CN117418783A - 基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置及其方法，涉及刀头定向装置技术领域，基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置包括定向组件，所述定向组件的外侧安装有固定钢筋，所述固定钢筋的外侧设置有台车钻臂顶盘橡胶垫，所述定向组件的内侧套设有切槽刀头，所述固定钢筋的两端分别设置有限位槽钢架块表面焊接端和组件焊接端。本发明通过设置定向组件，定向组件通过固定钢筋安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫内，以便在钻炮孔的过程中，定向组件能够限制切槽刀头的选择，达到定向的目的，从而达到较好的开槽定向效果，同时结构设计合理，能够改善对现有开槽定向难、效果不佳的现状，为爆破开挖工作提供极大便利。

Description

基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置及其方法
本申请是名为《一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2022年09月27日，申请号为202211182758.2。
技术领域
本发明涉及刀头定向装置技术领域，尤其涉及一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置及其方法。
背景技术
在公路隧道设计与施工过程中，往往需要用到钻爆法施工，但在钻爆法施工的过程中，围岩超欠挖难以控制，聚能爆破理论成熟，但异形炮孔开槽定向效果不佳，因此就需要一种异形孔定向开槽刀头定向装置，以改善现有开槽定向效果不佳的现状。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置及其方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明的一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，包括定向组件，所述定向组件的外侧安装有固定钢筋，为了能够安装固定钢筋，所述固定钢筋的形状为Z形，所述固定钢筋的外侧设置有台车钻臂顶盘橡胶垫，所述定向组件的内侧套设有切槽刀头，为了能够进行固定，所述固定钢筋的两端分别设置有限位槽钢架块表面焊接端和组件焊接端，为了使定向组件固定稳定，所述固定钢筋通过焊接将所述组件焊接端与所述定向组件固定连接，所述定向组件通过所述固定钢筋安装在所述台车钻臂顶盘橡胶垫内，所述定向组件在钻炮孔的过程中能够限制所述切槽刀头的选择，达到定向的目的。
进一步的，所述定向组件水平安装在凿岩台车的所述台车钻臂顶盘橡胶垫内，调整所述定向组件的位置使所述定向组件与定向开槽套配合。
进一步的，所述限位槽钢架块表面焊接端与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定。
为了达到定向效果，所述定向组件的前端设置有前端弧形口。
为了使定向组件安装平稳，所述固定钢筋呈水平对称分布。
本发明还提供一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向方法，采用所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，并包括以下步骤：
步骤1)：将凿岩台车的钎杆退至最后端，将固定钢筋与定向组件焊接固定；
步骤2)：然后将定向组件水平安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫内，调整定向组件的位置，使之与定向开槽套配合；
步骤3)：将固定钢筋的限位槽钢架块表面焊接端与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定；
步骤4)：在钻孔前，台车钻臂调整好角度，钻臂的水平方向即为切槽方向，使得台钻臂大臂、钎杆、钻孔工作面中心处于一条直线，使凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫紧贴掌子面；
步骤5)：钻孔时，钻杆向前推进钻孔，定向组件能够限制切槽刀头的旋转，从而达到定向的目的；
步骤6)：钻孔达到设计深度后，切槽刀头随钻头沿着刻槽方向退出，切槽刀头还未完全退出切槽时，切槽刀头尾部与定向组件前端接触，切槽刀头顺着定向组件的前端弧形口，逐渐退至钻孔前初始位置，完成一个钻孔工作循环。
进一步的，所述步骤6)中，如切槽刀头退出炮孔时与钻孔前有一定的错位，由于定向组件前端设置有前端弧形口，能够在切槽刀头旋转一定的角度后与钻孔前初始方向相同，从而实现定向的目的。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置及其方法中，通过设置定向组件，定向组件通过固定钢筋安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫内，以便在钻炮孔的过程中，定向组件能够限制切槽刀头的选择，达到定向的目的，从而达到较好的开槽定向效果，同时结构设计合理，能够改善对现有开槽定向难、效果不佳的现状，为爆破开挖工作提供极大便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置的整体结构示意图；
图2为本发明的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置的固定钢筋的结构示意图；
图3为本发明的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置的定向组件的结构示意图。
附图标记说明：1、定向组件；2、固定钢筋；3、台车钻臂顶盘橡胶垫；4、切槽刀头；5、限位槽钢架块表面焊接端；6、组件焊接端；7、前端弧形口。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例
如图1-3所示，本实施例提供一种技术方案：一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，包括定向组件1，定向组件1的外侧安装有固定钢筋2，固定钢筋2的外侧设置有台车钻臂顶盘橡胶垫3，定向组件1的内侧套设有切槽刀头4，定向组件1通过固定钢筋2安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫3内，以便在钻炮孔的过程中，定向组件1能够限制切槽刀头4的选择，达到定向的目的，从而达到较好的开槽定向效果，同时结构设计合理，能够改善对现有开槽定向难、效果不佳的现状，为爆破开挖工作提供极大便利。
