本發(fā)明涉及巖土中的鉆孔技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種新型的鉆孔使用的后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術(shù)：

隨著地下工程的迅速發(fā)展，鉆爆法、注漿錨桿、注漿錨索等工法和技術(shù)得到廣泛的運(yùn)用。在鉆炮孔和錨桿孔的時(shí)候，普遍使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，使用中存在較大的問(wèn)題。風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)在鉆進(jìn)時(shí)，對(duì)前后空間的要求較大，在前后空間有限的情況下，無(wú)法保證鉆孔角度的準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種鉆進(jìn)工作時(shí)對(duì)空間需求較小，且輕便易攜帶的鉆孔系統(tǒng)，具體的提出了一種后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)及其操作方法，解決了現(xiàn)有鉆孔設(shè)備對(duì)前后空間要求較高的問(wèn)題。與現(xiàn)有設(shè)備相比，后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)對(duì)前后空間要求較小，能保證鉆孔角度的準(zhǔn)確，且設(shè)備較輕巧，便于攜帶。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本設(shè)計(jì)采用如下方案：

后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)，包括組裝式鉆桿以及鉆桿驅(qū)動(dòng)裝置；

所述的鉆桿驅(qū)動(dòng)裝置包括底座，在所述的底座上設(shè)有一個(gè)可以在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤，在所述的水平轉(zhuǎn)盤上固定有支撐座，在所述的支撐座上設(shè)有一個(gè)套筒，所述的套筒通過(guò)兩個(gè)水平設(shè)置的縱向轉(zhuǎn)軸安裝在支撐座上，所述的套筒在縱向轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)下可以旋轉(zhuǎn)；在所述的套筒內(nèi)安裝有一個(gè)沖程筒，在所述的沖程筒的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)電動(dòng)機(jī)，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)齒輪；所述的沖程筒為一個(gè)中空結(jié)構(gòu)，且內(nèi)壁設(shè)有機(jī)械卡子，外壁的上部分直徑大于下部分的直徑，且上部分為螺紋結(jié)構(gòu)，下部分為齒輪軸結(jié)構(gòu)，所述的螺紋結(jié)構(gòu)與套裝在套筒外部的螺紋筒配合，所述的齒輪軸與所述的輪齒嚙合，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沖程筒能沿著螺紋筒上下移動(dòng)；所述的組裝式鉆桿通過(guò)機(jī)械卡子卡住，隨著沖程筒上下移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的組裝式鉆桿包括通過(guò)螺紋相連的多節(jié)鉆桿，所述的組裝式鉆桿包括通過(guò)螺紋相連的鉆桿和多節(jié)連接桿，在鉆桿和連接桿的外部均設(shè)有鉆桿六邊形段，鉆桿六邊形段與機(jī)械卡子配合。

進(jìn)一步的，所述的螺紋筒為一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)，在所述的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步的，所述的機(jī)械卡子在外力作用下，可以自動(dòng)壓下，在失去外力時(shí)，可以自動(dòng)彈出。

進(jìn)一步的，所述的螺紋筒和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)均固定在套筒內(nèi)，螺紋筒固定在套筒上部，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)固定在螺紋筒于套筒之間，所述的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的輸出端朝下。

進(jìn)一步的，所述的套筒的頂部和底部設(shè)有供組裝式鉆桿穿過(guò)的孔，孔的直徑大于組裝式鉆桿的直徑，以便組裝式鉆桿可以順利通過(guò)。

進(jìn)一步的，所述的底座和水平轉(zhuǎn)盤的中心為中空結(jié)構(gòu)，供組裝式鉆桿穿過(guò)。

進(jìn)一步的，所述的水平轉(zhuǎn)盤為一個(gè)齒輪盤，所述的齒輪盤通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，兩個(gè)縱向轉(zhuǎn)軸中，其中有一個(gè)是主動(dòng)軸，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)；另一個(gè)是被動(dòng)軸；兩個(gè)縱向轉(zhuǎn)軸均各自通過(guò)軸承安裝在支撐座上。

