CN114352194B - 一种隧道施工设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道施工设备及其使用方法，其包括钻孔机主体，所述钻孔机主体顶部的另一侧固定有门架，所述门架远离水箱的一侧滑动连接有钻架，所述钻架的内部设置有隧道钻孔机构，所述钻架顶部的一侧固定有控制箱，所述控制箱的内部固定连通有两个第二水管，所述钻架顶部的两侧固定有多个用于束缚第二水管的套环。启动第二电机，第二电机带动第一蜗杆和第二蜗杆转动，从而带动齿轮、第一螺杆和第二螺杆相继转动，第一螺杆和第二螺杆转动时带动第一移动板和第二移动板上下移动，使得第一移动板和第二移动板对第三水管进行挤压或分离，挤压时第三水管变窄，水流流速增强，喷头喷淋距离加长。

Description

一种隧道施工设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及桩工机械领域，具体涉及一种隧道施工设备及其使用方法。

背景技术

隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物，根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类，为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。

公开号CN109519121A公开了一种隧道取芯钻孔机，主要由行走机构、底盘、发动机、驾驶楼、旋转伸缩机构、钻孔机构、伸缩座、固定座组成，行走机构主要用于泥土路面行走，所述底盘设置在行走机构上，所述发动机、驾驶楼、伸缩座、固定座皆设置在底盘上，所述钻孔机构设置在旋转伸缩机构上，该发明虽然可根据隧道孔径的变化而变化钻机钻孔范围，但是在钻孔时会产生很多的灰尘，由于当上述发明在钻取较高处的隧道时，钻下的尘土离地面距离较远，使得钻下的土块会产生更多的灰尘，严重污染操作者工作环境，灰尘被工作者吸入时会严重影响工作者的健康。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种隧道施工设备及其使用方法，以实现钻孔时对产生的灰尘进行降尘处理。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

本发明的第一方面，提供一种隧道施工设备，包括钻孔机主体，所述钻孔机主体顶部的一侧固定有支撑架，所述支撑架的顶部固定有水箱，所述钻孔机主体顶部的另一侧固定有门架，所述门架远离水箱的一侧滑动连接有钻架，所述钻架的内部设置有隧道钻孔机构，所述钻架顶部的一侧固定有控制箱，所述控制箱的内部固定连通有两个第二水管，所述钻架顶部的两侧固定有多个用于束缚第二水管的套环；

所述水箱的底部安装有水泵，所述水泵的输出端固定连通有总水管，所述总水管的两端均固定连通有第一水管，所述第一水管和对应的第二水管相连通，所述第二水管远离门架的一端固定有第三水管，所述第三水管远离第二水管的一端固定有第四水管，所述第四水管贯穿控制箱并与之滑动连接，所述第四水管远离第三水管的一端安装有用于喷淋的喷头，所述控制箱的内部设置有用于控制喷头喷淋距离的控制机构。

优选的，所述隧道钻孔机构包括安装于钻架内壁一侧的液压缸，所述液压缸的一端固定有箱体，所述箱体的内部安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定有钻孔杆。

优选的，所述控制机构包括安装于控制箱底部一侧的第二电机，所述第二电机的输出端固定有第一蜗杆，所述第一蜗杆远离第二电机的一端固定有第二蜗杆，所述第二蜗杆远离第一蜗杆的一端和控制箱的内壁转动连接，所述第一蜗杆和第二蜗杆的一侧均啮合有齿轮，所述齿轮的内部固定第一螺杆，所述第一螺杆的底端和控制箱底部的内壁转动连接，所述第一螺杆的顶端固定有第二螺杆，所述第二螺杆的顶端和控制箱顶部的内壁转动连接，所述第二螺杆的外侧螺纹连接有第一移动板，所述第一螺杆的外侧螺纹连接有第二移动板。

所述控制箱两侧的内壁均开设有滑槽，所述第一移动板和第二移动板的两侧均固定有边板，所述边板滑动配合于对应滑槽的内部。

所述第四水管的外侧套设有弹性件，且弹性件的一端和喷头的一侧固定连接，所述弹性件的另一端和控制箱的外侧固定连接，所述控制箱的外侧固定有环形挡板，所述喷头位于环形挡板的内部滑动。

