专利名称：一种简易高效的岩石导空掘进机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械工程领域，具体来说涉及一种可在断面洞壁上导空钻进的简
易高效的岩石导空掘进机。
背景技术：
目前我国公路铁路地铁矿山采石石雕水利企业大量开工，人口剧增导致土地资源 匮乏，需要大量地下、山体下停车场库房。这就迫切需要一个安全高效经济的掘进技术。 我国现阶段主要采用凿岩机以及凿岩台车钻炮眼装炸药爆破的方法掘进。其缺点 是爆破所需的药量大，钻孔数量多，且爆破对围岩扰动过大；极易发生落石、冒顶、崩帮、 岩爆等塌方事故；掘进后所形成洞壁的几何尺寸几乎无法控制，超欠挖量极大；后期支护 当然，也有采用掘进机以及全断面盾构机进行掘进的，但是这种方法要求断面面 积一定要大，而且机器造价高昂，1-2千米随巷道没有经济值。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种简易高效的岩石导空掘进机，以 解决现有技术中的诸多问题。 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下 —种简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，包括钻架和掘进装置； 所述掘进装置包括底座、钻头、长钻杆和驱动钻头转动的回转驱动主机；所述底座 上设置有齿条滑杆，所述回转驱动主机的下部设置有与齿条滑杆相对应的齿轮机构， 一摇 柄与该齿轮机构连接，所述回转驱动主机通过该齿轮机构设置于底座的齿条滑杆上，并可 沿该齿条滑杆前后滑动；所述底座上设置有轴承支架，所述长钻杆设置在该轴承支架上； 所述回转驱动主机通过长钻杆与钻头连接；所述钻头为圆筒形薄壁金刚石钻头； 所述钻架包括底盘，所述掘进装置的底座固定在钻架上。 进一步，所述钻架为可拆卸结构。 使用时，在施工现场将钻架组装好，将掘进装置固定在钻架上，使钻头靠近洞壁并
且钻头对准预先计算好的位置，启动回转驱动主机，使其带动钻头高速转动，摇动摇柄，使
回转驱动主机沿齿条滑杆向前运动，从而使钻头向前运动，实现导空掘进。 为了便于调节钻头与被钻洞壁之间的距离，在本实用新型中，所述底座为一槽钢
滑道，所述齿条滑杆设置于槽钢滑道内并可沿槽钢滑道滑动，所述槽钢滑道上间隔设置有
进退卡孔，起限位作用的卡辊插入在进退卡孔内。所述齿条滑杆的两端设置有脚轮。 进一步，在本实用新型中，所述回转驱动主机为混凝土水钻的主机。 进一步，在本实用新型中，所述回转驱动主机为三相岩石钻机的主机。 进一步，在本实用新型中，所述长钻杆为中空结构。 进一步，在本实用新型中，所述可拆卸钻架还包括至少两根滑杆，所述滑杆均垂直设置在底盘上且位于同一平面内，所述滑杆上间隔设置有便于掘进装置的底座固定连接的 螺孔。所述滑杆可以为方钢或者槽钢滑杆。 为了便于掘进装置上下移动，在本实用新型中，所述可拆卸钻架上设置有起吊装
置，所述起吊装置包括一绞盘，该绞盘固定在底盘上，所述滑杆的顶部设置有滑轮，所述绞
盘的钢丝绳向上绕过滑轮。通过起吊装置来吊起掘进装置。 进一步，在本实用新型中，所述可拆卸钻架为两层结构或多层结构。 进一步，在本实用新型中，所述钻架为整体式单层或多层结构。采用人力整体搬迁
或机动车整体搬迁。 进一步，在本实用新型中，所述整体式钻架包括至少四根滑杆，其中，两根滑杆布 设在整体式钻架的一侧，两根滑杆布设在整体式钻架的另一侧。 进一步，在本实用新型中，所述整体式钻架的底盘底部设有驱动钻架整体升降的
升降丝杆或液压装置。 本实用新型的优点在于 使用本实用新型对隧道巷道岩石导空钻进时，对围岩无任何扰动，增多了自由面， 降低了爆破钻孔数及爆破药量，甚至可用膨胀剂裂开导空后的岩石。20平方米以下的断面 可以不要支护。 本实用新型占地面积小，在一个工作面可用多台机器同时工作。导空面平整，超欠 挖量可控制在2厘米以下。后期修整量极小。导空轴线腰线误差不超士2cm/m。在激光定 位仪的帮助下实现过50米最大误差4厘米的精度。 本实用新型结构简单，生产成本低，工作效率高。
[0026]
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的掘进装置的结构示意图。图3为本实用新型的回转驱动主机设置在齿条滑杆上的示意图。图4为本实用新型的可拆卸钻架的结构示意图。图5为本实用新型的另一钻架的结构示意图。图6为本实用新型的整体式钻架的结构示意图