后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)及其操作方法，包括以下步驟：

1)將鉆機(jī)系統(tǒng)固定于鉆孔面前合適的位置，通過(guò)水平轉(zhuǎn)盤和縱向轉(zhuǎn)軸調(diào)整鉆進(jìn)方向；

2)將第一節(jié)鉆桿從鉆機(jī)系統(tǒng)前方插入沖程筒，將一節(jié)連接桿從沖程筒后方插入，并旋轉(zhuǎn)擰到第一節(jié)鉆桿上；

3)連接電源，控制電動(dòng)機(jī)，使沖程筒帶動(dòng)安裝好的鉆桿和連接桿開始鉆進(jìn)；

4)當(dāng)裝上的鉆桿推進(jìn)至末端時(shí)，控制電機(jī)使沖程筒反轉(zhuǎn)撤回；將新的連接桿從沖程筒后方插入，連接桿將隨著旋轉(zhuǎn)自動(dòng)與前面一節(jié)連接桿連接；

5)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，鉆桿將隨著沖程筒反向旋轉(zhuǎn)撤出鉆孔；通過(guò)停止鍵，隨時(shí)停止鉆機(jī)，將已經(jīng)撤出的鉆桿拆除下來(lái)；

6)鉆桿拆卸完畢后，斷開電源。

本發(fā)明通過(guò)沖程筒的六邊形內(nèi)壁和機(jī)械卡子固定住鉆進(jìn)桿上的六邊段，使其無(wú)法旋轉(zhuǎn)和后退；通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)沖程筒和沖程筒內(nèi)的鉆桿旋轉(zhuǎn)前進(jìn)；沖程筒轉(zhuǎn)到頂端之后，收回機(jī)械卡子，通過(guò)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，將沖程筒退回，轉(zhuǎn)回底端之后，彈出機(jī)械卡子，卡住鉆桿的下一段六邊形段，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；當(dāng)這一段鉆桿鉆完后，將下一段鉆桿從后部裝入，隨著旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，后裝入的鉆桿將自動(dòng)完成與上一段鉆桿的連接；鉆孔完成后，按下撤回按鈕，鉆孔機(jī)將以同樣的方式將鉆桿撤回。

本發(fā)明研究了后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)及其操作方法，解決了現(xiàn)有鉆孔設(shè)備對(duì)前后空間要求較高的問(wèn)題。與現(xiàn)有設(shè)備相比，后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)對(duì)前后空間要求較小，能保證鉆孔角度的準(zhǔn)確，且設(shè)備較輕巧，便于攜帶。

本發(fā)明與目前常用注漿設(shè)備及其方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)通過(guò)活動(dòng)底座，實(shí)現(xiàn)了水平方向的360°旋轉(zhuǎn)和豎直方向近乎360°的旋轉(zhuǎn)，克服了現(xiàn)有鉆孔方式方向調(diào)整較為不便的弊端；

2)通過(guò)套筒，實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)后部裝桿，極大地減小了現(xiàn)有鉆孔設(shè)備在長(zhǎng)桿鉆進(jìn)時(shí)，對(duì)鉆機(jī)前方空間的需求，從而在前方空間有限的情況下，也能保證鉆孔角度的垂直；

3通過(guò)組裝式鉆桿，減小鉆進(jìn)時(shí)對(duì)鉆機(jī)后方空間的要求，同時(shí)大幅輕便了長(zhǎng)桿的搬運(yùn)和組裝。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為后裝式組裝鉆孔機(jī)的正視圖；