值得一提的是，弹性件可使用弹簧等装置，且弹性件在初始状态时，限位板的一侧和控制箱的内壁相贴合。

所述控制箱的一侧开设有供第四水管滑动的环形槽，所述第四水管位于控制箱内部的一端固定有限位板，且限位板的外侧直径大于环形槽的直径。

优选的，所述门架与钻架之间还连接有横架，所述横架以可上下滑动的方式与门架滑动连接，所述钻架以可左右滑动的方式与横架滑动连接。

优选的，所述钻架与横架之间还连接有旋转座，所述旋转座一端以可左右滑动的方式与横架滑动连接，所述旋转座另一端与钻架转动连接。

本发明第二方面，还提供了一种隧道施工方法，应用于上述任一所述的隧道施工设备，具体步骤如下：

步骤一：启动第一电机，第一电机带动钻孔杆转动，此时液压缸伸长，带动钻孔杆边转动边伸长，使得钻孔杆对隧道进行钻孔工作；

步骤二：钻孔杆工作时，同时启动水泵，水泵将水箱内部的水输送至总水管的内部，再从总水管内部依次输送至第一水管、第二水管、第三水管和第四水管内部，最后从第四水管内部输送至喷头内部，经喷头喷淋到外界，进行降尘工作；

步骤三：启动第二电机，第二电机带动第一蜗杆和第二蜗杆转动，从而带动齿轮、第一螺杆和第二螺杆相继转动，第一螺杆和第二螺杆转动时带动第一移动板和第二移动板上下移动，使得第一移动板和第二移动板对第三水管进行挤压或分离，挤压时第三水管变窄，水流流速增强，喷头喷淋距离更远。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：

1：启动水泵，水泵将水箱内部的水输送至总水管的内部，再从总水管内部依次输送至第一水管、第二水管、第三水管和第四水管内部，最后从第四水管内部输送至喷头内部，经喷头喷淋到外界，水通过喷头喷淋到外界时，起到了降尘的作用；

2：启动第二电机，第二电机带动第一蜗杆和第二蜗杆转动，从而带动齿轮、第一螺杆和第二螺杆相继转动，第一螺杆和第二螺杆转动时带动第一移动板和第二移动板上下移动，使得第一移动板和第二移动板对第三水管进行挤压或分离，挤压时第三水管变窄，水流流速增强，喷头喷淋距离更远，使得装置降尘的距离可调。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的一种隧道施工设备的结构示意图；

图2为本发明提供的一种隧道施工设备中控制箱的正视剖面结构示意图；

图3为本发明提供的一种隧道施工设备中控制箱内部的局部结构示意图；

图4为本发明提供的一种隧道施工设备中控制箱的侧视剖面结构示意图；

图5为本发明提供的一种隧道施工设备中水箱的仰视图；

附图说明：1、钻孔机主体；2、支撑架；3、水箱；4、第一水管；5、门架；6、钻架；7、液压缸；8、箱体；9、第一电机；10、钻孔杆；11、控制箱；12、第二水管；13、套环；18、第二电机；19、第一蜗杆；20、第二蜗杆；21、齿轮；22、第一螺杆；23、第二螺杆；24、第一移动板；25、边板；26、滑槽；27、第二移动板；28、第三水管；29、第四水管；30、喷头；31、弹性件；32、限位板；33、环形挡板；34、总水管；35、水泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

参照图1-5：

实施例一

一种隧道施工设备，包括钻孔机主体1，钻孔机主体1顶部的一侧固定有支撑架2，支撑架2的顶部固定有水箱3，钻孔机主体1顶部的另一侧固定有门架5，门架5远离水箱3的一侧滑动连接有钻架6，钻架6的内部设置有隧道钻孔机构，钻架6顶部的一侧固定有控制箱11，控制箱11的内部固定连通有两个第二水管12，钻架6顶部的两侧固定有多个用于束缚第二水管12的套环13。

其中，水箱3的底部安装有水泵35，水泵35的输出端固定连通有总水管34，总水管34的两端均固定连通有第一水管4，第一水管4和对应的第二水管12相连通，第二水管12远离门架5的一端固定有第三水管28，第三水管28远离第二水管12的一端固定有第四水管29，所述第四水管29贯穿控制箱11并与之滑动连接，第四水管29远离第三水管28的一端安装有用于喷淋的喷头30，控制箱11的内部设置有用于控制喷头30喷淋距离的控制机构。

需要说明的是，第二水管12和第四水管29为硬质材质制成，第三水管28为受力能发生形变的软质材料制成，当第一移动板24和第二移动板27挤压第三水管28后，第三水管28发生变窄，使得水流的流速增加，使得喷头30喷淋的距离增远。

实施例二

一种隧道施工设备，其在实施例一的基础上，隧道钻孔机构包括安装于钻架6内壁一侧的液压缸7，液压缸7的一端固定有箱体8，箱体8的内部安装有第一电机9，第一电机9的输出端固定有钻孔杆10。

