超前钻机快速搭载装置的制作方法

本实用新型涉及一种全断面硬岩掘进机搭载超前钻机装置，尤其是一种超前钻机快速搭载装置，属于隧道施工中物料运输设备领域。

背景技术：

全断面硬岩掘进机（TBM）在施工过程中，遇到软弱破碎地层时，围岩无法实现自稳，此时需要对刀盘前方未开挖地层进行超前钻孔并注浆加固；遇不明地层时，需要超前钻孔探测；遇富水涌水地层时，需要及时进行超前注浆封堵涌水等超前支护作业。

实施超前钻孔探测、超前钻孔注浆等超前支护作业需停机操作，且要求钻孔距离长，覆盖范围大（主要指圆周方向）。因此选在主机段，且尽量靠近掌子面进行超前作业。但是主机段空间狭小，人员作业密集。正常使用时无法布置超前钻机。目前解决办法是停机后，将一部分设备拆除，然后将超前钻机及其运转机构运输至主机段后，架设安装超前钻机进行超前作业。使用完成后拆除超前钻机，重新安装被拆除的设备，才能使TBM恢复掘进。在实际使用过程中，由于洞内空间有限，这种方式程序复杂，操作难度大，并且耗费时间长，作业效率低，影响TBM的施工进度。

技术实现要素：

为了克服全断面硬岩掘进机施工过程中，超前作业困难、占用时间长的问题，本实用新型提供了一种在遇到不良地质时，超前钻机能够随用随取，节省超前钻机的运输、安装、拆卸时间，使用方便快捷，提高施工效率的超前钻机快速搭载装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种超前钻机快速搭载装置，包括超前钻机，所述超前钻机通过转动机构安装在上部环形齿圈梁上，该超前钻机通过转动机构的带动沿着环形齿圈梁实现周向转动。

在上述技术方案中，所述的超前钻机通过固定座安装在转动机构上。

在上述技术方案中，所述的转动机构由转动架、驱动总成和传动齿轮组成，所述转动架上安装有驱动总成和固定座，其底部固定有行走导轮，所述行走导轮安装在环形齿圈梁的行走导轨内，该转动架通过所述行走导轮安装在环形齿圈梁上；所述传动齿轮固定在驱动总成的动力输出轴上并与环形齿圈梁的齿圈相啮合。

在上述技术方案中，当正常掘进且不需要使用超前钻机进行超前支护作业时，所述上部环形齿圈梁及其安装在其上的转动机构、固定座和超前钻机共同存放于主梁上部行走平台下方区域，且通过升降油缸和固定架与主梁固定连接，所述主梁左右两侧通过连接架分别固定有左、右侧环形齿圈梁。

在上述技术方案中，所述的主梁上部行走平台上预留有供钻机通过的通道，所述通道上设有用于密闭通道的通道封闭装置。

在上述技术方案中，所述的固定架固定在主梁的左右两侧，两固定架上分别固定有升降油缸，所述升降油缸活塞杆上端分别与固定在上部环形齿圈梁的左右两端底部的连接耳连接。

在上述技术方案中，当需要超前钻机进行超前支护作业时，其搭载过程为：利用升降油缸将存放于主梁上部行走平台下方的超前钻机、转动机构、固定座及上部齿圈梁通过预留在主梁上部行走平台上的通道移动到主梁平台上方行走平台的上方区域，并利用螺栓组件将上部环形齿圈梁的左、右两端分别与左、右侧环形齿圈梁上端连接，所述左、右侧环形齿圈梁下端分别与下部环形齿圈梁的左、右两端连接，所述上部环形齿圈梁和左、右侧环形齿圈梁以及下部环形齿圈梁构成整圆的环形齿圈梁。

本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了全断面硬岩掘进机施工过程中，超前作业困难、占用时间长的问题，实现了在狭小的空间内，不需要超前钻机、转动机构、环形齿圈梁等部件从洞外往主机区域运送的过程，不需要进行大量的人工吊运安装等工作，节省了超前钻机的运输、安装、拆卸时间，能快速地完成超前钻机的搭载安装，进而实施超前支护作业，操作简便，节约工时，提高施工效率，劳动强度小。

附图说明

图1是本实用新型超前钻机快速搭载装置的结构示意图之一；

图2是本实用新型超前钻机快速搭载装置的转动机构和齿圈梁的连接关系示意图；

图3是图2的左视结构示意图；

图4是本实用新型超前钻机快速搭载装置的结构示意图之二。

图中标号代表的意义为：1、超前钻机，2、转动机构，3、上部环形齿圈梁，4、右侧环形齿圈梁，5、主梁上部行走平台，6、左侧环形齿圈梁，7、升降油缸，8、固定架，9、主梁，10、下部环形齿圈梁，11、固定座；其中，21、转动架，22、驱动总成。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1：参见图1至图4，一种超前钻机快速搭载装置，包括超前钻机1，所述超前钻机1通过转动机构2安装在上部环形齿圈梁3上，该超前钻机1通过转动机构2的带动沿着环形齿圈梁实现周向转动。所述的超前钻机1通过固定座11安装在转动机构2上。

如图2所示，所述的转动机构2由转动架21、驱动总成22和传动齿轮组成，所述转动架21上安装有驱动总成22和固定座11，其底部固定有行走导轮，所述行走导轮安装在环形齿圈梁的行走导轨内，该转动架21通过所述行走导轮安装在环形齿圈梁上；所述传动齿轮固定在驱动总成的动力输出轴上并与环形齿圈梁的齿圈相啮合，所述驱动总成21由电动机和减速器组成，所述传动齿轮安装在减速器的输出轴上。

当正常掘进且不需要使用超前钻机进行超前支护作业时（如图1所示），所述上部环形齿圈梁3及其安装在其上的转动机构2、固定座11和超前钻机1共同存放于主梁上部行走平台5下方区域，且通过升降油缸7和固定架8与主梁9固定连接，所述主梁9左右两侧通过连接架分别固定有左、右侧环形齿圈梁6、4。

所述的主梁9上部行走平台上预留有供钻机通过的通道，所述通道上设有用于密闭通道的通道封闭装置（图中未显示）。

所述的固定架8固定在主梁的左右两侧，两固定架8上分别固定有升降油缸7，所述升降油缸活塞杆上端分别与固定在上部环形齿圈梁3的左右两端底部的连接耳连接。

当需要超前钻机进行超前支护作业时（参见图4），其搭载过程为：利用升降油缸7将存放于主梁上部行走平台5下方的超前钻机1、转动机构2、固定座及上部齿圈梁通过预留在主梁上部行走平台上的通道移动到主梁平台上方行走平台的上方区域，并利用螺栓组件将上部环形齿圈梁的左、右两端分别与左、右侧环形齿圈梁上端连接，所述左、右侧环形齿圈梁下端分别与下部环形齿圈梁的左、右两端连接，所述上部环形齿圈梁和左、右侧环形齿圈梁以及下部环形齿圈梁构成整圆的环形齿圈梁，从而使得超前钻机1在转动机构2的带动下沿着环形齿圈梁进行360°周向旋转。

当超前支护作业完成后，首先将上部环形齿圈梁3与左、右侧环形齿圈梁分离，利用升降油缸7将超前钻机1、转动机构2和上部环形齿圈梁3移动到主梁上部行走平台5的下方区域进行存放，恢复主梁上部行走平台5的通畅；然后将下部环形齿圈梁10拆除，恢复物料运送通道的通畅。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。