CN218030043U - 一种掘进工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种掘进工作站，包括底盘总成、凿岩总成以及拱架安装总成；本实用新型竖向间隔设置的多个层架，能够为凿岩总成提供安装和动作空间，并且，竖向设置的多组凿岩总成能够覆盖掌子面，大大提升施工效率；而本实用新型的拱架安装总成包括竖向滑架、水平滑架、拱架支撑、第一伸缩件以及驱动机构，在拱架安装时，待安装的拱架安放在拱架支撑上，再通过驱动机构驱动拱架支撑带动拱架进行竖向以及水平的位置调整，以将拱架输送至相应的安装位置，并且第一伸缩件能够调整水平滑架在竖向的位置高度，能够满足不同安装高度的需求以及辅助拱架进行安装。

Description

一种掘进工作站

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，具体涉及一种掘进工作站。

背景技术

现在国内隧道施工主要采用两种施工方法：第一种施工方法：钻孔工序采用人工在台架上手持风钻进行钻孔作业，其余工序依次进行；第二种施工方法：凿岩台车进行钻孔作业，其余工序依次进行，隧道施工过程中，工作环境恶劣，钻孔时噪音巨大，对工作人员听力造成永久性损伤，爆破后隧道长时间处于高浓度的灰尘重，对工作人员呼吸系统伤害强烈，随着国家经济水平提高，人工成本逐渐提高，以及对隧道施工环境要求的提升，第一种施工方法已经逐渐淘汰，现主要采用凿岩台车钻孔替代手持风钻人工钻孔。

现有凿岩机构在钻孔过程中，存在一些问题：1、凿岩台车施工最大高度一般在13m左右，针对高度大于13m的隧道不便施工；2、驾驶最大高度一般5m左右，对于台阶法施工，下台阶大于5m工况，驾驶员视野被台阶遮挡不便施工；3、在隧道开挖过程中每个工序设备进出场，接水电都会占用较多时间，效率不高；4、隧道拱架安装不便。

综上所述，急需一种掘进工作站以解决现有技术中视野被台阶遮挡导致施工不便以及拱架安装困难问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种掘进工作站，以解决现有技术中视野被台阶遮挡导致施工不便以及拱架安装困难问题，具体技术方案如下：

一种掘进工作站，其特征在于，包括底盘总成、凿岩总成以及拱架安装总成；

所述底盘总成包括沿竖向间隔设置的多组层架；

所述凿岩总成滑动设置在层架上，凿岩总成用于凿岩钻孔；凿岩总成的滑动方向与掘进方向一致；一组层架上至少设置有一组凿岩总成；

所述拱架安装总成包括竖向滑架、水平滑架、拱架支撑、第一伸缩件以及驱动机构；

竖向滑架竖直设置在底盘总成上，水平滑架通过第一伸缩件水平设置在底盘总成上；第一伸缩件用于调整水平滑架的竖向高度；竖向滑架以及水平滑架上均滑动设置有拱架支撑，拱架支撑用于支撑待安装的拱架；竖向滑架上的拱架支撑的滑动方向为竖向，水平滑架上的拱架支撑的滑动方向为水平方向；所述驱动机构用于驱动拱架支撑在竖向滑架或水平滑架上滑动。

以上技术方案优选的，所述底盘总成设置在履带行走机构上。

以上技术方案优选的，所述底盘总成还包括横向拓展平台以及第二伸缩件；横向拓展平台通过第二伸缩件与层架连接；第二伸缩件的伸缩方向为水平方向。

以上技术方案优选的，所述凿岩总成通过滑移机构滑动设置在层架上；所述滑移机构包括滑轨以及安装座；滑轨固定在层架上；安装座滑动设置在滑轨上，安装座的滑动方向为掘进方向；凿岩总成设置在安装座上。

以上技术方案优选的，所述凿岩总成包括臂架机构以及凿岩机构；臂架机构的一端连接安装座，凿岩机构设置在臂架机构的另一端上，凿岩机构用于凿岩钻孔；所述臂架机构用于带动凿岩机构进行俯仰、朝向掌子面伸缩以及水平偏转。

