一种多向可调便携式钻机支架的制作方法

本发明属于土木工程施工技术领域，具体涉及一种多向可调便携式钻机支架。

背景技术：

钻造不同角度、不同深度和不同孔径大小的钻孔是边坡锚固工程、隧道支护工程、岩土体深层排水工程等施工中常见的作业方式。相比于孔深和孔径，钻孔角度是施工中最难确保的参数，而其准确程度又直接关系到锚固工程、隧道工程和排水工程的施工质量。

例如，对于长度较大的锚索(杆)，钻孔角度不准将导致相邻锚索(杆)之间内锚固段的间距分布不均，甚至可能出现“碰头”现象，从而产生降低锚索(杆)承载力的群锚效应，对施工质量和安全不利。又如，虹吸排水工程中，对于下倾排水孔的长度和倾角有严格的要求。为了保证虹吸排水长期持续有效，虹吸管两端须始终埋在储水管中。当钻孔深度一定时，若钻孔倾角钻造的过陡，将导致内储水管比外储水管管底标高低，若超过容差范围后，将产生倒虹吸现象，从而疏干外储水管里的水；反之，若钻孔倾角钻造的过缓，内储水管比外储水管管底标高高，超过容差范围后，将疏干内储水管里的水；上述两种情况的最终后果都是使得虹吸断流、失效。再如，隧道施工过程中，由于作用空间小，钻机重量大，施工困难，拱顶垂直锚杆和拱肩上倾锚杆的钻设角度很难保证，增加了发生塌方、冒顶等事故的风险。

此外，由于钻孔施工强度大，环境复杂恶劣，现有的钻机支架体型较大，拆卸搬运不便。为此，本发明提出一种多向可调便携式的钻孔支架。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种多向可调便携式钻孔支架。

为了解决技术问题，本发明采取的技术方案是：

提供一种多向可调便携式钻机支架，包括用于安装钻机滑轨的承载架；该承载架是由四根承载杆两两焊接而成的框型结构，钻机滑轨横置于相对的两根承载杆上；其中一根承载杆通过门铰与钻机滑轨底部活动连接，另一根承载杆上装有用于支撑钻机滑轨的支撑角度调节杆，其顶端与钻机滑轨底部相接；

所述框型结构的四个角部的下方各设一根长度可调节的支撑杆，支撑杆的顶端活动连接至框型结构的角部，支撑杆的底端与基座脚垫活动连接；相邻的支撑杆之间设有用于增强稳定性的横杆。

本发明中，所述门铰至少有两个且分别安装在承载杆上下两侧，以适应钻机滑轨安装在承载杆上方或上方的不同情形；每个门铰的一侧固定在承载杆上，另一侧固定在钻机滑轨底部。

本发明中，所述支撑角度调节杆至少有两根，分别安装在承载杆上下两侧；每根支撑角度调节杆的一端以铰接或销栓的方式固定在承载杆上，其另一端以下述方式与钻机滑轨实现连接：

当钻机滑轨位于承载杆上方时，安装在承载杆上侧的支撑角度调节杆的另一端以插入钻机滑轨底部凹槽的方式实现支撑，或者在支撑角度调节杆的顶端设置摩擦块用于实现支撑；

当钻机滑轨位于承载杆下方时，安装在承载杆下侧的支撑角度调节杆的另一端以搭钩或卡装部件与钻机滑轨底部实现固定。

本发明中，所述承载杆和横杆是实心杆件、空心圆管或方形钢套管中的任意一种。

本发明中，在由承载杆、横杆和支撑杆所组成的框型结构中，沿其对角线设置一根斜杆，斜杆与其它部件之间以销栓的方式实现固定；斜杆是实心杆件、空心圆管或方形钢套管中的任意一种。

本发明中，所述基座脚垫为四棱台状的橡胶垫块，基座脚垫顶端通过万向节与支撑杆的底端连接。

本发明中，所述支撑杆与承载架之间、横杆与支撑杆之间以销栓的方式实现固定。

本发明中，所述支撑杆由至少两根粗细不一的套管组成，套管截面同为圆形或同为方形；在稍细套管上设置一列等间隔的对冲开孔，在稍粗套管上设置贯穿通孔；稍细套管伸入至稍粗套管中，并以销钉或螺母穿过贯穿通孔和对冲开孔，实现支撑杆长度的调节及固定。

