专利名称：预制的轻型钻探机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预制的轻型钻探机(boring machine),更具体 而言，涉及一种能够在传统的大型钻探机不能用于建造的山区或城市 商业区的狭窄空间里使用的预制的轻型钻探机。
背景技术：
当设计输电塔的地基和结构时，需要对输电线路中的目标场地的 土地提前进行凿岩勘测，并将勘测结果应用到设计中。然而，对于陡 峭的山区，由于传统的钻探机难于进入，所述地区实际的土壤特征不 能得到充分反映，因此地基设计通常是基于对土地状况的假设而进行 的，从而包含过度设计的可能性。
在基岩坚固并且广泛分布的山区，可以非常有利地使用岩锚地基 系统，但是在实践中岩锚地基系统并没有被充分应用，因为用于基岩 测定的凿岩才几(drilling machine)和用于锚安装的钻探机难于进入 这样的地区中的目标建造地点。
在岩锚地基系统中，在有着坚固基岩的地区进行锚孔钻探和灌浆 之后，将锚安装到锚孔内并埋进地基中，以便可利用锚的固定特性抵 抗上举负荷(uplifting load),所述上举负荷在设计输电塔的地基时 是一个主要因素。换言之，由于该系统允许将大部分的外部负荷通过 锚施加给天然基岩，所以所述基岩可以不作为挖掘的对象，而作为地 基材料的一部分。因此，该系统可以最小化凿岩和森林破坏，同时大 大减小地基的尺寸。此外，该系统在降低工期和建造成本上具有显著 效果。
如上所述，在设计输电塔时需要提前进行凿岩勘测，但是由于传 统的凿岩勘测机器具有大尺寸和大重量，在山区使用该机器非常困难。 而且，除了凿岩勘测机器外，还必须使用单独的钻探机来安装锚，以 建造锚地基。
就此而论，传统技术存在许多问题，诸如建造单独的进入通道导
3在一些情况下，当在有着坚固基岩的山区建造输电塔时，使用索
道或直升机，但是由于钻探机的重量达14吨或更大，这也在运输钻探 机方面带来困难。
此外，考虑到输电塔的建造通常在山区进行，急需一种可以容易 地运输和操作的预制的轻型钻探机。
而且，当进行重建施工以根据城市重新发展商业扩建和修复受损 建筑物时，通常在施工地点的周围存在着其他建筑物的情况下进行重 建施工，并且由于很难获得足够的工作空间进行操作，在很多情况下 都不进行钻探操作。实际上，将钻探机引入到狭窄的施工地点的困难 使得不可能在诸如建筑物加固或类似的操作中应用最佳建造系统,从 而导致工期和施工成本的增加。
为了解决上述问题，可使用微型钻探机。然而，由于所述微型钻 探机通过减小传统钻探机的尺寸而制造，所以所述微型钻探机因其钻 探效率较低而难于在基岩上钻孔。因此，微型钻探机不适于以下这样 的施工环境其中大部分输电线路穿过陡峭的山区或者其中在土地中 形成有足够基岩。因此，需要一种小型的轻型钻探机，其被构造为具 有从所述钻探机的主体分离的诸如空气压缩机和发电机之类的动力装 置，
件相同的性能，
发明内容
本发明致力于解决如上所述的传统技术的问题，并且本发明的一 方面是提供一种预制的轻型钻探机，该钻探机包括轻型钻探机平台以 及自行推进的发动机安装附属平台，该发动机安装附属平台可拆卸地 连接到所述钻探机，使得所述钻探机和发动机安装附属平台能够在运 输期间分离，并且能够通过与简单液压软管的连接以自行推进方式移 动进行操作。
具体而言，本发明针对一种自行推进的轻型钻探机，所述轻型钻 探机使得可以容易地进行运输，并使得能够为在狭窄空间里建造输电线路而进行有效的凿岩勘测和钻探操作。即，本发明提供一种具有可 分离地装配到现有动力装置的挖掘部件的钻探机平台，使得可减少所 述钻探机的有关部件的尺寸和重量，同时维持运转操作。
