CN110821528A - 一种自动安装管棚装置及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动安装管棚装置。包括管棚安装单元、地面管库以及吊篮抓手；管棚安装单元包括转轴、转轴安装座、转轴旋转马达、钻杆机械手和管棚机械手；转轴可转动的连接在转轴安装座上，转轴安装座安装在推进机构上；转轴旋转马达用于驱动转轴；钻杆机械手分别安装推进机构两端，管棚机械手安装在转轴上；地面管库用于存放管棚；吊篮抓手将地面管库中的管棚抓取到管棚安装单元中。本发明还提供了一种管棚安装方法，包括地面管库取管棚、管棚放入管棚单元、管棚装夹和管棚输送等步骤。本发明可实现钻孔与管棚安装在一台设备上完成，提高了管棚安装的效率；利用吊篮臂进行取管棚、管棚装夹、管棚输送，且能自动接管棚，提高了施工效率。

Description

一种自动安装管棚装置及其安装方法
技术领域
本发明涉及管棚施工技术领域，具体涉及一种自动安装管棚装置及其安装方法。
背景技术
管棚施工常应用于隧道工程中，尤其是洞口位置处，围岩多风化破碎，岩质较差，为保证进洞安全，常采用管棚作为超前支护，传统管棚施工需搭建钻机平台，钻孔质量差，管棚、钻杆需要人工接换，管棚推送过程与钻孔过程分离，先批量打孔，再人工插入管棚，效率低，速度慢。
CN201821208120.0中公开了一种多功能钻机及管棚安装装置，包括动力系统、操作平台、行走系统、姿态调整机构和钻进系统，钻孔时钻杆连接钻头，在驱动装置作用下，动力头带动钻头进行钻孔，而后装管棚时将钻头与钻杆分离，将压头与钻杆连接再连动力头，通过动力头带动压头将管棚压入孔中，完成管棚的安装。该装置不需人工插入管棚，但钻头与压头不同时连接，即钻孔与管棚安装工序分时进行，安装效率仍然不高。
综上所述，急需一种自动安装管棚装置及其安装方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种自动安装管棚装置，以解决管棚快速安装的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种自动安装管棚装置，包括至少一个管棚安装单元、至少一个地面管库以及吊篮抓手；所述管棚安装单元安装在凿岩台车的推进机构上；所述管棚安装单元包括转轴、转轴安装座、转轴旋转马达、钻杆机械手和管棚机械手；转轴可转动的连接在转轴安装座上，转轴安装座安装在推进机构上，推进机构的推进方向与转轴的长度方向一致；所述转轴旋转马达安装在推进机构上，转轴旋转马达与转轴一端连接，用以实现转轴转动；所述钻杆机械手的数量为二，且分别安装在转轴靠近转轴旋转马达的一端和推进机构远离转轴旋转马达的一端；所述管棚机械手安装在转轴上。
所述地面管库包括两个对称设置的管棚放置支架和连接两个管棚放置支架的连杆。
所述吊篮抓手安装在凿岩台车吊篮上；所述吊篮抓手上设有管棚抓手和钻杆放置槽；所述管棚抓手上设有弹簧夹，通过弹簧弹力夹紧管棚。
优选地，所述钻杆机械手包括安装支座、机械手本体、钻杆夹紧油缸和摆动油缸；两个钻杆机械手的安装支座分别与转轴和推进机构固定连接；所述机械手本体与安装支座为铰接；所述摆动油缸一端与安装支座连接，另一端与机械手本体连接；所述钻杆夹紧油缸安装在机械手本体内部，钻杆夹紧油缸伸缩端与机械手本体形成可变化的钻杆夹持槽。
优选地，所述管棚机械手包括机械手支座、管棚夹紧油缸、旋转支架和管棚旋转马达；所述机械手支座一端与转轴固定连接，另一端与旋转支架中部铰接；所述管棚夹紧油缸一端与机械手支座连接，另一端与旋转支架一端连接；所述机械手支座与旋转支架形成管棚放置凹槽；所述凹槽周围设有管棚旋转马达，所述管棚旋转马达上设有转轮，用以带动管棚进行旋转。
优选地，所述管棚安装单元还包括至少一个管棚支撑；所述管棚支撑安装在转轴上。
