專利名稱：多功能快速鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在隧道施工中超前地質(zhì)鉆探，對軟質(zhì)地基加固處理的多功能 快速鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
目前在隧道施工中需要多功能鉆機(jī)進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探和管棚施工。在鉆爆法隧 道施工中，安全性和快速化是隧道施工基本要求，尤其是在一些圍巖條件差的地層這種要 求更為突出，這樣促進(jìn)了對隧道施工設(shè)備的研發(fā)?，F(xiàn)有設(shè)備一般不能滿足安全性和快速化 的要求。其主要缺點(diǎn)是鉆機(jī)功能單一，一臺鉆機(jī)不能既打管棚又打超前地質(zhì)孔；施工速度 慢，普通鉆機(jī)沒有后沖擊錘，遇到鵝卵石后不能快速鉆進(jìn)；采用柴油機(jī)做動力，動力單一，施 工時隧道內(nèi)空氣污染嚴(yán)重；鉆孔定位慢，調(diào)整時間長；沒有卷揚(yáng)機(jī)，動力頭不能側(cè)移，換鉆 具和取心不方便；水平最高孔的高度小，需要把設(shè)備墊高；操作臺固定，不能遙控
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是在于提供一種多功能快速鉆機(jī)，它能適應(yīng)隧道施工的安全性 和快速化的要求，并且工作效率高、功能完備、操作方便。本實(shí)用新型的目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多功能快速鉆機(jī)，主要包括推 進(jìn)梁和下部安裝行走裝置的機(jī)架，所述機(jī)架的上部設(shè)置舉升臂和舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述舉 升臂通過推進(jìn)梁旋轉(zhuǎn)裝置與所述推進(jìn)梁連接，所述推進(jìn)梁上設(shè)置用于安裝鉆具的夾持器和 動力頭裝置。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式，所述動力頭裝置包括安裝于所述推進(jìn)梁上的行走小 車、帶有沖擊錘的動力頭和液壓油缸。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式，所述機(jī)架上安裝與所述行走裝置相連接的柴油機(jī)動 力裝置以及與所述鉆具相連接的電機(jī)動力裝置。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式，所述行走裝置上設(shè)置可以擺動的履帶，所述履帶與 機(jī)架之間設(shè)置液壓缸。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式，所述推進(jìn)梁上設(shè)置用于取下鉆具和取心的卷揚(yáng)機(jī)。本實(shí)用新型優(yōu)化設(shè)計了操縱控制部分，包括固定操縱臺和移動操縱臺。固定操縱 臺在駕駛室內(nèi)，控制鉆機(jī)的啟動停止、行走、鉆臂姿勢等；移動操縱臺采用遙控控制，主要控 制鉆機(jī)鉆孔。該設(shè)備設(shè)有數(shù)據(jù)記錄和存儲功能，可以把鉆進(jìn)過程中相關(guān)參數(shù)記錄下來，通過 相關(guān)軟件分析巖質(zhì)情況，并繪制曲線反映巖層的變化情況。通過采用柴油機(jī)和電機(jī)雙動力。 鉆機(jī)工作時采用電機(jī)提供動力，可杜絕廢氣排放，保持隧道內(nèi)空氣不受污染。行走時，使用 柴油機(jī)動力，無需外接電源，保證整車的靈活性；通過使用動力頭可以提供低速大扭矩，滿 足管棚施工的要求，還可使用高速進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探；當(dāng)遇到鵝卵石或硬巖時可以使用后 沖擊錘增加鉆進(jìn)速度，達(dá)到快速鉆進(jìn)的目的；當(dāng)取心時可通過油缸使動力頭側(cè)移，再配合卷 揚(yáng)完成取心；依靠油缸保持鉆臂垂直于掌子面的同時，鉆臂可左右大幅度旋擺，不用挪動機(jī)身即可完成大范圍的管棚作業(yè)及其它鉆孔作業(yè)，定位精準(zhǔn)快捷，大幅提高了管棚施工的工 作效率。本實(shí)用新型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，水平最高孔的高度可達(dá)5米，能滿足臺階法施工的要 求

圖1是多功能快速鉆機(jī)主視圖；圖2是多功能快速鉆機(jī)俯視圖；圖3是動力頭裝置主視圖；圖4是推進(jìn)梁結(jié)構(gòu)圖；圖5是電機(jī)動力裝置圖；圖6是柴油機(jī)動力裝置圖；圖7是多功能快速鉆機(jī)工作狀態(tài)示意圖；圖8是回轉(zhuǎn)范圍示意圖。
具體實(shí)施方式
本申請所提出的多功能快速鉆機(jī)在充分理解消化吸收同類鉆機(jī)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，通 過一系列的改進(jìn)和改造形成的。多功能快速鉆機(jī)主要包括夾持器1、鉆具2、推進(jìn)梁3、動力頭裝置4、卷揚(yáng)機(jī)5、滑輪 組6、推進(jìn)梁旋轉(zhuǎn)裝置7、舉升臂8、行走裝置9、舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10、機(jī)架11、水泵12、電機(jī)動 力裝置13、柴油機(jī)動力裝置14、駕駛室15、液壓系統(tǒng)16和電氣控制系統(tǒng)17等組成，如圖1 和圖2所示。其中，所述行走裝置9和機(jī)架11之間設(shè)置平衡油缸33，平衡油缸33可以使機(jī)架 11相對于履帶上下擺動。