以上技术方案优选的，所述拱架支撑上固定设置有电磁吸附件；所述电磁吸附件用于吸附固定待安装的拱架。

以上技术方案优选的，还包括驾驶室；在竖向的多组层架中，驾驶室设置在中间位置或最高位置的层架上。

以上技术方案优选的，还包括设置在层架上的注浆系统、除尘系统以及供水系统。

以上技术方案优选的，还包括设置在底盘总成上的电气系统，所述电气系统包括整机设备电器控制系统、自定位钻孔系统以及电动机组；所述整机设备电器控制系统用于控制电器设备的运行，自定位钻孔系统用于扫描断面轮廓，获取钻孔的位置信息；电动机组连接外接电源，用于供电。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的掘进工作站包括底盘总成、凿岩总成以及拱架安装总成；本实用新型竖向间隔设置的多个层架，能够为凿岩总成提供安装和动作空间，并且，竖向设置的多组凿岩总成能够覆盖掌子面，大大提升施工效率；而本实用新型的拱架安装总成包括竖向滑架、水平滑架、拱架支撑、第一伸缩件以及驱动机构，在拱架安装时，待安装的拱架安放在拱架支撑上，再通过驱动机构驱动拱架支撑带动拱架进行竖向以及水平的位置调整，以将拱架输送至相应的安装位置，并且第一伸缩件能够调整水平滑架在竖向的位置高度，能够满足不同安装高度的需求以及辅助拱架进行安装。

(2)本实用新型中，通过履带行走机构带动底盘总成行走，能够适应隧道中复杂的路况。

(3)本实用新型中，通过第二伸缩件带动横向拓展平台在水平横向进行伸出或缩回，能够保证施工作业时满足与围岩距离适中，并且还能为工作人员提供站立作业空间。

(4)本实用新型中，滑移机构能够将不工作的凿岩总成向后方收回，留出其他机构的作业空间以及调整凿岩总成与工作面的间距；所述滑移机构包括滑轨以及安装座；滑轨和安装座配合保证凿岩总成滑动时的稳定。

(5)本实用新型中，凿岩总成包括臂架机构以及凿岩机构，臂架机构可以完成凿岩机构举升、伸缩、偏转和推动凿岩机构前进的功能，结构灵活，实用性好。

(6)本实用新型中，电磁吸附件能够将待安装的拱架吸附固定在拱架支撑上，避免拱架在上下运输或水平运输时脱离拱架支撑，造成安全事故，并且，电磁吸附件采用电流按键控制吸附力的有无，可实现一键吸附和一键松开，简便快捷。

(7)本实用新型中，多层的层架结构为驾驶室的安装提供了更多选择，驾驶室安装在中间位置或最高位置的层架上，驾驶室视野更加宽广，解决视野遮挡问题。

(8)本实用新型中，通过在层架上集成注浆系统、供水系统以及除尘系统，功能齐全，减少设备进出场的时间，提高作业效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实施例的掘进工作站的侧视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的轴视图；

图4是图1中的凿岩总成的结构示意图；

其中，1、底盘总成；1.1、层架；1.2、横向拓展平台；1.3、第二伸缩件；2、凿岩总成；2.1、臂架机构；2.2、凿岩机构；3、拱架安装总成；3.1、竖向滑架；3.2、水平滑架；3.3、拱架支撑；3.3a、第一拱架支撑；3.3b、第二拱架支撑；3.4、第一伸缩件；4、履带行走机构；5、滑移机构；5.1、滑轨；5.2、安装座；6、驾驶室；7、注浆系统；8、除尘系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

一种掘进工作站，包括底盘总成1、凿岩总成2、拱架安装总成3、履带行走机构4以及滑移机构5，如图1至图4所示，具体如下：

如图1所示，所述底盘总成1用于各部件的承载，底盘总成1是工作站的主体结构；底盘总成1包括多组层架1.1以及支撑柱；所述多组层架1.1在竖向间隔设置(间隔高度例如3-7米)，本实施例中，优选设置有三组层架1.1，支撑柱设置在竖向相邻的两组层架 1.1中，起到支撑以及保证结构强度的作用。位于最下方的一组层架1.1设置在履带行走机构4上，通过履带行走机构4带动底盘总成1行走。履带行走机构4连接电源进行电力驱动。

本实施例中，如图1所示，掘进工作站的驾驶室6安装在中间位置或最高位置的层架 1.1上，本实施例优选安装在中间位置的层架1.1上，即驾驶室6安装在第二组层架1.1上。

如图1和图3所示，所述底盘总成1还包括横向拓展平台1.2以及第二伸缩件1.3(如伸缩油缸)；第二伸缩件1.3的固定端固定在层架1.1的水平侧壁上，第二伸缩件1.3的伸缩端与横向拓展平台1.2固定连接，第二伸缩件1.3的伸缩方向为水平方向，具体是第二伸缩件1.3的伸缩方向与掘进方向在水平面内垂直；本实施例中，一组层架1.1的水平两侧均设置有横向拓展平台1.2以及第二伸缩件1.3。