如为了解决如上所述的传统技术的问题所构思的，在本发明的预 制轻型钻探机中，分开构造钻探机平台和发动机(包括液压泵、燃料箱、 工具箱等)，并且减少了所述钻探机的有关部件的重量和尺寸(减少至
3吨或更少的重量以及约3米的尺寸以允许通过索道或直升机进行运 输)，以便通过与简单液压软管的连接以自行推进方式移动这些部件。 因此，本发明的预制的轻型钻探机可用来在狭窄的城市商业区或在有 着坚固基岩的陡峭的山区进行有效的凿岩勘测，并使得能够将岩锚地 基系统应用到这样的地区。
根据本发明的一方面，提供了一种供在钻探和凿岩操作中使用的 钻探机，该钻探机包括钻探机平台，所述钻探机平台包括运输钻探 机的主体的轻型环形履带、直立地布置在轻型环形履带上以引导钻探 钻头的钻探导向器、连接到所述钻探导向器以产生钻头的旋转力的钻 探液压马达以及控制所述钻探导向器和所述钻探液压马达的位置的运 输单元；以及动力装置，该动力装置可拆卸地连接到所述钻探机平台 以通过液压软管向所述钻探机平台提供液压动力。
所述运输单元可包括下运输单元和上运输单元，所述下运输单元 布置在所述钻探导向器下方以调节所述钻探导向器的水平位置，所述 上运输单元布置在所述钻探导向器上以调节所述钻探液压马达的位 置。
所述钻探导向器可包括调整所述钻探导向器的水平位置或倾斜度 的倾斜度调整釭(inclination adjusting cylinder)。
所述钻探导向器可进一步包括布置在所述钻探导向器的上部的侵 入设备，所述侵入设备包括自动侵入效率检测器和自动侵入效率测量 传感器。
所述动力装置可包括柴油机、连接到所述柴油机的前侧以产生液 压的液压泵以及布置在与所述液压泵相对的一侧以向所述钻探4几的主 体提供电力的发电机。
所述动力装置可进一步包括布置在所述柴油机的横向侧的液压油容器、工具箱以及燃料箱。
所述主体可包括至少一个校正所述主体的位置的位置校正辅助设备。
所述钻探机可进一步在所述轻型环形履带的每侧包括支柱以将所 述钻探机的主体装载到车辆上或者从车辆上卸栽下来。
如根据以上描述显而易见的，根据本发明的所述预制的轻型钻探 机具有独立构造的钻探机平台和发动机，并且减少了其有关部件的重 量和尺寸，使得所述部件仅通过与液压泵的连接就能以自行推进方式 移动。
尤其是，当将本发明的预制的轻型钻探机应用到输电线路中的陡 峭山区时，可借助索道或直升机运输该轻型钻探机。因此，与传统技 术相比，根据本发明的预制的轻型钻探机使得能够实现充分反映实际
土壤特征的最优设计，从而提供降低建造成本和工期的效果；而在传 统技术中，由于传统钻探机难于进入建造地点，输电塔的地基是基于 对建造地点的土地状况的假i殳而i殳计的。
另外，本发明的预制的轻型钻探机使得可以应用岩锚地基系 统——已知所述岩锚地基系统非常适合于有着坚固基岩的山区，从而 显著降低地基的尺寸并在设计中提供极其重大的改善，诸如挖掘量减 少、森林破坏最小化等。因此，所述预制的轻型钻探机可通过提高可 建造性实现将地基的建造成本减少约20%。
而且，所述预制的轻型钻探机的尺寸被减少(减少到传统机器的 1/3)，因此它可用于在城市商业区的狭窄空间里进行钻探操作，因此 可预期通过最佳建造和设计减少工期和建造成本。
根据以下结合附图给出的、对示例性实施方案的描述，本发明的 上述和其他方面、特征和优点将变得明显，在所述附图中 图l是根据本发明一实施方案的钻探机平台的构造图； 图2是根据本发明一实施方案的动力装置的构造图；以及 图3是根据本发明一实施方案的预制的轻型钴探机的整体构造的 概念图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。
现在将参照图1到图3，描述根据本发明一实施方案的预制的钻 探才几的构造。