所述動力頭裝置4結(jié)構(gòu)見圖3所示，包括和推進(jìn)梁3相連接的行走小車18、動力頭 19和橫移油缸20。橫移油缸20可推動力頭19側(cè)移，方便利用卷揚(yáng)機(jī)5通過滑輪組6進(jìn)行 取下鉆具和取心；動力頭19帶有沖擊錘，在推進(jìn)油缸23的推動下，可以實(shí)現(xiàn)沖擊和旋轉(zhuǎn)同 時進(jìn)行。所述推進(jìn)梁3結(jié)構(gòu)見圖4，主要包括前導(dǎo)輪21、動滑輪22、推進(jìn)油缸23、后導(dǎo)輪24、 推進(jìn)導(dǎo)軌25、鏈條26。推進(jìn)油缸23兩端安裝前導(dǎo)輪21和后導(dǎo)輪24，前導(dǎo)輪21和后導(dǎo)輪24 通過鏈條26嚙合，推進(jìn)油缸23推動動滑輪22前后移動，再通過鏈條26帶動動力頭裝置4 前后移動。所述電機(jī)動力裝置13結(jié)構(gòu)圖見圖5，電動機(jī)29通過彈性聯(lián)軸器28，驅(qū)動液壓泵27 運(yùn)轉(zhuǎn)，分別為行走、動力頭和鉆臂姿勢控制提供動力。所述柴油機(jī)動力裝置14結(jié)構(gòu)見圖6，柴油機(jī)32通過聯(lián)軸器31驅(qū)動液壓泵30運(yùn) 轉(zhuǎn)，分別為行走和鉆臂姿勢控制提供動力。所述鉆機(jī)的鉆臂控制機(jī)構(gòu)用以調(diào)整鉆孔的位置，其包括舉升臂8、與舉升臂8活動 連接的推進(jìn)梁旋轉(zhuǎn)裝置7，且所述舉升臂8設(shè)置于舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10上，通過液壓系統(tǒng)16 控制舉升油缸34、俯仰油缸35、擺角油缸36以及滑動油缸37動作來操控鉆臂的姿勢，控制 鉆孔位置；當(dāng)平衡油缸33動作時，機(jī)架11相對于履帶行走裝置9可以上下擺動，當(dāng)平衡油缸33活塞桿伸出時最大水平孔的高度H可達(dá)5m，如圖7所示。所述舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10設(shè)置于機(jī)架11上，通過設(shè)置于舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10上的回 轉(zhuǎn)減速機(jī)38可以帶動舉升臂8和推進(jìn)梁3左右旋轉(zhuǎn)θ =95度，在不移機(jī)的情況下達(dá)到最 大的覆蓋面，如圖8所示。所述鉆機(jī)工作時通過電氣系統(tǒng)17的遙控器(圖中未示)，控制動力頭19旋轉(zhuǎn)和沖 擊，同時推進(jìn)油缸23推動動力頭19移動，完成鉆孔作業(yè)。本實(shí)用新型在機(jī)架11上設(shè)置水泵12，為鉆孔提供水源，方便施工。前述各項實(shí)用新型發(fā)明內(nèi)容，均在設(shè)計中應(yīng)用于本鉆機(jī)。絕大多數(shù)零部件的結(jié)構(gòu) 均與現(xiàn)有鉆機(jī)產(chǎn)品的零件結(jié)構(gòu)不同。
權(quán)利要求一種多功能快速鉆機(jī)，包括推進(jìn)梁(3)和下部安裝行走裝置(9)的機(jī)架(11)，其特征在于所述機(jī)架(11)的上部設(shè)置舉升臂(8)和舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)，所述舉升臂(8)通過推進(jìn)梁旋轉(zhuǎn)裝置(7)與所述推進(jìn)梁(3)連接，所述推進(jìn)梁(3)上設(shè)置用于安裝鉆具(2)的夾持器(1)和動力頭裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能快速鉆機(jī)，其特征在于所述動力頭裝置(4)包括安 裝于所述推進(jìn)梁(3)上的行走小車(18)、帶有沖擊錘的動力頭(19)和液壓油缸(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能快速鉆機(jī)，其特征在于所述機(jī)架(11)上安裝與 所述行走裝置(9)相連接的柴油機(jī)動力裝置(14)以及與所述鉆具(2)相連接的電機(jī)動力 裝置(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能快速鉆機(jī)，其特征在于所述行走裝置(9)上設(shè)置可 以擺動的履帶，所述履帶與機(jī)架(11)之間設(shè)置液壓缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能快速鉆機(jī)，其特征在于所述推進(jìn)梁(3)上設(shè)置 用于取下鉆具和取心的卷揚(yáng)機(jī)(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在隧道施工中超前地質(zhì)鉆探，對軟質(zhì)地基加固處理的多功能快速鉆機(jī)。所述機(jī)架(11)的上部設(shè)置舉升臂(8)和舉升臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)，所述舉升臂(8)通過推進(jìn)梁旋轉(zhuǎn)裝置(7)與所述推進(jìn)梁(3)連接，所述推進(jìn)梁(3)上設(shè)置用于安裝鉆具(2)的夾持器(1)和動力頭裝置(4)。該設(shè)備主要用于隧道施工中的超前地質(zhì)鉆探和管棚施工，鉆進(jìn)效率高，一機(jī)多用。
文檔編號E21B7/02GK201730547SQ20102027561
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者劉俊平, 吳平, 崔海龍, 時國友, 李金標(biāo), 王寶寶, 王金祥, 白曉軍, 程良, 趙保久, 陳雁斌, 韓志剛, 馬桂敏 申請人:秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工股份有限公司