CN116291631A - 一种隧道施工用钻进注浆设备 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于钻进注浆技术领域，提供了一种隧道施工用钻进注浆设备，所述隧道施工用钻进注浆设备包括：车辆载体、钻杆、锚杆、转动机构、驱动机构和定位释放机构。该隧道施工用钻进注浆设备使用时，车辆载体会带动设备移动至隧道侧壁边，随后转动机构可按照钻进需求，调节钻杆的钻进角度，随后先将锚杆插入到钻杆内部，定位释放机构对锚杆进行固定，再将一次性使用的钻头安装在锚杆一端，随后驱动机构即可带动钻杆旋转，进行钻进操作；在钻杆进入到壁内后，反向控制驱动机构运转，则在运转过程中驱动机构会将钻杆抽出，定位释放机构会自动解除对锚杆的夹持，则锚杆会留在壁内，且在钻杆抽出的过程中可同时向壁内进行注浆操作，自动化程度高。

Description

一种隧道施工用钻进注浆设备
技术领域
本发明属于钻进注浆技术领域，尤其涉及一种隧道施工用钻进注浆设备。
背景技术
钻进，又称钻探，是指工程中利用钻头在孔底、井底或隧道等地进行工作，破碎岩石或其他介质，形成并加深钻孔的作业。
注浆，分陶瓷工艺注浆和建筑工程注浆。陶瓷工艺注浆是把制备好的泥注用于陶瓷生产中的工艺。是用适当的方法将某些能固化的浆液注入岩土的裂缝或孔隙中，通过置换、充填、挤压等方式以改善其性质的方法。
目前在对隧道壁内进行钻进注浆操作时，需要先控制钻进机械进行钻进操作，并在钻进完成后，再向壁内添加锚杆，随后才能进行注浆，该操作过于繁琐，需要使用多种设备，反复操作，过程极为复杂，自动化程度低，不利于加快施工进度。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种隧道施工用钻进注浆设备，旨在解决目前在对隧道壁内进行钻进注浆操作时，需要先控制钻进机械进行钻进操作，并在钻进完成后，再向壁内添加锚杆，随后才能进行注浆，该操作过于繁琐，需要使用多种设备，反复操作，过程极为复杂，自动化程度低，不利于加快施工进度。
本发明实施例是这样实现的，一种隧道施工用钻进注浆设备，包括：用于带动设备移动的车辆载体，以及用于钻进的钻杆，和对隧道壁进行支护的锚杆，所述隧道施工用钻进注浆设备还包括：
转动机构，设置于所述车辆载体上，所述转动机构上连接有控制支架，所述转动机构用于对所述控制支架的角度进行调节；
驱动机构，设置于所述控制支架上，所述钻杆连接在所述驱动机构上；
定位释放机构，设置于所述控制支架和驱动机构中，所述定位释放机构用于对所述锚杆进行固定和释放。
作为本发明更进一步的方案，所述钻杆为空心杆结构，且所述锚杆设置于所述钻杆内部，所述锚杆一端可拆卸式连接有钻头，所述钻头与所述钻杆相互配合。
作为本发明更进一步的方案，所述驱动机构包括：
滑槽，设置于所述控制支架上，所述滑槽内部滑动设置有控制块，所述控制块一侧连接有主电机，所述主电机的输出端与所述钻杆相连接；
驱动电机，设置于所述控制块内部，所述驱动电机的输出端连接有第一齿轮，所述滑槽内部设置有第一齿条，所述第一齿轮与第一齿条相互啮合。
作为本发明更进一步的方案，所述定位释放机构包括：
固定台，设置于所述主电机上，所述固定台内部通过回转弹簧转动连接有驱动柱，所述驱动柱穿过所述主电机内部，所述驱动柱位于固定台内部的一端设置有螺纹盘；
若干开槽，开设于所述固定台上，若干所述开槽内部均滑动设置有滑块，所述滑块一侧设置有螺纹开槽，所述螺纹开槽与所述螺纹盘相互配合；
夹板，安装在所述滑块上，所述夹板与所述锚杆相互配合；
动力组件，设置于所述控制块内部，所述动力组件用于控制所述驱动柱旋转。
作为本发明更进一步的方案，所述动力组件包括：
伸缩缸，转动设置在所述控制块内部，所述伸缩缸的伸缩端连接有第一锥齿轮，所述驱动柱一端设置有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相互配合；