圖2為后裝式組裝鉆孔機(jī)的左視圖；

圖3為后裝式組裝鉆孔機(jī)的俯視圖；

圖4為后裝式組裝鉆孔機(jī)的縱剖面圖；

圖5為后裝式組裝鉆孔機(jī)沿1面的的橫剖面圖；

圖6為后裝式組裝鉆孔機(jī)沿2面的的橫剖面圖；

圖7、圖8、圖9分別為組裝式鉆桿的第一根桿的正視圖、左視圖和仰視圖；

圖10為組裝式鉆桿的第一根桿的縱剖面；

圖11、圖12、圖13為組裝式鉆桿的連接桿的正視圖、左視圖、仰視圖；

圖14為組裝式鉆桿的連接桿的縱剖面圖；

附圖標(biāo)記：

1-底座盤，2-水平轉(zhuǎn)盤，3-縱向轉(zhuǎn)軸，4-套筒，5-沖程筒，6-電動(dòng)機(jī)，7-齒輪，8-機(jī)械卡子，9-鉆頭，10-第一節(jié)鉆桿，11-連接鉆桿，12-鉆桿六邊形段，13-螺紋筒，14-支撐座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例一對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發(fā)明為了解決風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)在鉆進(jìn)時(shí)，對(duì)前后空間的要求較大，在前后空間有限的情況下，無(wú)法保證鉆孔角度的準(zhǔn)確的問(wèn)題，提出了一種后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)，其包括組裝式鉆桿10、活動(dòng)底座，活動(dòng)底座上安裝有套筒4，鉆進(jìn)筒內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)6和沖程筒5。該系統(tǒng)解決了現(xiàn)有鉆孔設(shè)備對(duì)前后空間要求較高的問(wèn)題。與現(xiàn)有設(shè)備相比，后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)對(duì)前后空間要求較小，能保證鉆孔角度的準(zhǔn)確，且設(shè)備較輕巧，便于攜帶。

所述的活動(dòng)底座包括底座1，水平轉(zhuǎn)盤2，縱向轉(zhuǎn)軸3和支撐座14，在所述的底座1上設(shè)有一個(gè)可以在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤2，在所述的水平轉(zhuǎn)盤1上固定有兩個(gè)支撐座14，在所述的兩個(gè)支撐座上設(shè)有一個(gè)套筒，所述的套筒通過(guò)兩個(gè)水平設(shè)置的縱向轉(zhuǎn)軸3安裝在支撐座上；

具體的，所述底座1和水平轉(zhuǎn)盤2的中心為中空結(jié)構(gòu)，供組裝式鉆桿穿過(guò)。

水平轉(zhuǎn)盤2為一個(gè)齒輪盤，所述的齒輪盤與一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，所述的驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)；當(dāng)然所述的水平轉(zhuǎn)盤2的驅(qū)動(dòng)方式還可以是別的方式，只要其能實(shí)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)即可。

兩個(gè)縱向轉(zhuǎn)軸3水平設(shè)置，其中有一個(gè)是主動(dòng)軸，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)；另一個(gè)是被動(dòng)軸；兩個(gè)縱向轉(zhuǎn)軸均各自通過(guò)軸承安裝在支撐座14上；

兩個(gè)支撐座14相互對(duì)稱的設(shè)置在水平轉(zhuǎn)盤2上，可以隨著水平轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

套筒4固定在縱向轉(zhuǎn)軸3上，在縱向轉(zhuǎn)軸3的驅(qū)動(dòng)下可以旋轉(zhuǎn)；套筒4的軸線為豎直線，與縱向轉(zhuǎn)軸的軸線垂直。

在套筒4內(nèi)安裝有一個(gè)沖程筒5，在所述的沖程筒5的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)電動(dòng)機(jī)6，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)6分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)齒輪7。

沖程筒5為一個(gè)中空結(jié)構(gòu)，且內(nèi)壁設(shè)有機(jī)械卡子8，所述的機(jī)械卡子8在外力作用下，可以自動(dòng)壓下，在失去外力時(shí)，可以自動(dòng)彈出。

沖程筒5外壁的上部分直徑大于下部分的直徑，且上部分為螺紋結(jié)構(gòu)，下部分為齒輪軸結(jié)構(gòu)；這么設(shè)置主要為了在沖程筒5上升過(guò)程中，保證只有螺紋與螺紋筒嚙合，齒輪軸部分不與螺紋筒接觸。

螺紋結(jié)構(gòu)與套裝在套筒外部的螺紋筒13配合，齒輪軸結(jié)構(gòu)與所述的輪齒嚙合，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沖程筒5能沿著螺紋筒13上下移動(dòng)；所述的組裝式鉆桿通過(guò)機(jī)械卡子8卡住，隨著沖程筒5上下移動(dòng)。

進(jìn)一步的，組裝式鉆桿包括通過(guò)螺紋相連的兩節(jié)鉆桿，即第一節(jié)鉆桿10和連接桿11，在其中一節(jié)鉆桿的外部設(shè)有鉆桿六邊形段，鉆桿六邊形段與機(jī)械卡子配合。