优选地，所述管棚支撑包括管棚支撑基座和滚轮；所述管棚支撑基座一端固定安装在转轴上，另一端设有管棚放置凹槽，所述凹槽周围设有滚轮。
优选地，所述管棚放置支架包括底座、管棚放置区、管棚拨杆和管棚停放处；所述底座安装在地面；所述管棚放置区安装在底座上；所述管棚放置区设有多个折弯板，折弯板一端向下倾斜的连接在管棚放置区上，多个折弯板在管棚放置区上形成蛇形的管棚滑动通道；所述管棚停放处设在管棚放置区底部；管棚停放处与底部折弯板连接处设有阻挡区，管棚拨杆安装在阻挡区下方；通过下压管棚拨杆使管棚越过阻挡区滚落到管棚停放处。
优选地，所述钻杆机械手的钻杆夹持槽轴线、管棚机械手的管棚放置凹槽轴线和管棚支撑的管棚放置凹槽轴线同心设置。
本发明还提供了一种管棚安装方法，采用了上述的管棚安装装置，将管棚安装单元装在推进机构上，钻杆放置在管棚内，安装在推进机构上的凿岩机可沿转轴长度方向推进，通过凿岩机连接钻杆，钻杆机械手夹持钻杆导向，管棚机械手夹持管棚，在凿岩机和机械手作用下完成钻孔和管棚安装，具体步骤如下：
步骤一：将管棚放置在地面管库中，通过吊篮抓手上的管棚抓手抓取管棚，将钻杆放置在吊篮抓手的钻杆放置槽中；
步骤二：吊篮在凿岩台车带动下移动至管棚安装单元处，人工辅助将管棚放置在管棚机械手和管棚支撑上，再将钻杆放置在管棚内，将钻杆末端放置在转轴上的钻杆机械手内，通过钻杆夹紧油缸进行夹持；
步骤三：在转轴旋转马达带动下，管棚安装单元绕转轴旋转至凿岩机工位，将钻杆末端与凿岩机连接，钻头端指向需钻孔面，转轴上的钻杆机械手摆开；
步骤四：凿岩机驱动钻杆钻孔，管棚同钻杆一同推进，完成第一根管棚安装；
步骤五：沿用步骤一至步骤四进行后续管棚安装，但在进行后续管棚安装过程中，前端钻杆机械手摆到钻孔工位导向，进行钻杆连接，连接完成后，钻杆机械手摆回初始位置；管棚机械手通过管棚旋转马达拧紧管棚，凿岩机推进，完成打管棚动作；
步骤六：完成管棚安装后拆卸钻杆，安装在推进机构上的前端钻杆机械手摆向钻杆；钻杆夹紧油缸夹紧钻杆；凿岩机反转卸钻杆；当凿岩机与钻杆连接处位于后端钻杆机械手后方时，前端钻杆机械手摆开，后端钻杆机械手摆向钻杆继续导向直至完成拆卸。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明中，通过将钻杆与凿岩机连接，凿岩机带动钻杆钻孔，管棚套在钻杆外，管棚通过管棚机械手旋转，自动完成管棚连接，可在钻孔的同时进行管棚安装，提高了管棚安装的效率。
(2)本发明中，通过设置地面管库和吊篮抓手，减少了管棚的搬运过程，减轻了人工取管棚的劳动强度，提高了工作效率；通过设置管棚机械手和管棚支撑，工人不需在安装过程中再支撑管棚，减轻了工人的劳动强度。
(3)本发明中，通过设置钻杆机械手、管棚机械手和管棚支撑，对钻杆和管棚进行夹持导向，使管棚安装过程稳定可靠，减少管棚在隧道内的倾斜，钻杆机械手和管棚机械手通过调节夹紧油缸，可夹持不同尺寸的钻杆与管棚进行工作。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是一种自动安装管棚装置的结构示意图；
图2是管棚安装单元结构示意图；
图3是钻杆机械手侧视图；
图4是钻杆机械手俯视图；
图5是管棚机械手结构示意图；
图6是管棚支撑机构示意图；
图7是地面管库结构示意图；
图8是吊篮抓手机构示意图；
图9是吊篮抓手使用示意图；
图10是吊篮抓手与管棚安装单元配合使用示意图。
其中，1、管棚安装单元，1.1、转轴，1.2、转轴安装座，1.3、转轴旋转马达，1.4、钻杆机械手，1.4.1、安装支座，1.4.2、机械手本体，1.4.3、钻杆夹紧油缸，1.4.4、摆动油缸，1.5、管棚机械手，1.5.1、机械手支座，1.5.2、管棚夹紧油缸，1.5.3、旋转支架，1.5.4、管棚旋转马达，1.6、管棚支撑，1.6.1、管棚支撑基座，1.6.2、滚轮，2、地面管库，2.1、管棚放置支架，2.1.1、底座，2.1.2、管棚放置区，2.1.21、折弯板，2.1.3、管棚拨杆，2.1.4、管棚停放处，2.2、连杆，3、吊篮抓手，3.1、管棚抓手，3.2、钻杆放置槽，4、推进机构，5、吊篮，6、钻杆，7、管棚。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1至图10，一种自动安装管棚装置，本实施例应用于隧道管棚安装。