伸缩柱，滑动且转动连接在所述伸缩缸一端，所述伸缩柱一端转动安装有第二齿轮，且所述第二齿轮与所述伸缩缸滑动连接，所述滑槽一侧的侧壁上安装有第二齿条，所述第二齿条与所述第二齿轮相互啮合；
切换组件，设置于所述控制块内部，所述切换组件用于自动调节所述伸缩柱的延伸长度。
作为本发明更进一步的方案，所述切换组件包括：
一组倾斜滑台，分别安装在所述伸缩柱两侧，且一组所述倾斜滑台为中心对称式设置；
一组滑杆，分别滑动设置在所述控制块两侧，所述滑杆与所述滑槽内壁相互配合，一组所述滑杆一端均设置有滑轮，所述滑轮与所述倾斜滑台相互配合。
作为本发明更进一步的方案，所述钻杆侧部设置有注浆口，所述注浆口用于在所述钻杆完成钻进并抽出的过程中，向壁内进行注浆。
本发明实施例提供的一种隧道施工用钻进注浆设备，具有以下有益效果：
在该隧道施工用钻进注浆设备使用时，车辆载体会带动设备移动至隧道侧壁边，随后转动机构可按照钻进需求，调节钻杆的钻进角度，随后先将锚杆插入到钻杆内部，定位释放机构对锚杆进行固定，再将一次性使用的钻头安装在锚杆一端，随后驱动机构即可带动钻杆旋转，进行钻进操作；
在钻杆进入到壁内后，反向控制驱动机构运转，则在运转过程中驱动机构会将钻杆抽出，定位释放机构会自动解除对锚杆的夹持，则锚杆会留在壁内，且在钻杆抽出的过程中可同时向壁内进行注浆操作，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种隧道施工用钻进注浆设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种隧道施工用钻进注浆设备的局部结构图之一；
图3为本发明实施例提供的一种隧道施工用钻进注浆设备的局部结构图之二；
图4为本发明实施例提供的一种隧道施工用钻进注浆设备的局部结构图之三；
图5为图1中A处的放大图；
图6为图1中B处的放大图；
图7为图5中C处的放大图；
图8为图5中D处的放大图。
附图中：1-车辆载体；2-锚杆；3-钻杆；4-转动机构；5-控制支架；6-驱动机构；61-滑槽；62-控制块；63-主电机；64-驱动电机；65-第一齿轮；66-第一齿条；7-定位释放机构；71-固定台；72-驱动柱；73-螺纹盘；74-开槽；75-滑块；76-螺纹开槽；77-夹板；78-伸缩缸；79-第一锥齿轮；710-第二锥齿轮；711-伸缩柱；712-第二齿轮；713-第二齿条；714-倾斜滑台；715-滑杆；716-滑轮；8-注浆口；9-钻头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示，在本发明实施例中，一种隧道施工用钻进注浆设备，包括：用于带动设备移动的车辆载体1，以及用于钻进的钻杆3，和对隧道壁进行支护的锚杆2，所述隧道施工用钻进注浆设备还包括：
转动机构4，设置于所述车辆载体1上，所述转动机构4上连接有控制支架5，所述转动机构4用于对所述控制支架5的角度进行调节；
驱动机构6，设置于所述控制支架5上，所述钻杆3连接在所述驱动机构6上；
定位释放机构7，设置于所述控制支架5和驱动机构6中，所述定位释放机构7用于对所述锚杆2进行固定和释放。
如图1和图6所示，在本发明实施例中，所述钻杆3为空心杆结构，且所述锚杆2设置于所述钻杆3内部，所述锚杆2一端可拆卸式连接有钻头9，所述钻头9与所述钻杆3相互配合。
在该隧道施工用钻进注浆设备使用时，车辆载体1会带动设备移动至隧道侧壁边，随后转动机构4可按照钻进需求，调节钻杆3的钻进角度，随后先将锚杆2插入到钻杆3内部，定位释放机构7对锚杆2进行固定，再将一次性使用的钻头安装在锚杆2一端，随后驱动机构6即可带动钻杆3旋转，进行钻进操作；
在钻杆3进入到壁内后，反向控制驱动机构6运转，则在运转过程中驱动机构6会将钻杆3抽出，定位释放机构7会自动解除对锚杆2的夹持，则锚杆2会留在壁内，且在钻杆3抽出的过程中可同时向壁内进行注浆操作，自动化程度高。
如图1至图8所示，在本发明实施例中，所述驱动机构6包括：
滑槽61，设置于所述控制支架5上，所述滑槽61内部滑动设置有控制块62，所述控制块62一侧连接有主电机63，所述主电机63的输出端与所述钻杆3相连接；