如图1所示，所述凿岩总成2滑动设置在层架1.1上，凿岩总成2具体是通过滑移机构5滑动设置在层架1.1上，滑移机构5具体是：

所述滑移机构5包括滑轨5.1以及安装座5.2；滑轨5.1固定在层架1.1的上表面，滑轨5.1的长度方向与掘进方向一致；安装座5.2滑动设置在滑轨5.1上，安装座5.2的滑动方向也与掘进方向一致；本实施例中，安装座5.2通过现有的驱动设备(未标示)能够实现在滑轨5.1上滑动，此处现有的驱动设备例如链轮链条机构或者是伸缩油缸，本实施例中优选此处的驱动设备为伸缩油缸，该伸缩油缸的一端固定，另一端与安装座5.2固定连接，伸缩油缸的伸缩方向与安装座5.2的滑动方向一致。

如图1和图4所示，所述凿岩总成2包括臂架机构2.1以及凿岩机构2.2；所述臂架机构2.1的一端连接在滑移机构5的安装座5.2上，凿岩机构2.2设置在臂架机构2.1的另一端上，凿岩机构2.2用于对掌子面进行凿岩工作；本实施例中的臂架机构2.1能够实现俯仰、水平偏摆以及伸缩长度的功能，本实施例中臂架机构2.1以及凿岩机构2.2均参考现有技术，本实施例中不做过多赘述。

本实施例中，凿岩总成2的数量一共有八组，凿岩总成2与滑移机构5一一对应设置，而一组层架1.1上，至少设置有一组凿岩总成2和滑移机构5。

如图1和图3所示，所述拱架安装总成3包括竖向滑架3.1、水平滑架3.2、拱架支撑3.3、第一伸缩件3.4以及驱动机构(未标示)；

所述竖向滑架3.1竖直固定在底盘总成1远离掌子面的后方，具体是竖向滑架3.1竖直固定在层架1.1的后侧壁上；

所述水平滑架3.2水平设置在底盘总成1的顶部，具体是设置在最上面的一组层架1.1 上，本实施例中，第一伸缩件3.4(例如伸缩油缸)的固定端固定在最上面的一组层架1.1 上，第一伸缩件3.4的伸缩端与水平滑架3.2固定连接，通过第一伸缩件3.4伸缩，从而能够带动水平滑架3.2在竖向调整位置。

所述拱架支撑3.3的数量设置有两组，本实施例中，两组拱架支撑3.3分别记为第一拱架支撑3.3a和第二拱架支撑3.3b，第一拱架支撑3.3a滑动设置在竖向滑架3.1上，能够在竖向滑架3.1上进行竖向滑动；所述第二拱架支撑3.3b滑动设置在水平滑架3.2上，能够在水平滑架3.2上进行水平滑动(此处水平滑动的方向与掘进方向一致)；本实施例中的拱架支撑3.3用于支撑和安放待安装的拱架，便于拱架运输至指定位置。

所述驱动机构用于驱动拱架支撑3.3在竖向滑架3.1或水平滑架3.2上滑动，本实施例中，驱动机构参考现有技术，例如驱动机构可以是链轮链条机构或者是多组大行程的伸缩油缸，该伸缩油缸与拱架支撑3.3一一对应，该伸缩油缸的固定端固定设置，伸缩端与拱架支撑3.3固定连接，通过伸缩油缸带动第一拱架支撑3.3a竖向运动以及带动第二拱架支撑3.3b水平运动。

本实施例中优选的，所述第一拱架支撑3.3a以及第二拱架支撑3.3b上均固定设置有电磁吸附件(如电磁铁，附图中未标示)，电磁吸附件得电后产生吸附待安装拱架的磁力，而失电后磁力消失，即通过电流按键控制电磁吸附件对拱架的吸附和松开。

本实施例中的掘进工作站还包括有以下的结构：

注浆系统7，如图2所示：所述注浆系统7设置在层架1.1上，注浆系统7连接外部水泥浆料，通过装有相应管路进行注浆作业，注浆系统7具体参考现有技术。

除尘系统8，如图2所示：所述除尘系统8设置在层架1.1上，除尘系统8用于快速清除隧道灰尘，改善隧道内的工作环境。

供水系统：供水系统设置在层架1.1上，供水系统包括水泵以及水管；水泵通过水管外接水源进行供水，以满足施工排渣供水；层架1.1上还设置有水管卷筒，水管卷筒能够收纳水管。

电气系统：所述电气系统包括均设置在层架1.1上的整机设备电器控制系统、自定位钻孔系统以及电动机组；所述整机设备电器控制系统用于控制所有电器设备的运行；自定位钻孔系统，所述自定位钻孔系统能够自动扫描断面轮廓，获取钻孔的位置信息；电动机组，所述电动机组连接外接电源，用于为各个设备供电；本实施例中的整机设备电器控制系统、自定位钻孔系统以及电动机组均参考现有技术；层架1.1上还设置有电缆卷筒，用于收纳电气系统中的电缆。