根据本发明，通常将预制的钻探机分解为钻探机平台和动力装置。 图1是根据本发明一实施方案的钻探机平台的构造图。 钻探机平台包括运输钻探机主体的轻型环形履带10、直立地布置 在轻型环形履带10上以引导钻探钻头的钻探导向器20、连接到所述 钻探导向器20以产生所述钻头的旋转力的钻探液压马达30以及控制 所述钻探导向器20和钻探液压马达30的位置的运输单元40a和40b。 所述运输单元40a和40b包括布置在所述钻探导向器20下方以调节所 述钻探导向器20的水平位置的下运输单元40a，以及布置在所述钻探 导向器20上以调节所述钻探液压马达30的位置的上运输单元40b。
所述轻型环形履带10比传统钻探机的金属履带更轻，并且可由弹 性材料以各种方式制成。根据本发明的一实施方案，轻型环形履带由 橡胶制成并且具有约2m的长度。
钻探机平台的下运输单元40a布置在钻探导向器20下方以微调钻 探导向器20的水平位置。上运输单元40b布置在钻探导向器20上以 调节钻探液压马达30的位置。
钻探液压马达30连接到钻探导向器20的上部，并用于产生钻头
的旋转力。
钻探导向器20在其中间部分设有一倾斜度调整缸50，所述倾斜 度调整缸50调节钻探导向器20的水平位置或倾斜度。如上所述，下 运输单元40a布置在钻探导向器20下方，在所述钻探导向器上布置一 轨道以允许钻探液压泵在其上平滑运动。
而且，所述钻探机在轻型环形履带10的每侧设有一支柱60以将 所述钻探机的主体装载到车辆上或从车辆上卸载下来。因此，由于所 述钻探机的主体可通过支柱装载到车辆上，可移动车辆以将用于操作 的设备装载在车辆上。
接下来，将参照图2描述根据本发明一实施方案的钻探机的动力装置。
根据本发明，所述钻探机的动力装置可拆卸地连接到上述的钻探 机平台，并且用来通过液压软管向所述钻探机平台提供液压动力。
具体而言，所述动力装置包括柴油机70、液压泵80以及发电机 90，所述液压泵80连接至柴油机70的前侧以用发动机的驱动力产生 液压，所述发电机90连接至柴油机的相对侧以向所述钻探机提供电 力。
柴油机70在其左侧设有液压油箱71,在其右侧设有工具箱73和 燃料箱72。所述工具箱被构造为容纳供在钻探中使用的钻头、钻杆和 其他工具。
所述钻探机平台和动力装置通过液压软管相互连接，使得利用通 过液压软管所传递的液压进行钻探机平台的运输和调节以及钻探机的 钻探操作。
接下来，将参照图3描述根据本发明一实施方案的连接到钻探导 向器的部件。
布置在轻型环形履带10上的钻探导向器20，是一个主要进行钻 探操作的部件。除了液压马达、倾斜度调整缸以及运输单元之外，钻 探导向器在其上部进一步设有侵入设备21，所述侵入设备包括自动侵 入效率检测器22以及自动侵入效率测量传感器23。另外，钻探机可 进一步包括调整所述主体的位置的位置校正辅助设备92。
在图3中，参考数字91表示空气压缩机，参考数字90表示发电 机，参考数字93表示控制面板。
控制面板93控制钻探机的运行，发电机90与液压泵放置在一起 以向所述液压泵和空气压缩机提供电力。
空气压缩机91是一个典型的空气压缩机。空气压缩机91是分开 准备的，并且在使用中连接至钻探机。由于当钻探机钻进土地中时， 碎岩石块或岩石粉会阻塞钻探机的内部，所以空气压缩机91用于在钻 探操作期间用高压空气吹走包括碎岩石块或岩石粉的外来物。
当建造输电塔的地基时，必须预先进行土壤勘测以保证设计准确 性。然而，在一些情况下，大部分输电线路位于不允许传统钻探机轻 易进入的陡哨山区，所述传统钻探机因其重达14吨或更多而不能通过
