CN114687776A - 锚杆钻机的锚杆调节结构及锚杆钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚杆钻机的锚杆调节结构及锚杆钻机。包括上平台和至少一个下平台，在上平台滑动连接有上平移单元，在上平移单元转动连接有上锚杆，上平移单元帮助上锚杆沿隧道移动，上锚杆连接有上旋转单元和上伸缩单元，上旋转单元帮助上锚杆沿岩面转动，上伸缩单元帮助上锚杆接触岩面，在下平台滑动连接有下平移单元，在下平移单元转动连接有下锚杆，下平移单元帮助下锚杆沿隧道移动，下锚杆连接有下旋转单元和下伸缩单元，下旋转单元帮助下锚杆沿岩面转动，下伸缩单元帮助下锚杆接触岩面。本发明能够解决锚杆钻机不能垂直入岩的问题。

Description

锚杆钻机的锚杆调节结构及锚杆钻机

技术领域

本发明涉及锚杆钻机技术领域，具体涉及一种锚杆钻机的锚杆调节结构及锚杆钻机。

背景技术

为满足TBM(Tunnel Boring Machine，全断面隧道掘进机)锚杆支护，对TBM主梁进行针对性设计，使得钻机绕隧洞中心旋转，锚杆(锚索)的方向与巷道轮廓线的法线一致。

其中，锚杆的方向与巷道轮廓线的法线之间的角度允许误差≤15°，单根钻孔长度达3米。由于特殊要求下，锚杆角度要与岩面垂直施工，又因主梁占据隧道中心，单杆长度需达到3m，故锚杆钻机本身长度长，动作范围大，不能满足垂直入岩。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种锚杆钻机的锚杆调节结构及锚杆钻机，能够解决锚杆钻机不能垂直入岩的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

锚杆钻机的锚杆调节结构，包括上平台和至少一个下平台，在上平台滑动连接有上平移单元，在上平移单元转动连接有上锚杆，上平移单元帮助上锚杆沿隧道移动，上锚杆连接有上旋转单元和上伸缩单元，上旋转单元帮助上锚杆沿岩面转动，上伸缩单元帮助上锚杆接触岩面，在下平台滑动连接有下平移单元，在下平移单元转动连接有下锚杆，下平移单元帮助下锚杆沿隧道移动，下锚杆连接有下旋转单元和下伸缩单元，下旋转单元帮助下锚杆沿岩面转动，下伸缩单元帮助下锚杆接触岩面。

优选的技术方案，上平移单元包括上平移支架、上滚轮，上滚轮转动连接上平移支架的底部，上滚轮转动连接上平台的顶部，上平移支架连接有平移油缸。容易理解的，上平移支架在上滚轮的引导作用下沿隧道的延伸方向移动，可以帮助在上平台引动的基础上根据需要微调上锚杆在隧道内的位置，有利于提高上锚杆对隧道顶部的局部作业的针对性。

进一步优选的技术方案，上旋转单元包括上摆动油缸，上摆动油缸位于上平移支架的顶部设置，上摆动油缸传动连接上伸缩单元。容易理解的，上摆动油缸驱动上伸缩单元转动，可以帮助驱动上锚杆沿隧道的岩面转动，有利于进一步的提高上锚杆对隧道顶部的局部作业的针对性。

更进一步优选的技术方案，上伸缩单元包括上伸缩油缸和上伸缩架，上伸缩架的底部连接上摆动油缸，上伸缩油缸的输出端连接上锚杆，上锚杆滑动连接上伸缩架。容易理解的，上伸缩单元直接驱动上锚杆移动来靠近或者远离岩面，借助上伸缩架的支撑作用保持移动过程的相对稳定，有利于提高上锚杆切换工作状态和待机状态。

优选的技术方案，下平移单元包括下平移支架、下滚轮，下滚轮转动连接下平移支架的底部，下滚轮转动连接下平台的顶部，下平移支架连接有平移油缸。容易理解的，下平移支架在下滚轮的引导作用下沿隧道的延伸方向移动，可以帮助在下平台引动的基础下根据需要微调下锚杆在隧道内的位置，有利于提高下锚杆对隧道顶部的两侧作业的针对性。

