一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置的制作方法

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置。

背景技术：

随着社会经济和科技的不断发展与进步，双护盾TBM在隧洞工程掘进中的应用逐步增多，TBM为TunnelBoringMachine的缩写，即为全断面隧道掘进机，在采用双护盾TBM施工时，通常需要先预制衬砌用管片，待衬砌管片安装完成后，其外弧面与围岩间就会存在一定的空隙，需要采用吹填豆砾石将空腔填充饱满，豆砾石充填饱满后，再采用水泥净浆进行回填灌浆，进而起到传力、防渗和承压的作用。为检查回填灌浆的质量，需要在回填灌浆龄期28天后，在指定位置，钻取豆砾石回填灌浆结石芯样，进行表观质量、抗压强度、渗透系数的检验和检测。

现有取芯方法是在指定位置搭设梯子、平台，将钻机用膨胀螺栓固定在衬砌管片上，采用人工方式进行取芯，人工取芯具有以下缺点：1.由于洞壁光滑、钻机沉重，导致操作不便，工作量大，同时对管片腰中以上的位置进行芯样钻取时危险系数极高；2.当取芯位置发生改变时，需要滑动梯子、平台和钻机，导致操作不便，工作效率低下；3.进行取芯工作时，取芯所用的工作装置容易与隧道内的物料运输车辆发生干涉，作业过程中需相互避让，导致工作效率低下且极易出现安全事故。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，该钻机固定装置结构简单、操作简便，通过转动旋转组件和滑动钻机安装座可有效调节钻头的位置，实现对任意角度和任意高度进行芯样钻取，替代了现有技术中依靠人力进行作业，这样降低了工作强度，大大提高了工作效率，且能够消除危险事故的发生。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：包括固定支架、竖直安装在固定支架上且能够在竖直方向转动的旋转组件、和固定安装在旋转组件上的滑道、以及沿所述滑道滑动的钻机安装座；

所述固定支架包括横板以及与所述横板连接的立板，所述横板上设置有紧固件；

所述旋转组件包括竖直安装在立板上的底板，所述底板上开设有凹槽，所述凹槽内设置有沿竖直方向转动的旋转盘，所述旋转盘通过可拆卸的定位销与底板连接；

所述滑道包括设置在旋转盘上的第一滑道和第二滑道，所述第一滑道和第二滑道并列布设；

所述钻机安装座包括套装在第一滑道上可沿第一滑道滑动的第一套筒、套装在第二滑道上可沿第二滑道滑动的第二套筒，所述第一套筒和第二套筒之间设置有用于固定钻机的安装板，所述第一套筒和第二套筒均通过顶丝与相对应的第一滑道和第二滑道连接。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述固定支架还包括斜撑，所述斜撑的两端分别固定在立板和横板上。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述安装板上设置有用于限定钻机移动的限位板，所述安装板和限位板之间设置有加固板。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述限位板为槽钢。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述第一滑道和第二滑道的自由端连接有用于限定第一套筒和第二套筒滑出的挡板。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述旋转盘的表面上具有凸起，所述凸起上设置有用于安装第一滑道和第二滑道的固定板。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述旋转盘上开设有供所述定位销穿过的通孔，所述定位销与通孔为间隙配合。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述底板上安装有法兰。

上述一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，其特征在于：所述定位销由呈一体结构的圆柱段和位于圆柱段下方的倒圆台段组成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.本实用新型结构简单，操作方便，将固定支架安装在物料运输车辆上，利用物料运输不频繁的时段进行取芯工作，避免了作业中钻机与隧道内物料运输车辆发生干涉的现象，同时无需搭设及移动平台，且固定安装在钻机安装座上的钻机可绕固定支架转动以及可以沿滑道滑动，这样能够对任意角度和任意高度进行芯样钻取，减少了工作强度，提高了工作效率和安全系数。

2.本实用新型安装板上设置有用于限定钻机移动的限位板，限位板能够与钻机的安装面相配合，可保证钻机牢固的安装在钻机安装座上，提高钻机的稳定性，避免钻机在使用过程中掉下从而发生危险事故。

3.本实用新型的挡板能够保证第一套筒和第二套筒在滑动过程中不会滑出滑道，避免危险事故的发生。

4.本实用新型的定位销与通孔为间隙配合，间隙配合不仅能够使旋转盘在转动的过程中进行微调，同时也方便定位销的插拔。

综上所述，本实用新型结构简单且操作方便，投入成本少，结构设计合理，便于操作，使用效果好。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型固定支架的结构示意图。

图3为本实用新型旋转组件的爆破图。

图4为本实用新型定位销的结构示意图。

附图标记说明:

1-1—立板； 1-2—横板； 1-3—斜撑；

1-4—紧固件； 2-1—底板； 2-2—旋转盘；

2-3—法兰； 2-4—定位销； 2-4-1—圆柱段；

2-4-2—倒圆台段； 2-5—凹槽； 2-6—凸起；

2-7—固定板； 3-1—第一滑道； 3-2—第二滑道；

4-1—限位板； 4-2—加固板； 4-3—安装板；

4-4—第一套筒； 4-5—第二套筒； 4-6—顶丝；

4-7—连接件； 5—挡板。

具体实施方式

如图1所示的一种双护盾TBM回填灌浆取芯用钻机固定装置，包括固定支架、竖直安装在固定支架上且能够在竖直方向转动的旋转组件、和固定安装在旋转组件上的滑道、以及沿所述滑道滑动的钻机安装座。