如图1-3所示，固定钢筋2的两端分别设置有限位槽钢架块表面焊接端5和组件焊接端6，固定钢筋2通过焊接将组件焊接端6与定向组件1固定连接，在安装时可以将固定钢筋2的与定向组件1焊接固定，然后将定向组件1水平安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫3内，调整定向组件1的位置，使之与定向开槽套配合，然后将固定钢筋2的限位槽钢架块表面焊接端5与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定，定向组件1前端设置有前端弧形口7，即使切槽刀头4退出炮孔时与钻孔前有一定的错位，也能在切槽刀头4旋转一定的角度后与钻孔前初始方向相同，从而实现定向的目的，固定钢筋2的形状为Z形，固定钢筋2呈水平对称分布，以便定向组件1能够被固定稳定。
工作原理：在安装使用时，将凿岩台车的钎杆退至最后，将固定钢筋2的与定向组件1焊接固定，然后将定向组件1水平安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫3内，调整定向组件1的位置，使之与定向开槽套配合，然后将固定钢筋2的限位槽钢架块表面焊接端5与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定，在钻孔前，台车钻臂调整好角度，钻臂的水平方向即为切槽方向，使得台钻臂大臂、钎杆、钻孔工作面中心处于一条直线，然后凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫3紧贴掌子面，钻孔时，钻杆向前推进钻孔，定向组件1能够限制切槽刀头4的旋转，从而达到定向的目的，钻孔达到设计深度后，切槽刀头4随钻头沿着刻槽方向退出，切槽刀头4还未完全退出切槽时，切槽刀头4尾部与定位组件前端接触，切槽刀头4顺着定向组件1的前端弧形口7，逐渐退至钻孔前初始位置，由于定向组件1前端设置有前端弧形口7，即使切槽刀头4退出炮孔时与钻孔前有一定的错位，也能在切槽刀头4旋转一定的角度后与钻孔前初始方向相同，从而实现定向的目的，完成一个钻孔工作循环。
本实施例还提供一种基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向方法，采用所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，并包括以下步骤：
步骤1)：将凿岩台车的钎杆退至最后端，将固定钢筋2与定向组件1焊接固定；
步骤2)：然后将定向组件1水平安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫3内，调整定向组件1的位置，使之与定向开槽套配合；
步骤3)：将固定钢筋2的限位槽钢架块表面焊接端5与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定；
步骤4)：在钻孔前，台车钻臂调整好角度，钻臂的水平方向即为切槽方向，使得台钻臂大臂、钎杆、钻孔工作面中心处于一条直线，使凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫3紧贴掌子面；
步骤5)：钻孔时，钻杆向前推进钻孔，定向组件1能够限制切槽刀头4的旋转，从而达到定向的目的；
步骤6)：钻孔达到设计深度后，切槽刀头4随钻头沿着刻槽方向退出，切槽刀头4还未完全退出切槽时，切槽刀头4尾部与定向组件1前端接触，切槽刀头4顺着定向组件1的前端弧形口7，逐渐退至钻孔前初始位置，完成一个钻孔工作循环。
所述步骤6)中，如切槽刀头4退出炮孔时与钻孔前有一定的错位，由于定向组件1前端设置有前端弧形口7，能够在切槽刀头4旋转一定的角度后与钻孔前初始方向相同，从而实现定向的目的。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，包括定向组件(1)，其特征在于，所述定向组件(1)的外侧安装有固定钢筋(2)，所述固定钢筋(2)的形状为Z形，所述固定钢筋(2)的外侧设置有台车钻臂顶盘橡胶垫(3)，所述定向组件(1)的内侧套设有切槽刀头(4)，所述固定钢筋(2)的两端分别设置有限位槽钢架块表面焊接端(5)和组件焊接端(6)，所述固定钢筋(2)通过焊接将所述组件焊接端(6)与所述定向组件(1)固定连接，所述定向组件(1)通过所述固定钢筋(2)安装在所述台车钻臂顶盘橡胶垫(3)内，所述定向组件(1)在钻炮孔的过程中能够限制所述切槽刀头(4)的选择，达到定向的目的。
2.根据权利要求1所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，其特征在于，所述定向组件(1)水平安装在凿岩台车的所述台车钻臂顶盘橡胶垫(3)内，调整所述定向组件(1)的位置使所述定向组件(1)与定向开槽套配合。
3.根据权利要求1所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，其特征在于，所述限位槽钢架块表面焊接端(5)与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定。
4.根据权利要求1所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，其特征在于，所述定向组件(1)的前端设置有前端弧形口(7)。
5.根据权利要求1所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，其特征在于，所述固定钢筋(2)呈水平对称分布。
6.基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向装置，并包括以下步骤：
步骤1)：将凿岩台车的钎杆退至最后端，将固定钢筋(2)与定向组件(1)焊接固定；
步骤2)：然后将定向组件(1)水平安装在凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫(3)内，调整定向组件(1)的位置，使之与定向开槽套配合；
步骤3)：将固定钢筋(2)的限位槽钢架块表面焊接端(5)与减震橡胶的限位槽钢架块表面焊接固定；
步骤4)：在钻孔前，台车钻臂调整好角度，钻臂的水平方向即为切槽方向，使得台钻臂大臂、钎杆、钻孔工作面中心处于一条直线，使凿岩台车的台车钻臂顶盘橡胶垫(3)紧贴掌子面；
步骤5)：钻孔时，钻杆向前推进钻孔，定向组件(1)能够限制切槽刀头(4)的旋转，从而达到定向的目的；
步骤6)：钻孔达到设计深度后，切槽刀头(4)随钻头沿着刻槽方向退出，切槽刀头(4)还未完全退出切槽时，切槽刀头(4)尾部与定向组件(1)前端接触，切槽刀头(4)顺着定向组件(1)的前端弧形口(7)，逐渐退至钻孔前初始位置，完成一个钻孔工作循环。
7.根据权利要求6所述的基于凿岩台车的异形孔定向开槽刀头定向方法，其特征在于，所述步骤6)中，如切槽刀头(4)退出炮孔时与钻孔前有一定的错位，由于定向组件(1)前端设置有前端弧形口(7)，能够在切槽刀头(4)旋转一定的角度后与钻孔前初始方向相同，从而实现定向的目的。
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