进一步优选的技术方案，下旋转单元包括下摆动油缸，下摆动油缸位于下平移支架的顶部设置，下摆动油缸传动连接下伸缩单元。容易理解的，下摆动油缸驱动下伸缩单元转动，可以帮助驱动下锚杆沿隧道的岩面转动，有利于进一步的提高下锚杆对隧道顶部的局部作业的针对性。

更进一步优选的技术方案，下伸缩单元包括下伸缩油缸和下伸缩架，下伸缩架的底部连接下摆动油缸，下伸缩油缸的输出端连接下锚杆，下锚杆滑动连接下伸缩架。容易理解的，下伸缩单元直接驱动下锚杆移动来靠近或者远离岩面，借助下伸缩架的支撑作用保持移动过程的相对稳定，有利于提高下锚杆切换工作状态和待机状态。

另外，本发明还公开了锚杆钻机，包括锚杆钻机的锚杆调节结构，锚杆钻机的锚杆调节结构为上述技术方案任意一项所述的锚杆钻机的锚杆调节结构。

本发明公开一种锚杆钻机的锚杆调节结构及锚杆钻机，具有以下优点：

三台钻机布置在左中右三个平台上，下两边钻机在下方平台上旋转，顶部钻机在顶部平台上旋转；三个钻机可实现1200mm独立随动(TBM边掘进边打锚杆)，当超过1200mm后需手动调整钻机位置；顶部钻机可下水平移动和角度回转；TBM整机掘进1m需30分钟下，锚杆钻机支护时间亦需30分钟下(每台钻机打3处锚杆，每处钻孔5分钟，锚杆锚固5分钟，共计30分钟下)，锚杆钻机可适配TBM整机掘进，实现边掘边锚。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例在主视方向的结构示意图；

图2是本发明实施例中上伸缩单元的结构示意图；

图3是本发明实施例中上平移单元在俯视方向的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至图3所示，本发明实施例锚杆钻机的锚杆调节结构，包括上平台1和至少一个下平台2，在上平台1滑动连接有上平移单元11，在上平移单元11转动连接有上锚杆133，上平移单元11帮助上锚杆133沿隧道移动，上锚杆133连接有上旋转单元12和上伸缩单元13，上旋转单元12帮助上锚杆133沿岩面转动，上伸缩单元13帮助上锚杆133接触岩面，在下平台2滑动连接有下平移单元21，在下平移单元21转动连接有下锚杆，下平移单元21帮助下锚杆沿隧道移动，下锚杆连接有下旋转单元22和下伸缩单元23，下旋转单元22帮助下锚杆沿岩面转动，下伸缩单元23帮助下锚杆接触岩面。

钻机共计两种，一种锚杆钻机长约1280mm，须使用1m钻杆打孔，计1台；一种锚杆钻机长约1800mm，须使用1.5m钻杆打孔，计2台；钻机顶板距离开挖洞壁约500mm，避免与锚杆锚索尾部干涉；钻机顶板最多可超出开挖洞壁270mm；第一排钻孔距离盾尾300mm以内。

另外在此平台下方再增设一平台，下各设置一台液压锚杆钻机，在中心线下方各打2-3根锚杆，挂网。防止在破碎带等不良地层出现片帮现象。掘进机推进时，撑靴支撑处在足够的初期支撑强度。保证能正常掘进。

顶部钻机作业人员在主梁上方，两侧钻机作业人员在平台两侧，若现场冒顶严重现有钻机不能施工作业，钻机可后退至距离盾尾1.6m处，以便人工作业。

为了解决如何微调上锚杆133在隧道内的位置的问题，上平移单元11包括上平移支架、上滚轮，上滚轮可以通过包括但不限于转轴连接的方式转动连接上平移支架的底部，上滚轮可以通过包括但不限于转轴连接的方式转动连接上平台1的顶部，上平移支架连接有平移油缸。平移油缸通过伸缩作用主动驱动上平移单元11移动。

为了解决如何驱动上锚杆133沿隧道的岩面转动的问题，上旋转单元12包括上摆动油缸，上摆动油缸可以通过包括但不限于螺栓连接的方式位于上平移支架的顶部设置，上摆动油缸传动连接上伸缩单元13。上摆动油缸的转轴也可以直接连接上伸缩单元13来直接的传递转动力。