空气系统：空气系统设置在层架1.1上，所述空气系统用于对凿岩机构2.2进行油气润滑以及为凿岩机构2.2钻孔进出渣提供高压空气；空气系统参考现有技术。

液压泵组：液压泵组设置在层架1.1上，用于为臂架机构2.1以及凿岩机构2.2等机构提供液压动力。

本实施例中的掘进工作站工作过程如下：

本实施例中的电气系统为全电脑控制方式，具备自动定位能力，施工时设备外接电源，电力驱动履带行走机构4行驶至工作面进行钻孔工作，钻完孔后，退车，爆破后掘进工作站进场，通过除尘系统8进行除尘，改善隧道环境。

需安装拱架时：采用竖向滑架3.1和拱架支撑3.3(即第一拱架支撑3.3a)将待安装的拱架从地面运输至拱顶，工作人员将第一拱架支撑3.3a上的拱架安放至水平滑架3.2上的拱架支撑3.3上(即第二拱架支撑3.3b)，将待安装的拱架水平运输至指定位置后，工作人员站在水平滑架3.2或最上方的一组横向拓展平台1.2上进行人工辅助立拱，立完拱架，工作人员进行锚杆安装，然后通过注浆系统7进行注浆作业，拱架施工完成。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种掘进工作站，其特征在于，包括底盘总成(1)、凿岩总成(2)以及拱架安装总成(3)；

所述底盘总成(1)包括沿竖向间隔设置的多组层架(1.1)；

所述凿岩总成(2)滑动设置在层架(1.1)上，凿岩总成(2)用于凿岩钻孔；凿岩总成(2)的滑动方向与掘进方向一致；一组层架(1.1)上至少设置有一组凿岩总成(2)；

所述拱架安装总成(3)包括竖向滑架(3.1)、水平滑架(3.2)、拱架支撑(3.3)、第一伸缩件(3.4)以及驱动机构；

竖向滑架(3.1)竖直设置在底盘总成(1)上，水平滑架(3.2)通过第一伸缩件(3.4)水平设置在底盘总成(1)上；第一伸缩件(3.4)用于调整水平滑架(3.2)的竖向高度；竖向滑架(3.1)以及水平滑架(3.2)上均滑动设置有拱架支撑(3.3)，拱架支撑(3.3)用于支撑待安装的拱架；竖向滑架(3.1)上的拱架支撑(3.3)的滑动方向为竖向，水平滑架(3.2)上的拱架支撑(3.3)的滑动方向为水平方向；所述驱动机构用于驱动拱架支撑(3.3)在竖向滑架(3.1)或水平滑架(3.2)上滑动。

2.根据权利要求1所述的掘进工作站，其特征在于，所述底盘总成(1)设置在履带行走机构(4)上。

3.根据权利要求1所述的掘进工作站，其特征在于，所述底盘总成(1)还包括横向拓展平台(1.2)以及第二伸缩件(1.3)；横向拓展平台(1.2)通过第二伸缩件(1.3)与层架(1.1)连接；第二伸缩件(1.3)的伸缩方向为水平方向。

4.根据权利要求1所述的掘进工作站，其特征在于，所述凿岩总成(2)通过滑移机构(5)滑动设置在层架(1.1)上；

所述滑移机构(5)包括滑轨(5.1)以及安装座(5.2)；滑轨(5.1)固定在层架(1.1)上；安装座(5.2)滑动设置在滑轨(5.1)上，安装座(5.2)的滑动方向为掘进方向；凿岩总成(2)设置在安装座(5.2)上。

5.根据权利要求4所述的掘进工作站，其特征在于，所述凿岩总成(2)包括臂架机构(2.1)以及凿岩机构(2.2)；

臂架机构(2.1)的一端连接安装座(5.2)，凿岩机构(2.2)设置在臂架机构(2.1)的另一端上，凿岩机构(2.2)用于凿岩钻孔；所述臂架机构(2.1)用于带动凿岩机构(2.2)进行俯仰、朝向掌子面伸缩以及水平偏转。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的掘进工作站，其特征在于，所述拱架支撑(3.3)上固定设置有电磁吸附件；所述电磁吸附件用于吸附固定待安装的拱架。

7.根据权利要求1所述的掘进工作站，其特征在于，还包括驾驶室(6)；在竖向的多组层架(1.1)中，驾驶室(6)设置在中间位置或最高位置的层架(1.1)上。

8.根据权利要求1所述的掘进工作站，其特征在于，还包括设置在层架(1.1)上的注浆系统(7)、除尘系统(8)以及供水系统。

9.根据权利要求1所述的掘进工作站，其特征在于，还包括设置在底盘总成(1)上的电气系统，所述电气系统包括整机设备电器控制系统、自定位钻孔系统以及电动机组；所述整机设备电器控制系统用于控制电器设备的运行，自定位钻孔系统用于扫描断面轮廓，获取钻孔的位置信息；电动机组连接外接电源，用于供电。

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