8索道或直升机运输。在这些情况下，需要为运输传统技术中的钻探机 而建造进入通道，从而导致森林破坏和建造成本的增加。另外，当在 基岩坚固并且广泛分布的山区建造输电塔时，岩锚地基系统可以带来 许多效果，诸如显著减少建造成本和工期、最小化森林破坏等，但是
:i口果铺钻探才几(anchor boring machine)难于进入工作场地，贝'j实践中 不能应用所述岩锚地基系统。
在根据本发明的预制轻型钻探机中，钻探机平台和发动机(包括液 压泵、燃料箱、工具箱等)是独立构造的，并且有关部件的重量和尺寸 被减少(减少至3吨或更少的重量以及约3m的尺寸，以允许通过索道 或直升机进行运输)，以便通过与简单液压软管的连接以自行推进方式 移动这些部件。使用这种构造，预制的轻型钻探机使得能够在狭窄的 城市商业区或有着坚实基岩的陡峭山区进行高效凿岩勘测并将岩锚地 基系统应用到所述狭窄的城市商业区或有着坚实基岩的陡峭山区。
虽然已参照实施方案描述了本发明，但是对本领域的普通技术人 员来说明显的是，所述实施方案是为了说明而给出的，并且可以作出 各种变体和等同实施方案，而不脱离仅由所附的权利要求所限定的本 发明的主旨和范围。
权利要求
1.一种供在钻探和凿岩操作中使用的钻探机，包括钻探机平台，所述钻探机平台包括运输所述钻探机的主体的轻型环形履带、直立地布置在所述轻型环形履带上以引导钻探钻头的钻探导向器、连接到所述钻探导向器以产生所述钻头的旋转力的钻探液压马达和控制所述钻探导向器和所述钻探液压马达的位置的运输单元；以及动力装置，该动力装置可拆卸地连接到所述钻探机平台以通过液压软管向所述钻探机平台提供液压动力。
2. 根据权利要求1所述的钻探机，其中所述运输单元包括下运输 单元和上运输单元，所述下运输单元布置在所述钻探导向器下方以调 节所述钻探导向器的水平位置，所述上运输单元布置在所述钻探导向 器上以调节所述钻探液压马达的位置。
3. 根据权利要求2所述的钻探机，其中所述钻探导向器包括调节 所述钻探导向器的水平位置或倾斜度的倾斜度调整缸。
4. 根据权利要求2所述的钻探机，其中所述钻探导向器包括布置 在所述钻探导向器的上部的侵入设备，所述侵入设备包括自动侵入效 率检测器和自动侵入效率测量传感器。
5. 根据权利要求1或2所述的钻探机，其中所述动力装置包括柴 油机、连接到所述柴油机的一侧以产生液压的液压泵和布置在与所述 液压泵相对的一侧以向所述钻探机的主体提供电力的发电机。
6. 根据权利要求5所述的钻探机，其中所述动力装置进一步包括 布置在所述柴油机的横向侧的液压油容器、工具箱和燃料箱。
7. 根据权利要求5所述的钻探机，其中所述主体包括至少一个校 正所述主体的位置的位置校正辅助设备。
8. 根据权利要求5所述的钻探机，进一步包括 在所述轻型环形履带的每侧的支柱以将所述钻探机平台的主体装载到车辆上或者从车辆上卸栽下来。
全文摘要
在本说明书中公开了一种预制的轻型钻探机。所述钻探机包括钻探机平台和动力装置，所述动力装置可拆卸地连接到所述钻探机平台以向所述钻探机平台提供液压动力。所述钻探机平台包括运输所述钻探机的主体的轻型环形履带、直立地布置在轻型环形履带上以引导钻探钻头的钻探导向器、连接到所述钻探导向器以产生所述钻头的旋转力的钻探液压马达以及控制所述钻探导向器和所述钻探液压马达的位置的运输单元。所述钻探机能够确保在陡峭的山区或者在城市商业区的狭窄空间里的可容易操作性，并且使得能够实现反映建造场地的土壤特性的最佳设计，从而减少森林破坏、工期和建造成本。
文档编号E21B7/02GK101649722SQ200810186420
公开日2010年2月17日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年8月12日
发明者吴基大, 李庸禧, 金大洪, 金大鹤, 金敬烈 申请人:韩国电力公社