一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种固定装置，更具体的说涉及一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置及其使用方法，属于隧道施工技术领域。

背景技术：

目前，隧道施工初期支护的钢架一般要用锁脚锚杆进行固定，以保证钢架的稳定性；通常采用三臂凿岩台车迅速、准确地在钢架旁边钻孔，然后安设锚杆。然而在软弱围岩三台阶法施工中，三臂凿岩台车施工空间有限，中部核心土遮挡无法精准定位，使得全自动电脑控制难以实现，因此常需要人工配合施工。但是人为操作，钻孔的间距、角度很难满足设计要求，钻孔完成后安设的锚杆无法保证和钢架紧密贴合，因此需要对锁脚锚杆进行固定；同时，由于三臂凿岩台车机械臂力量大，普通的锁脚锚杆固定装置极易被破坏，难以起到固定作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对目前三臂凿岩台车打设锁脚锚人为操作造成钻孔间距、角度难以控制等问题，提供一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置，包括方型结构的支撑板，所述的支撑板分为左侧部分和右侧部分，支撑板的左侧部分焊接有千斤顶，支撑板的右侧部分开设有大于钻头外径的圆孔。

所述支撑板（1）为厚度大于2cm的厚钢板。

所述支撑板的左侧部分宽度=钢架翼缘宽度/2-钢架腹板厚度，支撑板的右侧部分宽度=钻头直径+3cm。

所述的千斤顶焊接在支撑板左侧部分中心，所述的圆孔开设在右侧部分中心。

所述的圆孔直径=钻头直径+1cm。

一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置的使用方法，包括下面的步骤：步骤一，加工装置：采用厚度大于2cm的厚钢板加工成支撑板1，采用2cm厚钢板加工成支撑板，使支撑板的左侧部分宽度=钢架翼缘宽度/2-钢架腹板厚度，将千斤顶底座置于左侧部分中心，并焊接牢靠，使支撑板的右侧部分宽度=钻头直径+3cm，其中右侧部分中心开一圆孔，圆孔直径=钻头直径+1cm，圆孔孔壁距支撑板外缘最小距离为2cm；步骤二，装置安装：根据设计高度，在钢架上安装一个固定装置，固定于钢架靠隧道中心一侧翼缘，然后根据锁脚设计钻设角度计算两个固定装置的高差=（钢架腹板高度-钢架翼缘厚度*2-2*2）*tan（钻设角度），再安装另一个固定装置；步骤三，钻孔：操作三臂凿岩台车机械臂，让钻头依次穿过两个固定装置的圆孔进行钻孔，直至设计深度；步骤四，拆除装置：钻孔完成、钻头退出后，收缩两个固定装置的千斤顶，将固定装置从钢架翼缘槽内拿下来即可。

所述的步骤二中在装置安装时，先将装置嵌入钢架翼缘槽内，使装置左侧部分靠近钢架腹板，支撑板底面、外缘分别与钢架翼缘内侧、腹板贴合，然后顶进千斤顶，使装置牢牢固定在钢架翼缘槽内。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明构思新颖，结构简单，安装、拆卸方便，可重复使用。

2、本发明中采用厚钢板能有效抵抗钻杆对本装置的磨损，提高本装置使用寿命。

3、使用时，单个装置分别通过千斤顶挤压固定，稳定牢靠，从而能有效控制人为操作三臂凿岩台车钻杆的偏离，使成孔角度精度高；从而解决了三臂凿岩台车人为操作钻孔的间距、角度难以控制的问题。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明使用示意图。

图中，支撑板1，千斤顶2，圆孔3，钢架4。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置，用于隧道施工初期支护中钢架锁脚锚杆固定；包括方型结构的支撑板1。所述的支撑板1分为左侧部分和右侧部分，支撑板1的左侧部分焊接有千斤顶2，支撑板1的右侧部分开设有稍大于钻头外径的圆孔3。

参见图1，所述支撑板1为厚度大于2cm的厚钢板。

参见图1，所述支撑板1的左侧部分宽度=钢架1翼缘宽度/2-钢架1腹板厚度，支撑板1的右侧部分宽度=钻头直径+3cm。

参见图1，所述的千斤顶2底座焊接在支撑板1左侧部分中心，所述的圆孔3开设在右侧部分中心。

参见图1，所述的圆孔3直径=钻头直径+1cm，圆孔3孔壁距支撑板1外缘最小距离为2cm。

参见图1至图2，本装置两个一组配合使用，使用时将本装置嵌入钢架4翼缘槽内，支撑板1左侧部分靠近钢架4腹板，支撑板1底面、外缘分别与钢架4翼缘内侧、腹板贴合；顶进千斤顶2，使支撑板1牢牢固定在钢架4翼缘槽内。施工时钻头连续穿过两装置的圆孔3，通过调整两个装置间的高差来控制钻孔的角度，从而解决了三臂凿岩台车人为操作钻孔的间距、角度难以控制的问题。

参见图1至图2，一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置的使用方法，包括下面的步骤：步骤一，加工装置：采用厚度大于2cm的厚钢板加工成支撑板1，采用2cm厚钢板加工成支撑板1，使支撑板1的左侧部分宽度=钢架1翼缘宽度/2-钢架1腹板厚度，将千斤顶2底座置于左侧部分中心，并焊接牢靠；使支撑板1的右侧部分宽度=钻头直径+3cm，其中右侧部分中心开一圆孔3，圆孔3直径=钻头直径+1cm，圆孔3孔壁距支撑板1外缘最小距离为2cm。

步骤二，装置安装：根据设计高度，在钢架4上安装一个固定装置，固定于钢架4靠隧道中心一侧翼缘；然后根据锁脚设计钻设角度计算两个固定装置的高差=（钢架4腹板高度-钢架4翼缘厚度*2-2*2）*tan（钻设角度），再安装另一个固定装置。

步骤三，钻孔：操作三臂凿岩台车机械臂，让钻头依次穿过两个固定装置的圆孔3进行钻孔，直至设计深度。

步骤四，拆除装置：钻孔完成、钻头退出后，收缩两个固定装置的千斤顶2，将固定装置从钢架4翼缘槽内拿下来即可。并保管妥善，以备下次使用。

参见图2，进一步的，所述的步骤二中在装置安装时，先将装置嵌入钢架4翼缘槽内，使装置左侧部分靠近钢架4腹板，支撑板1底面、外缘分别与钢架4翼缘内侧、腹板贴合，然后顶进千斤顶2，使装置牢牢固定在钢架4翼缘槽内。也可提前于场外安装到位。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
一种三臂凿岩台车打设锁脚锚杆的固定装置及其使用方法，固定装置包括方型结构的支撑板（1），支撑板（1）分为左侧部分和右侧部分，支撑板（1）的左侧部分焊接有千斤顶（2），支撑板（1）的右侧部分开设有大于钻头外径的圆孔（3）。方法包括下面步骤：加工成支撑板（1），安装两个固定装置，钻孔钻头依次穿过两个固定装置的圆孔（3）进行钻孔，将固定装置从钢架（4）翼缘槽内拿下来即可。解决了三臂凿岩台车人为操作钻孔的间距、角度难以控制的问题。

技术研发人员：郝洪兴;向平;李行利;孙城彬
受保护的技术使用者：中铁十一局集团第四工程有限公司;中铁十一局集团有限公司
技术研发日：2017.07.10
技术公布日：2017.10.20