一种自动安装管棚装置包括对称设置的两个管棚安装单元1和地面管库2，还包括安装在凿岩机吊篮5上的四个吊篮抓手3，参见图1，所述四个吊篮抓手3对称安装在吊篮5的两侧，用以与两侧的地面管库2和管棚安装单元1配合进行管棚7安装；参见图10，吊篮抓手3从地面管库2上抓取管棚7，再将管棚7放置到管棚安装单元1处，通过管棚安装单元1进行管棚7安装。
参见图2，所述管棚安装单元1安装推进机构4上；推进机构4通过臂架安装在凿岩台车(未图示)上；所述管棚安装单元1包括转轴1.1、转轴安装座1.2、转轴旋转马达1.3、钻杆机械手1.4和管棚机械手1.5；转轴1.1可转动的连接在转轴安装座1.2上，转轴安装座1.2安装在推进机构4上，推进机构4的推进方向与转轴1.1的长度方向一致；所述转轴旋转马达1.3安装在推进机构4上，转轴旋转马达1.3与转轴1.1一端连接，用以实现转轴1.1转动；所述钻杆机械手1.4的数量为二，且分别安装在转轴1.1靠近转轴旋转马达1.3的一端和推进机构4远离转轴旋转马达1.3的一端，用以在钻孔过程中对钻杆6进行夹持和导向；所述管棚机械手1.5安装在转轴1.1上，用以对管棚7进行夹持并使其旋转。
参见图3和图4，所述钻杆机械手1.4包括安装支座1.4.1、机械手本体1.4.2、钻杆夹紧油缸1.4.3和摆动油缸1.4.4；两个钻杆机械手1.4的安装支座1.4.1分别与转轴1.1和推进机构4固定连接；所述机械手本体1.4.2与安装支座1.4.1为铰接；所述摆动油缸1.4.4一端与安装支座1.4.1连接，另一端与机械手本体1.4.2连接，使机械手本体1.4.2与安装支座1.4.1在摆动油缸1.4.4控制下可产生相对摆动；所述钻杆夹紧油缸1.4.3安装在机械手本体1.4.2内部，钻杆夹紧油缸1.4.3伸缩端与机械手本体1.4.2形成可变化的钻杆夹持槽，用以对钻杆6进行夹持或导向，也可用于夹持不同尺寸的钻杆6。
参见图5，所述管棚机械手1.5包括机械手支座1.5.1、管棚夹紧油缸1.5.2、旋转支架1.5.3和管棚旋转马达1.5.4；所述机械手支座1.5.1一端与转轴1.1固定连接，另一端与C形旋转支架1.5.3中部铰接；所述管棚夹紧油缸1.5.2一端与机械手支座1.5.1连接，另一端与旋转支架1.5.3一端连接；所述机械手支座1.5.1与旋转支架1.5.3形成管棚放置凹槽，所述管棚夹紧油缸1.5.2用以控制管棚放置凹槽的大小，来适应不同尺寸的管棚7；所述凹槽周围设有管棚旋转马达1.5.4，本实施例中，在凹槽周围均布三个旋转马达1.5.4，在机械手抓紧时，保证三个管棚旋转马达1.5.4位于以管棚7中心线为圆心的同一圆周上，其中，机械手支座1.5.1上安装有两个管棚旋转马达1.5.4，安装角度为90度，C型旋转支架1.5.3上有一个管棚旋转马达1.5.4。所述管棚旋转马达1.5.4上设有转轮，管棚7在转轮带动下进行旋转。
参见图2，所述管棚安装单元1还包括至少一个管棚支撑1.6，本实施例中，在管棚机械手1.5两侧设置两个管棚支撑1.6，用以实现对管棚7的稳定支撑；所述管棚支撑1.6安装在转轴1.1上，随转轴1.1同步进行转动。
参见图6，所述管棚支撑1.6包括管棚支撑基座1.6.1和滚轮1.6.2；所述管棚支撑基座1.6.1一端固定安装在转轴1.1上，另一端设有管棚放置凹槽，所述凹槽周围设有滚轮1.6.2，本实施例中，管棚支撑1.6的管棚放置凹槽周围均布三个滚轮1.6.2，用以减少管棚7和凹槽接触时产生的摩擦力，便于管棚7进行旋转安装。