本发明中，所述支撑角度调节杆是长度固定的杆件；或者，支撑角度调节杆是长度可调的伸缩套杆。

本发明中，所述伸缩套杆由至少两根粗细不一的套管组成，套管截面同为圆形或同为方形；在稍细套管上设置一列等间隔的对冲开孔，在稍粗套管上设置贯穿通孔；稍细套管伸入至稍粗套管中，并以销钉或螺母穿过贯穿通孔和对冲开孔，实现伸缩套杆长度的调节及固定。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果。

(1)本发明可通过调节钻孔支架的支撑杆获得任何需要的钻孔角度和钻孔方向。通过调节支撑杆可自由伸缩调节钻机高度，且通过调节不同位置的支撑杆的长度，适应起伏、倾斜等场地条件。

(2)基座和脚垫通过万向节连接可应对不同的地形，保持支架的整体的稳定性。

(3)可根据所需钻孔角度进行调节，避免出现角度不准带来的一系列工程问题。

(4)支架中各杆件通过销栓或螺母连接，可自由拆卸，且可伸缩收纳，具有携带方便，安装简单，钻孔角度和方向、孔口高度准确可调的特点。节省时间、人力与物力。

附图说明

图1为多向可调便携式钻机支架的结构示意图；

图2为图1中a部分的局部放大示意图；

图3为图1中b部分的局部放大示意图；

图4为图1中c部分的局部放大示意图；

图5为多向可调便携式钻机支架的侧面示意图；

图6为多向可调便携式钻机支架的俯视示意图。

图中：支撑杆1、基座脚垫2、承载杆3、门铰4、支撑角度调节杆5、万向节6、支撑杆方形钢套管一7、支撑杆方形钢套管二8、支撑角度调节杆方形钢套管三9、支撑角度调节杆方形钢套管四10、支撑角度调节杆方形钢套管五11、横杆12、斜杆13、钻机14、钻机滑轨15、导向孔16。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

多向可调便携式钻机支架如图1～6所示：用于安装钻机滑轨的承载架是由四根承载杆3两两焊接而成的框型结构，钻机滑轨15横置于相对的两根承载杆3上；其中一根承载杆3通过门铰4与钻机滑轨15底部活动连接，门铰4至少有两个，且分别安装在承载杆3的上下两侧，以适应钻机滑轨15安装在承载杆3上方或上方的不同情形；每个门铰4的一侧固定在承载杆3上，另一侧固定在钻机滑轨15底部。门铰4与钻机滑轨15底部可通过螺栓固定，方便拆卸(如图3所示)。

在与安装门铰4的承载杆3相对另一侧的承载杆3上，安装有支撑角度调节杆5。支撑角度调节杆5至少有两根，分别安装在承载杆3的上下两侧；每根支撑角度调节杆5的一端以铰接或销栓的方式固定在承载杆5上，其另一端以下述方式与钻机滑轨15实现连接：当钻机滑轨15位于承载杆3上方时，安装在承载杆3上侧的支撑角度调节杆5的另一端以插入钻机滑轨15底部凹槽的方式实现支撑，或者在支撑角度调节杆5的顶端设置摩擦块用于实现支撑；当钻机滑轨15位于承载杆3下方时，安装在承载杆3下侧的支撑角度调节杆5的另一端以搭钩或卡装部件与钻机滑轨15底部实现固定。

固定在承载杆3上方的门铰4和支撑角度调节杆5，两者相配合用于安装钻造下倾孔的钻机滑轨15。固定在承载杆3下方的门铰4和支撑角度调节杆5，两者相配合用来安装钻造上仰孔的钻机滑轨15。当然钻机滑轨15宽度较大时，为了保证安装稳固，也可以在承载杆3的同一侧同时安装两个门铰4或两根支撑角度调节杆5。两根支撑角度调节杆在其中一根使用时，不用的另外一根可拆卸。

承载架框型结构的四个角部的下方各设一根长度可调节的支撑杆1，支撑杆1的顶端活动连接至框型结构的角部，支撑杆1的底端与基座脚垫2活动连接；基座脚垫2为四棱台状的橡胶垫块，基座脚垫2顶端通过万向节6与支撑杆1的底端连接(如图2所示)。