驱动电机64，设置于所述控制块62内部，所述驱动电机64的输出端连接有第一齿轮65，所述滑槽61内部设置有第一齿条66，所述第一齿轮65与第一齿条66相互啮合。
使用时，驱动电机64会带动第一齿轮65旋转，进而通过与第一齿条66之间的配合来带动控制块62移动，同时，主电机63会带动钻杆3持续旋转，实现钻进操作。
如图1至图8所示，在本发明实施例中，所述定位释放机构7包括：
固定台71，设置于所述主电机63上，所述固定台71内部通过回转弹簧转动连接有驱动柱72，所述驱动柱72穿过所述主电机63内部，所述驱动柱72位于固定台71内部的一端设置有螺纹盘73；
若干开槽74，开设于所述固定台71上，若干所述开槽74内部均滑动设置有滑块75，所述滑块75一侧设置有螺纹开槽76，所述螺纹开槽76与所述螺纹盘73相互配合；
夹板77，安装在所述滑块75上，所述夹板77与所述锚杆2相互配合；
动力组件，设置于所述控制块62内部，所述动力组件用于控制所述驱动柱72旋转。
当驱动柱72旋转时，会通过螺纹盘73和螺纹开槽76之间的配合关系来带动滑块75在开槽74中移动，进而调节夹板77之间的距离，因此在使用时，在回转弹簧的作用下，驱动柱72的旋转力会始终给予夹板77一个相互靠近的力，并通过该种效果来实现对锚杆2的夹持；
如图1至图8所示，在本发明实施例中，所述动力组件包括：
伸缩缸78，转动设置在所述控制块62内部，所述伸缩缸78的伸缩端连接有第一锥齿轮79，所述驱动柱72一端设置有第二锥齿轮710，所述第一锥齿轮79与第二锥齿轮710相互配合；
伸缩柱711，滑动且转动连接在所述伸缩缸78一端，所述伸缩柱711一端转动安装有第二齿轮712，且所述第二齿轮712与所述伸缩柱711滑动连接712，所述滑槽61一侧的侧壁上安装有第二齿条713，所述第二齿条713与所述第二齿轮712相互啮合；
切换组件，设置于所述控制块62内部，所述切换组件用于自动调节所述伸缩柱711的延伸长度。
如图1至图8所示，在本发明实施例中，所述切换组件包括：
一组倾斜滑台714，分别安装在所述伸缩柱711两侧，且一组所述倾斜滑台714为中心对称式设置；
一组滑杆715，分别滑动设置在所述控制块62两侧，所述滑杆715与所述滑槽61内壁相互配合，一组所述滑杆715一端均设置有滑轮716，所述滑轮716与所述倾斜滑台714相互配合。
如图1和图5所示，在本发明实施例中，所述钻杆3侧部设置有注浆口8，所述注浆口8用于在所述钻杆3完成钻进并抽出的过程中，向壁内进行注浆。
在驱动机构6带动钻杆3进入到壁内后，控制块62会移动到滑槽61的最右端，则滑槽61的侧壁会推动控制块62右侧的滑杆715，则右侧的滑杆715会通过滑轮716，并在右侧的倾斜滑台714的导向作用下，挤压式推动伸缩柱711下移，使第二齿轮712移动至与第二齿条713同一平面上，随后先驱动伸缩缸78，使第一锥齿轮79向上推出并与第二锥齿轮710相啮合，然后再反向控制驱动机构6运转，使控制块62向另一侧移动，则在移动过程中，第二齿轮712会在第二齿条713的作用下带动伸缩缸78旋转，进而利用第一锥齿轮79和第二锥齿轮710之间的配合来带动驱动柱72旋转，此时连接驱动柱72的回转弹簧被扭曲，且滑块75会相互远离，卸去夹板77对锚杆2的夹持，则在重力作用下，锚杆2会留在壁内，且钻杆3会被取出；
在钻杆3完全取出后，锚杆2就会留在壁内，且在钻杆3取出的过程中，可通过钻杆3上的注浆口8向壁内注浆，加快工程进度，操作简单，自动化程度高，使用更加便捷。
综上，在该隧道施工用钻进注浆设备使用时，车辆载体1会带动设备移动至隧道侧壁边，随后转动机构4可按照钻进需求，调节钻杆3的钻进角度，随后先将锚杆2插入到钻杆3内部，定位释放机构7对锚杆2进行固定，再将一次性使用的钻头安装在锚杆2一端，随后驱动机构6即可带动钻杆3旋转，进行钻进操作；