参见图1和图7，本实施例中，为便于施工，在隧道两侧对称设置了两个地面管库2，所述地面管库2包括两个对称设置的管棚放置支架2.1和连接两个管棚放置支架2.1的连杆2.2，连杆2.2两端用销进行轴向限位，本实施例连杆优选为钢管。
参见图7，所述管棚放置支架2.1包括底座2.1.1、管棚放置区2.1.2、管棚拨杆2.1.3和管棚停放处2.1.4；所述底座2.1.1安装在地面；所述管棚放置区2.1.2安装在底座2.1.1上；所述管棚放置区2.1.2设有多个折弯板2.1.21，折弯板2.1.21一端向下倾斜的连接在管棚放置区2.1.2上，多个折弯板在管棚放置区上形成蛇形的管棚滑动通道，本实施例中，折弯板2.1.21与水平方向夹角约为3度，管棚7可以在重力作用下自动有序滚动，避免卡滞；所述管棚停放处2.1.4设在管棚放置区2.1.2底部；管棚停放处2.1.4与底部折弯板2.1.21连接处设有阻挡区，阻挡区为一前低后高的曲面，管棚拨杆2.1.3安装在阻挡区下方；通过平稳下压管棚拨杆2.1.3，管棚拨杆2.1.3将管棚7两端挑起越过阻挡区滚落到管棚停放处2.1.4。
参见图8和图9，凿岩台车吊篮5上装有吊篮抓手3，为使管棚7被抓取时受力均匀，在吊篮5两侧各设置两个吊篮抓手3；所述吊篮抓手3上设有管棚抓手3.1和钻杆放置槽3.2，用以放置管棚7和钻杆6；所述管棚抓手3.1上设有弹簧夹，通过弹簧弹力夹紧管棚7，防止吊篮抓手3失效时管棚7落下发生安全事故。
参见图2，安装在转轴1.1上的钻杆机械手1.4的钻杆夹持槽轴线、管棚机械手1.5的管棚放置凹槽轴线和管棚支撑1.6的管棚放置凹槽轴线同心设置，当转轴1.1旋转至凿岩机工位时，推进机构4上的钻杆机械手1.4的钻杆夹持槽轴线也与管棚机械手1.5的管棚放置凹槽轴线和管棚支撑1.6的管棚放置凹槽轴线同心设置。
一种管棚安装方法，采用了上述的管棚安装装置，将管棚安装单元1装在推进机构4上，钻杆6放置在管棚7内，安装在推进机构4上的凿岩机可沿转轴1.1长度方向推进，通过凿岩机连接钻杆6，钻杆机械手1.4夹持钻杆6导向，管棚机械手1.5夹持管棚7，在凿岩机和机械手作用下完成钻孔和管棚安装，具体步骤如下：
步骤一：将管棚7批量放置在地面管库2中，通过吊篮抓手3上的管棚抓手3.1抓取管棚7，将钻杆6放置在吊篮抓手3的钻杆放置槽3.2中；
步骤二：吊篮5在凿岩台车带动下移动至管棚安装单元1处，人工辅助将管棚7放置在管棚机械手1.5和管棚支撑1.6上，再将钻杆6放置在管棚7内，将钻杆7末端放置在转轴1.1上的钻杆机械手1.4内，通过钻杆夹紧油缸1.4.3进行夹持；
步骤三：在转轴旋转马达1.3带动下，管棚安装单元1绕转轴1.1旋转至凿岩机工位，将钻杆6末端与凿岩机连接，钻头端指向需钻孔面，转轴1.1上的钻杆机械手1.4摆开；
步骤四：凿岩机驱动钻杆6钻孔，管棚7同钻杆一同推进，完成第一根管棚7安装；
步骤五：沿用步骤一至步骤四进行后续管棚7安装，但在进行后续管棚7安装过程中，前端钻杆机械手1.4摆到钻孔工位导向，进行钻杆6连接，连接完成后，前端钻杆机械手1.4摆回初始位置；管棚机械手1.5通过管棚旋转马达1.5.4拧紧管棚7，凿岩机推进，完成打管棚动作；
步骤六：完成管棚7安装后拆卸钻杆6，安装在推进机构4上的前端钻杆机械手1.4摆向钻杆6；钻杆夹紧油缸1.4.3夹紧钻杆6导向；凿岩机反转卸钻杆6；当凿岩机与钻杆6连接处位于后端钻杆机械手1.4后方时，前端钻杆机械手1.4摆开，后端钻杆机械手1.4摆向钻杆6继续导向直至完成拆卸。