支撑杆1由至少两根粗细不一的套管组成，套管截面同为方形或同为圆形；在稍细套管上设置一列等间隔的对冲开孔，在稍粗套管上设置贯穿通孔；稍细套管伸入至稍粗套管中，并以销钉或螺母穿过贯穿通孔和对冲开孔，实现支撑杆1长度的调节及固定。

相邻的支撑杆1之间设有用于增强稳定性的横杆12。在由承载杆3、横杆12和支撑杆1所组成的框型结构中，沿其对角线设置一根斜杆13，斜杆13与其它部件之间以销栓的方式实现固定(如图1所示)。承载杆3、斜杆13和横杆12可选实心杆件、空心圆管或方形钢套管中的任意一种。支撑杆1与承载架之间、横杆12与支撑杆1之间以销栓的方式实现固定。

支撑角度调节杆5至少有两根，其底端以铰接或销栓的方式固定在承载杆3上；支撑角度调节杆5的顶端以插入钻机滑轨15底部凹槽的方式实现支撑，或者在支撑角度调节杆5的顶端设置摩擦块用于实现支撑。支撑角度调节杆5可选择长度固定的杆件，也可选择长度可调的伸缩套杆(如图1中所示)。伸缩套杆由至少两根粗细不一的套管组成，套管截面同为圆形或同为方形；在稍细套管上设置一列等间隔的对冲开孔，在稍粗套管上设置贯穿通孔；稍细套管伸入至稍粗套管中，并以销钉或螺母穿过贯穿通孔和对冲开孔，实现伸缩套杆长度的调节及固定。

具体实施例子：

本实施例中：支撑杆1由支撑杆方形钢套管一7和支撑杆方形钢套管二8组成，支撑杆方形钢套管一7的截面边长为3.5cm，支撑杆方形钢套管二8截面边长为4cm，支撑杆方形钢套管一7可自由伸入支撑杆方形钢套管二8内，支撑杆方形钢套管一7设置有一列等间隔的对冲开孔，支撑杆方形钢套管二8的六角螺母通过对冲开孔可固定支撑杆方形钢套管一7。相邻的支撑杆2之间均由一根直径3cm的横向圆形钢管作为横杆12，且斜向对角以销栓连接一根直径3cm的斜圆形钢管作为斜杆13，用以增强支架的稳定性。钻孔可钻高度为50cm～100cm。

基座脚垫2为四棱台状的高硬度橡胶垫块，基座脚垫2顶端设一开孔，内嵌万向节6；基座脚垫2与支撑杆1底端通过万向节6连接。基座脚垫2可绕支撑杆1在一定方向内自由转动，以应对不同的地形条件。

承载架是由四根承载杆3两两焊接而成的框型结构，承载杆3的截面边长为4cm，承载架的尺寸为80cm×50cm，承载架的4个角部分别与四根支撑杆1的方形钢套管二8上端以销栓连接。图1中，一侧承载杆3的中部以螺栓连接两个门铰4，门铰4另一部分与钻机滑轨15前端底部通过螺栓连接，另一侧承载杆3的中部与两根支撑角度调节杆5以销栓连接。

本实施例中，支撑角度调节杆5由三段截面大小不等的方形钢套管组成，方形钢套管一一相套，可自由伸缩，其侧边的六角螺母可以固定控制套管伸缩的长度。截面最小的调节杆方形钢套管三9上端与钻机滑轨15的后端底部相接，截面最大的调节杆方形钢套管五11下端与承载杆3以销栓连接。钻孔可钻的角度为20°～30°和-30°～-20°。

此外，应对工程上常用的几个钻孔角度(如20°、25°和30°等)，可制作一些固定长度的杆件作为角度调节伸缩杆5，从而加快工作效率，提供钻孔精度。

使用方法：

将支撑杆1装在承载架下方，根据需要钻孔的高度和角度，调节4个基座脚垫2的摆放位置。安装横杆12和斜杆13，使钻机支架整体保持水平稳定。然后调节支撑杆方形钢套管一7的伸缩长度，并用支撑杆方形钢套管二8上的六角螺母固定长度，使得钻孔高度满足要求。再调节杆方形钢套管三9和调节杆方形钢套管四10的伸缩长度，并用六角螺母固定长度，使得钻孔的角度满足要求。最后启动钻机14，在所需的地方进行钻孔作业。