隧道掌子面接触，为潜孔钻推进梁与水磨钻推进梁提供稳定性；铰接轴的两侧分别设置有潜孔钻推进梁、水磨钻推进梁；所述的潜孔钻推进梁、水磨钻推进梁分别与所述的铰接轴铰接；所述潜孔钻推进梁用来安装潜孔钻系统；所述水磨钻推进梁用来安装水磨钻系统；所述的潜孔钻推进梁上固定有为所述潜孔钻系统的前后移动提供导向及约束作用的潜孔钻动力头导轨；所述的水磨钻推进梁上固定有为水磨钻系统的前后移动提供导向及约束作用的水磨钻动力头导轨；对应所述的潜孔钻推进梁设置有开合油缸Ⅰ；对应所述的水磨钻推进梁设置有开合油缸Ⅱ；所述开合油缸Ⅰ与所述开合油缸Ⅱ安装在所述推进梁支架内部的前端，分别用于调整所述潜孔钻推进梁与所述水磨钻推进梁的开合角度，以便于适应不同的钻孔轨迹线。
2.如权利要求1所述的一种铰链式双推进梁推进机构，其特征在于：所述潜孔钻系统用于钻取掌子面周边临空面具有一定孔距的孔；所述潜孔钻系统包括有潜孔钻、潜孔钻扶钎器、潜孔钻动力头、潜孔钻动力头安装板、潜孔钻动力头滑块、潜孔钻推进系统；所述潜孔钻用于在掌子面上钻孔，穿过所述潜孔钻扶钎器后安装在所述潜孔钻动力头上；所述潜孔钻扶钎器通过螺栓固定在所述潜孔钻动力头导轨的前端，对所述潜孔钻起支撑作用；所述潜孔钻动力头通过螺栓固定于所述潜孔钻动力头安装板上，为所述潜孔钻钻孔提供动力；所述潜孔钻动力头安装板对所述潜孔钻动力头起支撑作用，其上部通过螺栓与所述潜孔钻动力头相连，下部通过螺栓与所述潜孔钻动力头滑块相连；所述潜孔钻动力头滑块安装在所述潜孔钻动力头导轨上；与所述潜孔钻动力头导轨一起为所述潜孔钻动力头的前后移动提供导向及约束。
3.如权利要求2所述的一种铰链式双推进梁推进机构，其特征在于：所述潜孔钻推进系统包括有推进油缸Ⅰ、链条Ⅰ、动滑轮Ⅰ、定滑轮组成，安装在所述潜孔钻推进梁上，为所述潜孔钻动力头前后移动提供动力；其中所述定滑轮有两个：定滑轮Ⅰ和定滑轮Ⅱ。
4.如权利要求1所述的一种铰链式双推进梁推进机构，其特征在于：所述水磨钻系统用于钻取掌子面周边临空面具有一定孔距的孔；所述水磨钻系统包括有水磨钻、水磨钻扶钎器、水磨钻动力头、水磨钻动力头安装板、水磨钻动力头滑块、水磨钻推进系统；所述水磨钻用于在掌子面上钻孔，穿过所述水磨钻扶钎器后安装在所述水磨钻动力头上；所述水磨钻扶钎器通过螺栓固定在所述水磨钻动力头导轨的前端，对所述水磨钻起支撑作用；所述水磨钻动力头通过螺栓固定于所述水磨钻动力头安装板上，为所述水磨钻钻孔提供动力；所述水磨钻动力头安装板对所述水磨钻动力头起支撑作用，其上部通过螺栓与所述水磨钻动力头相连，下部通过螺栓与所述水磨钻动力头滑块相连；所述水磨钻动力头滑块安装在所述水磨钻动力头导轨上；与所述水磨钻动力头导轨一起为所述水磨钻动力头前后移动提供导向及约束。
5.如权利要求4所述的一种铰链式双推进梁推进机构，其特征在于：所述水磨钻推进系统包括有推进油缸Ⅱ、链条Ⅱ、动滑轮Ⅱ、定滑轮组成，安装在所述水磨钻推进梁上，为所述水磨钻动力头前后移动提供动力；其中所述定滑轮有两个：定滑轮Ⅲ和定滑轮Ⅳ。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20210416 |
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