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动安装管棚装置，其特征在于，包括至少一个管棚安装单元(1)；所述管棚安装单元(1)安装在凿岩台车的推进机构(4)上；所述管棚安装单元(1)包括转轴(1.1)、转轴安装座(1.2)、转轴旋转马达(1.3)、钻杆机械手(1.4)和管棚机械手(1.5)；转轴(1.1)可转动的连接在转轴安装座(1.2)上，转轴安装座(1.2)安装在推进机构(4)上，推进机构(4)的推进方向与转轴(1.1)的长度方向一致；所述转轴旋转马达(1.3)安装在推进机构(4)上，转轴旋转马达(1.3)与转轴(1.1)一端连接，用以实现转轴(1.1)转动；所述钻杆机械手(1.4)的数量为二，且分别安装在转轴(1.1)靠近转轴旋转马达(1.3)的一端和推进机构(4)远离转轴旋转马达(1.3)的一端；所述管棚机械手(1.5)安装在转轴(1.1)上。
2.根据权利要求1所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，所述钻杆机械手(1.4)包括安装支座(1.4.1)、机械手本体(1.4.2)、钻杆夹紧油缸(1.4.3)和摆动油缸(1.4.4)；两个钻杆机械手(1.4)的安装支座(1.4.1)分别与转轴(1.1)和推进机构(4)固定连接；所述机械手本体(1.4.2)与安装支座(1.4.1)为铰接；所述摆动油缸(1.4.4)一端与安装支座(1.4.1)连接，另一端与机械手本体(1.4.2)连接；所述钻杆夹紧油缸(1.4.3)安装在机械手本体(1.4.2)内部，钻杆夹紧油缸(1.4.3)伸缩端与机械手本体(1.4.2)形成可变化的钻杆夹持槽。
3.根据权利要求2所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，所述管棚机械手(1.5)包括机械手支座(1.5.1)、管棚夹紧油缸(1.5.2)、旋转支架(1.5.3)和管棚旋转马达(1.5.4)；所述机械手支座(1.5.1)一端与转轴(1.1)固定连接，另一端与旋转支架(1.5.3)中部铰接；所述管棚夹紧油缸(1.5.2)一端与机械手支座(1.5.1)连接，另一端与旋转支架(1.5.3)一端连接；所述机械手支座(1.5.1)与旋转支架(1.5.3)形成管棚放置凹槽；所述凹槽周围设有管棚旋转马达(1.5.4)，所述管棚旋转马达(1.5.4)上设有转轮，用以带动管棚进行旋转。
4.根据权利要求1所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，所述管棚安装单元(1)还包括至少一个管棚支撑(1.6)；所述管棚支撑(1.6)安装在转轴(1.1)上。
5.根据权利要求4所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，所述管棚支撑(1.6)包括管棚支撑基座(1.6.1)和滚轮(1.6.2)；所述管棚支撑基座(1.6.1)一端固定安装在转轴(1.1)上，另一端设有管棚放置凹槽，所述凹槽周围设有滚轮(1.6.2)。
6.根据权利要求1所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，还包括至少一个地面管库(2)；所述地面管库(2)包括两个对称设置的管棚放置支架(2.1)和连接两个管棚放置支架(2.1)的连杆(2.2)。
7.根据权利要求6所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，所述管棚放置支架(2.1)包括底座(2.1.1)、管棚放置区(2.1.2)、管棚拨杆(2.1.3)和管棚停放处(2.1.4)；所述底座(2.1.1)安装在地面；所述管棚放置区(2.1.2)安装在底座(2.1.1)上；所述管棚放置区(2.1.2)设有多个折弯板(2.1.21)，折弯板(2.1.21)一端向下倾斜的连接在管棚放置区(2.1.2)上，多个折弯板在管棚放置区上形成蛇形的管棚滑动通道；所述管棚停放处(2.1.4)设在管棚放置区(2.1.2)底部；管棚停放处(2.1.4)与底部折弯板(2.1.21)连接处设有阻挡区，管棚拨杆(2.1.3)安装在阻挡区下方；通过下压管棚拨杆(2.1.3)使管棚越过阻挡区滚落到管棚停放处(2.1.4)。