其中，控制机构包括安装于控制箱11底部一侧的第二电机18，第二电机18的输出端固定有第一蜗杆19，第一蜗杆19远离第二电机18的一端固定有第二蜗杆20，第二蜗杆20远离第一蜗杆19的一端和控制箱11的内壁转动连接，第一蜗杆19和第二蜗杆20的一侧均啮合有齿轮21，齿轮21的内部固定第一螺杆22，第一螺杆22的底端和控制箱11底部的内壁转动连接，第一螺杆22的顶端固定有第二螺杆23，第二螺杆23的顶端和控制箱11顶部的内壁转动连接，第二螺杆23的外侧螺纹连接有第一移动板24，第一螺杆22的外侧螺纹连接有第二移动板27。

需要说明的是，第一螺杆22和第二螺杆23的螺纹反向相反，当齿轮21带动第一螺杆22和第二螺杆23同时转动时，第一移动板24和第二移动板27相互远离或相互靠近，使得第一移动板24和第二移动板27对第三水管28进行挤压或分离，便于调整喷头30喷淋的距离。

此外，控制箱11两侧的内壁均开设有滑槽26，第一移动板24和第二移动板27的两侧均固定有边板25，边板25滑动配合于对应滑槽26的内部。

需要说明的是，第一移动板24和第二移动板27在上下移动的过程中，边板25在滑槽26的内部随之滑动，边板25和滑槽26的设置增加了第一移动板24和第二移动板27移动的稳定性。

另外，第四水管29的外侧套设有弹性件31，且弹性件31的一端和喷头30的一侧固定连接，弹性件31的另一端和控制箱11的外侧固定连接，控制箱11的外侧固定有环形挡板33，喷头30位于环形挡板33的内部滑动，控制箱11的一侧开设有供第四水管29滑动的环形槽，第四水管29位于控制箱11内部的一端固定有限位板32，且限位板32的外侧直径大于环形槽的直径。

值得一提的是，弹性件31可使用弹簧等装置，且弹性件31在初始状态时，限位板32的一侧和控制箱11的内壁相贴合。

需要说明的是，第一电机9、第二电机18、水泵35均和外界电性连接。

实施例三

一种隧道施工设备，其在实施例一和/或实施例二的基础上做出了进一步改进，所述门架5与钻架6之间还连接有横架（图中未示），所述横架以可上下滑动的方式与门架5滑动连接，所述钻架6以可左右滑动的方式与横架滑动连接。通过设置横架以增大设备的施工作业范围。进一步地，所述钻架6与横架之间还连接有旋转座（图中未示），所述旋转座一端以可左右滑动的方式与横架滑动连接，所述旋转座另一端与钻架6转动连接。旋转座的设置，使得钻架6的角度调节更灵活，尤其将钻孔杆10与钻架6旋转中心偏心设置，可进一步扩大设备的施工作业范围。

实施例四

一种隧道施工方法，应用于上述任一实施例所述的隧道施工设备，包括以下步骤：

步骤一：启动第一电机9，第一电机9带动钻孔杆10转动，此时液压缸7伸长，带动钻孔杆10边转动边伸长，使得钻孔杆10对隧道进行钻孔工作；

步骤二：钻孔杆10工作时，同时启动水泵35，水泵35将水箱3内部的水输送至总水管34的内部，再从总水管34内部依次输送至第一水管4、第二水管12、第三水管28和第四水管29内部，最后从第四水管29内部输送至喷头30内部，经喷头30喷淋到外界，进行降尘工作；

步骤三：启动第二电机18，第二电机18带动第一蜗杆19和第二蜗杆20转动，从而带动齿轮21、第一螺杆22和第二螺杆23相继转动，第一螺杆22和第二螺杆23转动时带动第一移动板24和第二移动板27上下移动，使得第一移动板24和第二移动板27对第三水管28进行挤压或分离，挤压时第三水管28变窄，水流流速增强，喷头30喷淋距离加长。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种隧道施工设备，包括钻孔机主体（1），其特征在于，所述钻孔机主体（1）顶部的一侧固定有支撑架（2），所述支撑架（2）的顶部固定有水箱（3），所述钻孔机主体（1）顶部的另一侧固定有门架（5），所述门架（5）远离水箱（3）的一侧滑动连接有钻架（6），所述钻架（6）的内部设置有隧道钻孔机构，所述钻架（6）顶部的一侧固定有控制箱（11），所述控制箱（11）的内部固定连通有两个第二水管（12），所述钻架（6）顶部的两侧固定有多个用于束缚第二水管（12）的套环（13）；

所述水箱（3）的底部安装有水泵（35），所述水泵（35）的输出端固定连通有总水管（34），且所述水泵（35）的输出端与总水管（34）的中部连通，所述总水管（34）的两端均固定连通有第一水管（4），所述第一水管（4）和对应的第二水管（12）相连通，所述第二水管（12）远离门架（5）的一端固定有第三水管（28），所述第三水管（28）远离第二水管（12）的一端固定有第四水管（29），所述第四水管（29）贯穿控制箱（11）并与之滑动连接，所述第四水管（29）远离第三水管（28）的一端安装有用于喷淋的喷头（30），所述控制箱（11）的内部设置有用于控制喷头（30）喷淋距离的控制机构；