在钻杆3进入到壁内后，反向控制驱动机构6运转，则在运转过程中驱动机构6会将钻杆3抽出，定位释放机构7会自动解除对锚杆2的夹持，则锚杆2会留在壁内，且在钻杆3抽出的过程中可同时向壁内进行注浆操作，自动化程度高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隧道施工用钻进注浆设备，包括：用于带动设备移动的车辆载体(1)，以及用于钻进的钻杆(3)，和对隧道壁进行支护的锚杆(2)，其特征在于，所述隧道施工用钻进注浆设备还包括：
控制支架(5)，连接在所述车辆载体(1)上，所述控制支架(5)上连接有驱动机构(6)，所述钻杆(3)连接在所述驱动机构(6)上；
定位释放机构(7)，设置于所述控制支架(5)和驱动机构(6)中，所述定位释放机构(7)用于对所述锚杆(2)进行固定和释放；
其中，所述钻杆(3)为空心杆结构，且所述锚杆(2)设置于所述钻杆(3)内部，所述锚杆(2)一端可拆卸式连接有钻头(9)，所述钻头(9)与所述钻杆(3)相互配合。
2.根据权利要求1所述的隧道施工用钻进注浆设备，其特征在于，所述隧道施工用钻进注浆设备还包括：
转动机构(4)，设置于所述车辆载体(1)上，所述转动机构(4)用于对所述控制支架(5)的角度进行调节。
3.根据权利要求1所述的隧道施工用钻进注浆设备，其特征在于，所述驱动机构(6)包括：
滑槽(61)，设置于所述控制支架(5)上，所述滑槽(61)内部滑动设置有控制块(62)，所述控制块(62)一侧连接有主电机(63)，所述主电机(63)的输出端与所述钻杆(3)相连接；
驱动电机(64)，设置于所述控制块(62)内部，所述驱动电机(64)的输出端连接有第一齿轮(65)，所述滑槽(61)内部设置有第一齿条(66)，所述第一齿轮(65)与第一齿条(66)相互啮合。
4.根据权利要求3所述的隧道施工用钻进注浆设备，其特征在于，所述定位释放机构(7)包括：
固定台(71)，设置于所述主电机(63)上，所述固定台(71)内部通过回转弹簧转动连接有驱动柱(72)，所述驱动柱(72)穿过所述主电机(63)内部，所述驱动柱(72)位于固定台(71)内部的一端设置有螺纹盘(73)；
若干开槽(74)，开设于所述固定台(71)上，若干所述开槽(74)内部均滑动设置有滑块(75)，所述滑块(75)一侧设置有螺纹开槽(76)，所述螺纹开槽(76)与所述螺纹盘(73)相互配合；
夹板(77)，安装在所述滑块(75)上，所述夹板(77)与所述锚杆(2)相互配合；
动力组件，设置于所述控制块(62)内部，所述动力组件用于控制所述驱动柱(72)旋转。
5.根据权利要求4所述的隧道施工用钻进注浆设备，其特征在于，所述动力组件包括：
伸缩缸(78)，转动设置在所述控制块(62)内部，所述伸缩缸(78)的伸缩端连接有第一锥齿轮(79)，所述驱动柱(72)一端设置有第二锥齿轮(710)，所述第一锥齿轮(79)与第二锥齿轮(710)相互配合；
伸缩柱(711)，滑动且转动连接在所述伸缩缸(78)一端，所述伸缩柱(711)一端转动安装有第二齿轮(712)，且所述第二齿轮(712)与所述伸缩柱(711)滑动连接(712)，所述滑槽(61)一侧的侧壁上安装有第二齿条(713)，所述第二齿条(713)与所述第二齿轮(712)相互啮合；
切换组件，设置于所述控制块(62)内部，所述切换组件用于自动调节所述伸缩柱(711)的延伸长度。
6.根据权利要求5所述的隧道施工用钻进注浆设备，其特征在于，所述切换组件包括：
一组倾斜滑台(714)，分别安装在所述伸缩柱(711)两侧，且一组所述倾斜滑台(714)为中心对称式设置；
一组滑杆(715)，分别滑动设置在所述控制块(62)两侧，所述滑杆(715)与所述滑槽(61)内壁相互配合，一组所述滑杆(715)一端均设置有滑轮(716)，所述滑轮(716)与所述倾斜滑台(714)相互配合。
7.根据权利要求1所述的隧道施工用钻进注浆设备，其特征在于，所述钻杆(3)侧部设置有注浆口(8)，所述注浆口(8)用于向壁内进行注浆。
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