8.根据权利要求1所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，还包括吊篮抓手(3)；所述吊篮抓手(3)安装在凿岩台车吊篮(5)上；所述吊篮抓手(3)上设有管棚抓手(3.1)和钻杆放置槽(3.2)；所述管棚抓手(3.1)上设有弹簧夹，通过弹簧弹力夹紧管棚。
9.根据权利要求8所述的一种自动安装管棚装置，其特征在于，所述钻杆机械手(1.4)的钻杆夹持槽轴线、管棚机械手(1.5)的管棚放置凹槽轴线和管棚支撑(1.6)的管棚放置凹槽轴线同心设置。
10.一种管棚安装方法，采用了如权利要求1～9任意一项所述的管棚安装装置，其特征在于，将管棚安装单元装在推进机构上，钻杆放置在管棚内，安装在推进机构上的凿岩机可沿转轴长度方向推进，通过凿岩机连接钻杆，钻杆机械手夹持钻杆导向，管棚机械手夹持管棚，在凿岩机和机械手作用下完成钻孔和管棚安装，具体步骤如下：
步骤一：将管棚放置在地面管库中，通过吊篮抓手上的管棚抓手抓取管棚，将钻杆放置在吊篮抓手的钻杆放置槽中；
步骤二：吊篮在凿岩台车带动下移动至管棚安装单元处，人工辅助将管棚放置在管棚机械手和管棚支撑上，再将钻杆放置在管棚内，将钻杆末端放置在转轴上的钻杆机械手内，通过钻杆夹紧油缸进行夹持；
步骤三：在转轴旋转马达带动下，管棚安装单元绕转轴旋转至凿岩机工位，将钻杆末端与凿岩机连接，钻头端指向需钻孔面，转轴上的钻杆机械手摆开；
步骤四：凿岩机驱动钻杆钻孔，管棚同钻杆一同推进，完成第一根管棚安装；
步骤五：沿用步骤一至步骤四进行后续管棚安装，但在进行后续管棚安装过程中，前端钻杆机械手摆到钻孔工位导向，进行钻杆连接，连接完成后，钻杆机械手摆回初始位置；管棚机械手通过管棚旋转马达拧紧管棚，凿岩机推进，完成打管棚动作；
步骤六：完成管棚安装后拆卸钻杆，安装在推进机构上的前端钻杆机械手摆向钻杆；钻杆夹紧油缸夹紧钻杆；凿岩机反转卸钻杆；当凿岩机与钻杆连接处位于后端钻杆机械手后方时，前端钻杆机械手摆开，后端钻杆机械手摆向钻杆继续导向直至完成拆卸。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113775294A (zh) * 2021-11-09 2021-12-10 中国铁建重工集团股份有限公司 一种随钻跟进管棚施工装置及施工方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996011322A1 (en) * 1994-10-06 1996-04-18 Laibe Supply Corporation No load derrick for drilling rig
JPH08260872A (ja) * 1993-08-02 1996-10-08 Rotsukusu Japan:Kk 穿孔装置及び穿孔方法
CN201606082U (zh) * 2010-03-12 2010-10-13 中铁一局集团有限公司 新型管棚钻机
CN203213955U (zh) * 2013-03-01 2013-09-25 中铁第五勘察设计院集团有限公司 拱架管棚钻机
CN203669921U (zh) * 2014-01-24 2014-06-25 河南理工大学 松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置
CN203702002U (zh) * 2014-01-15 2014-07-09 中国水利水电第五工程局有限公司 一种简易双向快速滑动架
CN206942797U (zh) * 2017-07-27 2018-01-30 中国铁建重工集团有限公司 一种水平旋喷钻机