所述隧道钻孔机构包括安装于钻架（6）内壁一侧的液压缸（7），所述液压缸（7）的一端固定有箱体（8），所述箱体（8）的内部安装有第一电机（9），所述第一电机（9）的输出端固定有钻孔杆（10）；

所述控制机构包括安装于控制箱（11）底部一侧的第二电机（18），所述第二电机（18）的输出端固定有第一蜗杆（19），所述第一蜗杆（19）远离第二电机（18）的一端固定有第二蜗杆（20），所述第二蜗杆（20）远离第一蜗杆（19）的一端和控制箱（11）的内壁转动连接；

所述第一蜗杆（19）和第二蜗杆（20）的一侧均啮合有齿轮（21），所述齿轮（21）的内部固定第一螺杆（22），所述第一螺杆（22）的底端和控制箱（11）底部的内壁转动连接，所述第一螺杆（22）的顶端固定有第二螺杆（23），且所述第一螺杆（22）和第二螺杆（23）的螺纹旋向相反；所述第二螺杆（23）的顶端和控制箱（11）顶部的内壁转动连接，所述第二螺杆（23）的外侧螺纹连接有第一移动板（24），所述第一螺杆（22）的外侧螺纹连接有第二移动板（27）；

所述水泵（35）用于将水箱（3）内部的水依次经总水管（34）、第一水管（4）、第二水管（12）、第三水管（28）和第四水管（29）输送至喷头（30）内部，并经喷头（30）喷淋到外界以进行降尘工作；

所述控制机构通过第二电机（18）带动第一蜗杆（19）和第二蜗杆（20）转动，从而带动齿轮（21）、第一螺杆（22）和第二螺杆（23）相继转动，进而使得第一移动板（24）和第二移动板（27）相互远离或相互靠近，以对第三水管（28）进行挤压或分离，以调整喷头（30）喷淋的距离。

2.根据权利要求1所述的一种隧道施工设备，其特征在于，所述控制箱（11）两侧的内壁均开设有滑槽（26），所述第一移动板（24）和第二移动板（27）的两侧均固定有边板（25），所述边板（25）滑动配合于对应滑槽（26）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种隧道施工设备，其特征在于，所述第四水管（29）的外侧套设有弹性件（31），且弹性件（31）的一端和喷头（30）的一侧固定连接，所述弹性件（31）的另一端和控制箱（11）的外侧固定连接，所述控制箱（11）的外侧固定有环形挡板（33），所述喷头（30）位于环形挡板（33）的内部滑动。

4.根据权利要求3所述的一种隧道施工设备，其特征在于，所述控制箱（11）的一侧开设有供第四水管（29）滑动的环形槽，所述第四水管（29）位于控制箱（11）内部的一端固定有限位板（32），且限位板（32）的外侧直径大于环形槽的直径。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种隧道施工设备，其特征在于，所述门架（5）与钻架（6）之间还连接有横架，所述横架以上下滑动的方式与门架（5）滑动连接，所述钻架（6）以左右滑动的方式与横架滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种隧道施工设备，其特征在于，所述钻架（6）与横架之间还连接有旋转座，所述旋转座一端以左右滑动的方式与横架滑动连接，所述旋转座另一端与钻架（6）转动连接。

7.一种隧道施工方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-6任一项所述的隧道施工设备，具体步骤如下：

步骤一：启动第一电机（9），第一电机（9）带动钻孔杆（10）转动，此时液压缸（7）伸长，带动钻孔杆（10）边转动边伸长，使得钻孔杆（10）对隧道进行钻孔工作；

步骤二：钻孔杆（10）工作时，同时启动水泵（35），水泵（35）将水箱（3）内部的水输送至总水管（34）的内部，再从总水管（34）内部依次输送至第一水管（4）、第二水管（12）、第三水管（28）和第四水管（29）内部，最后从第四水管（29）内部输送至喷头（30）内部，经喷头（30）喷淋到外界，进行降尘工作；

步骤三：启动第二电机（18），第二电机（18）带动第一蜗杆（19）和第二蜗杆（20）转动，从而带动齿轮（21）、第一螺杆（22）和第二螺杆（23）相继转动，第一螺杆（22）和第二螺杆（23）转动时带动第一移动板（24）和第二移动板（27）上下移动，使得第一移动板（24）和第二移动板（27）对第三水管（28）进行挤压或分离，挤压时第三水管（28）变窄，水流流速增强，喷头（30）喷淋距离加长。