如图2所示，所述固定支架包括横板1-2以及与所述横板1-2相连的立板1-1，所述横板1-2上设置有紧固件1-4。

如图3所示，所述旋转组件包括竖直安装在立板1-1上的底板2-1，所述底板2-1上开设有凹槽2-5，所述凹槽2-5内设置有沿竖直方向转动的旋转盘2-2，所述旋转盘2-2通过可拆卸的定位销2-4与所述底板2-1连接。

如图1所示，所述滑道包括设置在旋转盘2-2上的第一滑道3-1和第二滑道3-2，所述第一滑道3-1和第二滑道3-2并列布设。

如图1所示，所述钻机安装座包括套装在第一滑道3-1上可沿第一滑道3-1滑动的第一套筒4-4、套装在第二滑道3-2上可沿第二滑道3-2滑动的第二套筒4-5，所述第一套筒4-4和第二套筒4-5之间设置有用于固定钻机的安装板4-3，所述第一套筒4-4和第二套筒4-5均通过顶丝4-6与相对应的第一滑道3-1和第二滑道3-2连接。

具体实施时，将横板1-2安装在隧道内的物料运输车辆上，例如小火车的顶部，拧紧紧固件1-4，将钻机安装在钻机安装座上，根据取芯位置与物料运输装置的相对角度转动旋转盘2-2，再根据取芯位置与物料运输装置的相对高度滑动第一套筒4-4和第二套筒4-5，最终使钻机的钻头处于取芯位置上，当取芯位置发生变化时，只需转动旋转盘2-2和滑动第一套筒4-4和第二套筒4-5改变钻机的位置，这样设计的目的是：1.进行取芯工作时，只需将本实用新型固定在物料运输车辆上，不需搭设平台，由于隧道内的空间有限，这样可节省空间，有效避免取芯过程中相互干涉发生危险事故，同时无需依靠人力携带钻机，降低劳动强度，提高工作效率；2.改变取芯位置时，不需滑动平台，只需要通过转动旋转盘2-2和滑动第一套筒4-4和第二套筒4-5从而改变钻机的位置，这样能够降低工作量及工作强度。

本实施例中，如图2所示，所述固定支架还包括斜撑1-3，所述斜撑1-3的两端分别焊接在立板1-1和横板1-2上，斜撑1-3能够增加固定支架的强度，提高固定支架的稳定性。

本实施例中，如图1所示，所述安装板4-3上设置有用于限定钻机移动的限位板4-1，所述安装板4-3和限位板4-1之间设置有加固板4-2，所述限位板4-1为槽钢，由于钻机重量较大，加固板4-2可增加强度，提高钻机安装座的稳定性和使用寿命，安装钻机时，槽钢恰好落入钻机安装面的条形槽内，这样提高了钻机与钻机安装座之间的连接可靠性。

本实施例中，如图1所示，所述第一滑道3-1和第二滑道3-2的自由端连接有用于限定第一套筒4-4和第二套筒4-5滑出的挡板5，具体实施时，第一套筒4-4和第二套筒4-5可分别沿第一滑道3-1和第二滑道3-2滑动，从而带动钻机安装座沿第一滑道3-1和第二滑道3-2滑动，挡板5可有效防止钻机安装座滑出滑道造成危险事故的发生。

本实施例中，如图3所示，所述旋转盘2-2的表面上具有凸起2-6，所述凸起2-6上固定有用于安装第一滑道3-1和第二滑道3-2的固定板2-7，所述底板2-1上安装有法兰2-3，所述凸起2-6增加了第一滑道3-1和第二滑道3-2的安装高度，避免第一滑道3-1和第二滑道3-2随旋转盘2-2转动的过程中与法兰2-3发生剐蹭，法兰2-3设计的目的是：由于旋转组件竖直安装在立板1-1上，所述旋转盘2-2通过可拆卸的定位销2-4与所述底板2-1连接，这样旋转盘2-2在转动的过程中容易倾斜甚至掉落，法兰2-3可有效避免旋转盘2-2在转动时出现倾斜甚至掉落现象。

本实施例中，所述旋转盘2-2上开设有供所述定位销2-4穿过的通孔，所述定位销2-4与通孔为间隙配合，间隙配合设计的优点是：1.方便定位销2-4的安装固定；2.转动旋转盘2-2后，可对旋转盘2-2转动的角度进行微调，优选的，如图4所示，所述定位销2-4由呈一体结构的圆柱段2-4-1和位于圆柱段2-4-1下方的倒圆台段2-4-2组成，

本实用新型的使用过程是：采用钻机进行取芯工作前，首先观察取芯位置，拧松顶丝4-6，将第一套筒4-4和第二套筒4-5沿第一滑道3-1和第二滑道3-2滑动，带动钻机安装座滑动到合适位置后拧紧顶丝4-6，完成钻机安装座的粗调；然后将钻机通过连接件4-7安装在固定加固板4-2上；再将安装有钻机的钻机固定装置固定在物料运输车辆上，进行取芯工作。

在进行取芯工作时，首先观察钻机钻头与取芯位置的角度关系，调整旋转盘2-2所转动的角度，具体操作时，拔出定位销2-4，转动旋转盘2-2直至钻机的钻头恰好位于取芯位置处，插入定位销2-4,从而完成钻机的定位，最后进行芯样钻取。

当取芯位置发生变化时，拧松顶丝4-6，将第一套筒4-4和第二套筒4-5沿第一滑道3-1和第二滑道3-2滑动，带动钻机安装座滑动到合适位置后拧紧顶丝4-6，再拔出定位销2-4，转动旋转盘2-2直至钻机钻头位于取芯位置处，插入定位销2-4完成钻机的定位，最后进行芯样钻取。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。