第一節(jié)鉆桿10的結(jié)構(gòu)如圖7、8、9、10所示，其為一個(gè)中空的桿狀結(jié)構(gòu)，其頭部為一個(gè)錐狀結(jié)構(gòu)的鉆頭9，在鉆桿的外部設(shè)有鉆桿六邊形段，與機(jī)械卡子8配合，在其尾部設(shè)有螺紋段，該螺紋段主要是與連接桿11配合。

連接桿11的結(jié)構(gòu)如圖11、12、13、14所示，其為一個(gè)中空的桿狀結(jié)構(gòu)，其頭部設(shè)有外螺紋，該部分的外螺紋與第一節(jié)鉆桿10的螺紋部分相連，其尾部設(shè)有內(nèi)螺紋，與下一個(gè)連桿相連。

進(jìn)一步的，所述的螺紋筒13為一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)，在所述的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步的，所述的螺紋筒13和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)6均固定在套筒4內(nèi)，螺紋筒13固定在套筒4上部，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)固定在螺紋筒于套筒之間，所述的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的輸出端朝下。

進(jìn)一步的，所述的套筒4的頂部和底部設(shè)有供組裝式鉆桿穿過(guò)的孔，孔的直徑大于組裝式鉆桿的直徑，以便組裝式鉆桿可以順利通過(guò)。

進(jìn)一步的，為了保證整個(gè)裝置使用過(guò)程中的穩(wěn)定性以及精確度，優(yōu)選的，螺紋筒13、套筒4以及沖程筒5均同軸安裝。

本發(fā)明通過(guò)沖程筒的六邊形內(nèi)壁和機(jī)械卡子固定住鉆進(jìn)桿上的六邊段，使其無(wú)法旋轉(zhuǎn)和后退；通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)沖程筒和沖程筒內(nèi)的鉆桿旋轉(zhuǎn)前進(jìn)；沖程筒轉(zhuǎn)到頂端之后，收回機(jī)械卡子，通過(guò)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，將沖程筒退回，轉(zhuǎn)回底端之后，彈出機(jī)械卡子，卡住鉆桿的下一段六邊形段，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；當(dāng)這一段鉆桿鉆完后，將下一段鉆桿從后部裝入，隨著旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，后裝入的鉆桿將自動(dòng)完成與上一段鉆桿的連接；鉆孔完成后，按下撤回按鈕，鉆孔機(jī)將以同樣的方式將鉆桿撤回。

此外，本發(fā)明還提出了一種針對(duì)上述系統(tǒng)的操作方法。

具體的操作方法如下：

后裝式組裝鉆孔系統(tǒng)及其操作方法，結(jié)合附圖對(duì)其操作方法進(jìn)一步闡述：

1)將鉆機(jī)系統(tǒng)固定于鉆孔面前合適的位置，通過(guò)水平轉(zhuǎn)盤和縱向轉(zhuǎn)軸調(diào)整鉆進(jìn)方向；

2)將第一節(jié)鉆桿從鉆機(jī)系統(tǒng)前方插入沖程筒，將一節(jié)連接桿從沖程筒后方插入，并旋轉(zhuǎn)擰到第一節(jié)鉆桿上；

3)連接電源，控制電動(dòng)機(jī)，使沖程筒帶動(dòng)安裝好的鉆桿和連接桿開始鉆進(jìn)；

4)當(dāng)裝上的鉆桿推進(jìn)至末端時(shí)，控制電機(jī)使沖程筒反轉(zhuǎn)撤回；將新的連接桿從沖程筒后方插入，連接桿將隨著旋轉(zhuǎn)自動(dòng)與前面一節(jié)連接桿連接；

5)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，鉆桿將隨著沖程筒反向旋轉(zhuǎn)撤出鉆孔；通過(guò)停止鍵，隨時(shí)停止鉆機(jī)，將已經(jīng)撤出的鉆桿拆除下來(lái)；

6)鉆桿拆卸完畢后，斷開電源。

本發(fā)明中連接鉆桿可以多個(gè)，視工程需要而定。

本發(fā)明僅以實(shí)例一隧道初期支護(hù)中的錨桿鉆孔為例進(jìn)行闡述，但是也同樣可適用于邊坡、基坑及一些特殊地下工程的支護(hù)。

由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可以通過(guò)其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，就各方面而言，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。