具体实施方式为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 参看图l，一种简易高效的岩石导空掘进机，主要包括钻架和掘进装置100。 参见图2、3掘进装置100包括底座、钻头110、钻杆和驱动钻头转动的回转驱动主 机130。回转驱动主机130可以为混凝土水钻的主机或者三相岩石钻机的主机，当然也可以 是可实现最大500匪，5M深度自动钻进退出取石并装有激光定位仪的高精度高速大型掘进 机的主机，在本实施例中，选用混凝土水钻的主机作为回转驱动主机。 底座上设置有齿条滑杆，回转驱动主机130的下部设置有与齿条滑杆相对应的齿
4轮机构(图中未标示)，一摇柄131与该齿轮机构连接，回转驱动主机130通过该齿轮机构 设置于底座的齿条滑杆上，并可沿该齿条滑杆前后滑动。为了便于调节钻头110与被钻洞 壁之间的距离，在本实用新型中，底座为一槽钢滑道140，齿条滑杆141设置于槽钢滑道140 内并可沿槽钢滑道140滑动，齿条滑杆141的两端设置有脚轮142。在槽钢滑道140上间隔 设置有进退卡孔143，起限位作用的卡辊144插入在进退卡孔143内。 在底座的前端设置有轴承支架145，钻杆采用中空加长的长钻杆120结构，该长钻 杆120设置在该轴承支架145上。回转驱动主机130通过长钻杆120与钻头110连接。钻 头110为圆筒形薄壁金刚石钻头，比如180mm， 200mm， 250mm， 300mm等直径大小的薄壁金刚 石钻头，薄壁金刚石钻头的长度一般35cm以上。 由于被钻洞壁具有一定的高度，需要将掘进装置100固定在钻架上。 参见图4，在本实施例中，钻架为可拆卸机构，包括一底盘210和两根方钢滑杆 220(当然也可以是槽钢滑杆)，两根方钢滑杆220均垂直设置在底盘210上，方钢滑杆220 上间隔设置有便于掘进装置的底座固定连接的螺孔221。掘进装置底座的两端分别通过螺 栓固定在两根方钢滑杆220上。 为了便于掘进装置100上下移动，在可拆卸钻架上设置有起吊装置，起吊装置包 括一绞盘230，该绞盘230固定在底盘210上。方钢滑杆220的顶部设置有滑轮240，绞盘 230的钢丝绳231向上绕过滑轮240，在钢丝绳230的前端有钻机挂钩250。通过起吊装置 来吊起掘进装置100。 起吊装置也可以采用葫芦结构。 当然起吊装置可以用手动升降丝杆或液压升降油缸来代替。 使用时，在施工现场将可拆卸钻架组装好，将掘进装置100用绞盘230提升到被钻 的位置，然后用螺栓将掘进装置100的槽钢滑道140固定在可拆卸钻架的方钢滑杆220上。 通过齿条滑杆141在槽钢滑道140内滑动，来调节钻头110与被钻洞壁之间的距离，然后用 卡辊144插在槽钢滑道140上相对应的进退卡孔143内，对齿条滑杆141进行限位。启动 回转驱动主机130(打开混凝土水钻主机的进水阀门)，使其带动钻头110高速转动。然后 摇动摇柄131，使回转驱动主机130沿齿条滑杆141向前运动，从而使钻头110向前运动，实 现导空掘进。每一钻钻进一个钻头长度后，可以采用撬棍撬断石头，拉出钻头，钻头带出断 石，也可以用钢钩将石头钩出。循环工作，钻成直径18至30厘米，深2米以上深洞(直径 由钻头直径决定)。然后以直径减1厘米间隔，围绕洞壁挨个打出2米以上的深洞，实现洞 壁四周导空。 另外，本实用新型钻机打滚倒置(钻机向下)可用于挖排水沟。 需要指出的是，根据实际情况的不同，钻架可以采用不同结构。
比如 本实用新型只用于下部导空，则钻架只需要有一底盘即可； 本实用新型用于垂直钻进排风孔时，钻架可采用三脚架结构； 也可将钻架依据断面尺寸焊成一个整体架，安装在机动车上，提高工作效率；该整 体式钻架可以为单层或多层结构。均采用人力整体搬迁或机动车整体搬迁。整体式钻架包 括至少四根滑杆，其中，两根滑杆布设在整体式钻架的一侧，两根滑杆布设在整体式钻架的 另一侧(如图6所示)。[0050] 还可以根据实际情况采用两层结构或者多层结构(如图5所示)，上下同时安装两 部或多部掘进装置100。 钻架底部留有机动车或电瓶车进出通道，车台液压升降整体搬迁的自行式钻架。 对于拱形隧巷道则采用钻架整体升降的丝杠或液压装置，来升高钻架掘钻顶部。 本实用新型的生产成本低，每一台机器造价只有6000元左右。 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行