为了解决如何驱动上锚杆133移动来靠近或者远离岩面的问题，上伸缩单元13包括上伸缩油缸131和上伸缩架132，上伸缩架132的底部连接上摆动油缸，上伸缩油缸131的输出端可以通过包括但不限于螺栓连接的方式连接上锚杆133，上锚杆133滑动连接上伸缩架132。

为了解决如何微调下锚杆在隧道内的位置的问题，下平移单元21包括下平移支架111、下滚轮112，下滚轮112可以通过包括但不限于转轴连接的方式转动连接下平移支架111的底部，下滚轮112可以通过包括但不限于转轴连接的方式转动连接下平台2的顶部，下平移支架111连接有平移油缸。平移油缸通过伸缩作用主动驱动下平移单元21移动。

为了解决如何驱动下锚杆沿隧道的岩面转动的问题，下旋转单元22包括下摆动油缸，下摆动油缸可以通过包括但不限于螺栓连接的方式位于下平移支架111的顶部设置，下摆动油缸传动连接下伸缩单元23。下摆动油缸的转轴也可以直接连接下伸缩单元23来直接的传递转动力。

为了解决如何驱动下锚杆移动来靠近或者远离岩面的问题，下伸缩单元23包括下伸缩油缸和下伸缩架，下伸缩架的底部连接下摆动油缸，下伸缩油缸的输出端可以通过包括但不限于螺栓连接的方式连接下锚杆，下锚杆滑动连接下伸缩架。

实施例2

另外，本发明还公开了锚杆钻机，包括锚杆钻机的锚杆调节结构，锚杆钻机的锚杆调节结构为上述实施例任意一项所述的锚杆钻机的锚杆调节结构。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上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精神和范围。

Claims (8)

1.锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：包括上平台和至少一个下平台，在所述上平台滑动连接有上平移单元，在所述上平移单元转动连接有上锚杆，所述上平移单元帮助上锚杆沿隧道移动，所述上锚杆连接有上旋转单元和上伸缩单元，所述上旋转单元帮助上锚杆沿岩面转动，所述上伸缩单元帮助上锚杆接触岩面，在所述下平台滑动连接有下平移单元，在所述下平移单元转动连接有下锚杆，所述下平移单元帮助下锚杆沿隧道移动，所述下锚杆连接有下旋转单元和下伸缩单元，所述下旋转单元帮助下锚杆沿岩面转动，所述下伸缩单元帮助下锚杆接触岩面。

2.根据权利要求1所述的锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述上平移单元包括上平移支架、上滚轮，所述上滚轮转动连接上平移支架的底部，所述上滚轮转动连接上平台的顶部，所述上平移支架连接有平移油缸。

3.根据权利要求2所述的锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述上旋转单元包括上摆动油缸，所述上摆动油缸位于上平移支架的顶部设置，所述上摆动油缸传动连接上伸缩单元。

4.根据权利要求3所述的锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述上伸缩单元包括上伸缩油缸和上伸缩架，所述上伸缩架的底部连接上摆动油缸，所述上伸缩油缸的输出端连接上锚杆，所述上锚杆滑动连接上伸缩架。

5.根据权利要求1所述的锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述下平移单元包括下平移支架、下滚轮，所述下滚轮转动连接下平移支架的底部，所述下滚轮转动连接下平台的顶部，所述下平移支架连接有平移油缸。

6.根据权利要求5所述的锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述下旋转单元包括下摆动油缸，所述下摆动油缸位于下平移支架的顶部设置，所述下摆动油缸传动连接下伸缩单元。

7.根据权利要求6所述的锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述下伸缩单元包括下伸缩油缸和下伸缩架，所述下伸缩架的底部连接下摆动油缸，所述下伸缩油缸的输出端连接下锚杆，所述下锚杆滑动连接下伸缩架。

8.锚杆钻机，包括锚杆钻机的锚杆调节结构，其特征在于：所述锚杆钻机的锚杆调节结构为权利要求1至7任意一项所述的锚杆钻机的锚杆调节结构。

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