CN208106317U (zh) * 2018-04-16 2018-11-16 徐州华润矿山设备厂 一种单臂多功能凿岩台车
CN208749294U (zh) * 2018-07-28 2019-04-16 徐工集团工程机械有限公司 一种多功能钻机及管棚安装装置
CN209369833U (zh) * 2019-01-10 2019-09-10 中铁五局集团第四工程有限责任公司 一种可移动的隧道管棚施工平台
CN110242327A (zh) * 2019-06-21 2019-09-17 王亚星 一种地下工程隧道用管棚安装装置
CN209539352U (zh) * 2018-12-25 2019-10-25 河南省耿力工程设备有限公司 一种液压锚杆台车
CN209687408U (zh) * 2019-03-29 2019-11-26 成都哈迈岩土钻掘设备厂 一种多角度定向勘探管棚钻机

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08260872A (ja) * 1993-08-02 1996-10-08 Rotsukusu Japan:Kk 穿孔装置及び穿孔方法
WO1996011322A1 (en) * 1994-10-06 1996-04-18 Laibe Supply Corporation No load derrick for drilling rig
CN201606082U (zh) * 2010-03-12 2010-10-13 中铁一局集团有限公司 新型管棚钻机
CN203213955U (zh) * 2013-03-01 2013-09-25 中铁第五勘察设计院集团有限公司 拱架管棚钻机
CN203702002U (zh) * 2014-01-15 2014-07-09 中国水利水电第五工程局有限公司 一种简易双向快速滑动架
CN203669921U (zh) * 2014-01-24 2014-06-25 河南理工大学 松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置
CN206942797U (zh) * 2017-07-27 2018-01-30 中国铁建重工集团有限公司 一种水平旋喷钻机
CN208106317U (zh) * 2018-04-16 2018-11-16 徐州华润矿山设备厂 一种单臂多功能凿岩台车
CN208749294U (zh) * 2018-07-28 2019-04-16 徐工集团工程机械有限公司 一种多功能钻机及管棚安装装置
CN209539352U (zh) * 2018-12-25 2019-10-25 河南省耿力工程设备有限公司 一种液压锚杆台车
CN209369833U (zh) * 2019-01-10 2019-09-10 中铁五局集团第四工程有限责任公司 一种可移动的隧道管棚施工平台
CN209687408U (zh) * 2019-03-29 2019-11-26 成都哈迈岩土钻掘设备厂 一种多角度定向勘探管棚钻机
CN110242327A (zh) * 2019-06-21 2019-09-17 王亚星 一种地下工程隧道用管棚安装装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭峰等: "大西客运专线忻州隧道自进式管棚施工技术", 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113775294A (zh) * 2021-11-09 2021-12-10 中国铁建重工集团股份有限公司 一种随钻跟进管棚施工装置及施工方法

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