业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述
的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各
种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求
的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求一种简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，包括钻架和掘进装置；所述掘进装置包括底座、钻头、长钻杆和驱动钻头转动的回转驱动主机；所述底座上设置有齿条滑杆，所述回转驱动主机的下部设置有与齿条滑杆相对应的齿轮机构，一摇柄与该齿轮机构连接，所述回转驱动主机通过该齿轮机构设置于底座的齿条滑杆上，并可沿该齿条滑杆前后滑动；所述底座上设置有轴承支架，所述长钻杆设置在该轴承支架上；所述回转驱动主机通过长钻杆与钻头连接；所述钻头为圆筒形薄壁金刚石钻头；所述钻架包括底盘，所述掘进装置的底座固定在钻架上。
2. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述底座为一槽 钢滑道，所述齿条滑杆设置于槽钢滑道内并可沿槽钢滑道滑动，所述槽钢滑道上间隔设置 有进退卡孔，起限位作用的卡辊插入在进退卡孔内。
3. 根据权利要求2所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述齿条滑杆的 两端设置有脚轮。
4. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述回转驱动主 机为混凝土水钻的主机。
5. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述回转驱动主 机为三相岩石钻机的主机。
6. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述长钻杆为中 空结构。
7. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述钻架为可拆 卸结构。
8. 根据权利要求7所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述可拆卸钻架 还包括至少两根滑杆，所述滑杆均垂直设置在底盘上且位于同一平面内，所述滑杆上间隔 设置有便于掘进装置的底座固定连接的螺孔。
9. 根据权利要求8所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述可拆卸钻架 上设置有起吊装置，所述起吊装置包括一绞盘，该绞盘固定在底盘上，所述滑杆的顶部设置 有滑轮，所述绞盘的钢丝绳向上绕过滑轮。
10. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述可拆卸钻架 为两层结构或多层结构。
11. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述钻架为整体 式单层或多层结构。
12. 根据权利要求1所述的简易高效的岩石导空掘进机，其特征在于，所述整体式钻架 包括至少四根滑杆，其中，两根滑杆布设在整体式钻架的一侧，两根滑杆布设在整体式钻架 的另一侧。
专利摘要一种简易高效的岩石导空掘进机，包括钻架和掘进装置；所述掘进装置包括底座、钻头、长钻杆和驱动钻头转动的回转驱动主机；所述底座上设置有齿条滑杆，所述回转驱动主机的下部设置有与齿条滑杆相对应的齿轮机构，一摇柄与该齿轮机构连接，所述回转驱动主机通过该齿轮机构设置于底座的齿条滑杆上，并可沿该齿条滑杆前后滑动；所述底座上设置有轴承支架，所述长钻杆设置在该轴承支架上；所述回转驱动主机通过长钻杆与钻头连接；所述钻头为圆筒形薄壁金刚石钻头；所述钻架包括底盘，所述掘进装置的底座固定在钻架上。本实用新型的优点在于本实用新型结构简单，生产成本低，工作效率高。
文档编号E21C25/66GK201546720SQ20092024559
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者李迎军 申请人:李迎军