隧道组合钻孔机的制作方法

本发明属岩石工程机械技术范围，具体地说是一种在岩石隧道施工中对岩石进行钻孔的设备。

背景技术：

在岩石隧道工程施工中，现在比较常见的方法为钻爆法施工和盾构法施工。其中钻爆法施工的缺点是施工进度慢，安全性能差；而盾构法施工所需的tbm机器庞大，造价高昂。现在有一种新型的施工方法是采用绳锯机切割进行隧道开掘，可以避开钻爆法和盾构法的缺点和不足，使得岩石隧道开挖做到高效率和低成本。在使用绳锯法施工的时候，需要先对岩体进行钻孔作业，一般的岩石钻孔机都是以一台或者两台钻机进行钻孔；多臂凿岩台车则无法实现大口径高精度的钻孔作业。要想进一步的提高绳锯法开挖隧道的效率，就有必要提出一种全新的隧道组合钻孔机，以提高岩石钻孔的效率和精度。使得绳锯法在岩石隧道施工中得到广泛普及，实现隧道施工的安全、高效、节能环保。

技术实现要素：

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于使隧道组合钻孔机更加高效的实现隧道内对岩石的精确钻孔作业。为了实现上述目的，本发明是由以下部分组成：主机架、钻机单元、测量导向系统、控制单元。所述主机架为框架式结构，从前视图看主机架的外轮廓为多边形，在多边形的每一个顶角处设置一套钻机单元，在多边形的每一条边上设置n套钻机单元，在多边形的中央区域设置n套钻机单元（其中n≥0）。所述主机架上有机箱；在主机架下部有行走机构；在主机架的上部和下部有可伸缩支撑机构；在主机架上有推拉式操作平台。所述钻机单元为水平钻机，钻机单元的前后两端分别由多个伸缩连杆与主机架连接。所述测量导向系统包括主激光导向器、分支激光导向器、水平仪。所述控制单元包括plc可编程控制器、工业遥控器。plc可编程控制器与工业遥控器连接。所述控制单元分别对主机架上的行走机构、可伸缩支撑机构、钻机单元、伸缩连杆、测量导向系统连接和控制。

本发明的优点是结构简单，操作方便，钻孔效率高。是适合岩石隧道内精确钻孔的机器。本隧道组合钻孔机是在一个框架结构的基础上，设置多个钻机单元，这些多个钻机单元能够同时进行钻进作业，使生产效率大幅度提高。测量导向系统能够提供高精度导向。控制单元能够提高本隧道组合钻孔机的自动化程度，进一步提高绳锯法隧道挖掘作业的生产效率。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明的前视图。

图3是本发明的侧视图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本发明做进一步详细说明。根据图1、图2、图3所示，本发明由以下部分组成：主机架100、钻机单元200、测量导向系统、控制单元。所述主机架100为框架式结构，从前视图看主机架100的外轮廓为多边形，在多边形的每一个顶角处设置一套钻机单元200，在多边形的每一条边上设置n套钻机单元200，在多边形的中央区域设置n套钻机单元200（其中n≥0）。所述主机架100上有机箱110；在主机架100下部有行走机构120；在主机架100的上部和下部有可伸缩支撑机构130；在主机架100上有推拉式操作平台140。所述钻机单元200为水平钻机，钻机单元200的前后两端分别由多个伸缩连杆210与主机架100连接。所述测量导向系统包括主激光导向器301、分支激光导向器302、水平仪。所述控制单元包括plc可编程控制器、工业遥控器。plc可编程控制器与工业遥控器连接。所述控制单元分别对主机架100上的行走机构120、可伸缩支撑机构130、钻机单元200、伸缩连杆210、测量导向系统连接和控制。

本发明主机架100上的机箱110内设置有：各种电气设备、液压泵站、控制单元、水循环系统。所述主机架100下部的行走机构120为行走轮，行走轮上设置行走马达和转向机构，可以通过控制系统进行转向和行走。所述主机架100上部和下部的可伸缩支撑机构130为液压或者螺旋伸缩，当行走机构120使主机架100移动到合适位置后，通过测量导向系统和控制单元调整可伸缩支撑机构130，使主机架100处于正确的钻孔位置，然后张紧可伸缩支撑机构130，使主机架100固定在隧道的岩体400上。所述主机架100上的推拉式操作平台140可以从主机架100拉出，便于操作工人进行登高作业，在完成钻孔后，需要移动主机架100时，可以把推拉式操作平台推回到主机架100内，进行移动。

本发明的各个钻机单元200为统一标准，模块化设计，包括钻机滑杆201、钻机滑套202、钻机机头203、钻机驱动马达204、钻杆205、钻头206、钻机推进马达207。钻机推进传动为链条或者螺杆。所述钻机单元200由钻机滑杆201前后两端的伸缩连杆210与主机架100连接，调整前后各个伸缩连杆210，可以使钻机单元200在主机架100移动时收回到主机架100内、在钻机单元200工作时伸出主机架100外，并根据所对应的分支激光导向器302的引导，校正本钻机单元200钻进的方向。所述钻机单元200的钻杆205由多节组成，钻杆205之间由螺纹连接。

本发明的伸缩连杆210为液压或者螺旋伸缩。

本发明的测量导向系统设置在主机架100上，与控制系统连接。所述测量导向系统包括主激光导向器301、多个分支激光导向器302、水平仪。主激光导向器301分别与分支激光导向器302和水平仪连接。主激光导向器301和水平仪为主机架100定位，各个分支激光导向器302与每一个钻机单元200对应，为对应的钻机单元200定位。

本发明的控制系统为plc可编程控制器和工业遥控器。所述控制系统分别与主机架100上的行走机构120、可伸缩支撑机构130、钻机单元200、伸缩连杆210、测量导向系统进行监视和控制。plc可编程控制器与工业遥控器连接。

本发明在工作时，由控制系统控制，通过测量导向系统使主机架100运行到精确的位置后，伸出主机架100上的可伸缩支撑机构130，使主机架100固定在隧道内的岩体400上。运行伸缩连杆210，使钻机单元200伸出到主机架100外，通过各个分支激光导向器302的引导定位，精确定位钻机单元200的钻孔方向。开启钻机单元200对隧道内的岩体400进行钻孔作业。如果需要人工对各个部件进行操作，可以拉出推拉式操作平台140，方便操作工人的高空作业。钻孔作业完成后，收回钻机单元200和推拉式操作平台140，运行行走机构120使本隧道组合钻孔机撤离工作位置，进行其它工序的操作。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种隧道组合钻孔机。本设备通过主机架上的行走机构和可伸缩支撑机构，使本设备的移动和固定变得简单。测量导向系统为钻孔的精度提供了保证。伸缩连杆连接了主机架和钻机单元，使得钻机单元可以灵活的从主机架上伸出和缩回。控制系统分别连接了行走机构、可伸缩支撑机构、测量导向系统、钻机单元、伸缩连杆，使本隧道组合钻孔机的自动化水平提高。本隧道组合钻孔机是在一个框架结构的基础上，设置多个钻机单元，同时对隧道内的岩体进行钻孔作业，是一台高效率的岩石钻孔机械。

技术研发人员：赵兵
受保护的技术使用者：赵兵
技术研发日：2016.03.28
技术公布日：2017.10.10