本发明专利技术公开了一种多功能超前地质钻探装置，包括水平车架、行走轮、两道水平钢轨、安装在水平车架上的钻孔机架和安装在钻孔机架上的钻探装置；水平车架底部装有多个液压顶升装置；钻孔机架包括钻机安装架、水平底座、后侧推顶架、后侧限位板和液压缸；钻探装置包括多个均安装在钻机安装架上的水平钻机、多根分别安装在多个水平钻机上的水平钻杆和多个分别同轴安装在多根所述水平钻杆前端的钻头；水平车架的前端设置有多个分别对多根水平钻杆支撑的支撑架，每个支撑架上安装有对接装置和对所钻取岩芯切割的切割设备。本发明专利技术结构简单、设计合理、投入成本较低且操作简便、使用效果好，能带动多个水平钻机前后移动并同步完成钻进过程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超前地质钻探
，尤其是涉及一种多功能超前地质钻探装置。
技术介绍
超前地质预报是在隧道开挖时，对掌子面前方的围岩与地层情况做出超前预报。超前地质预报常用的物探方法有很多，机械钻探是一种主要的超前地质预报方法。机械钻探是使用超前地质钻杆在隧道断面的若干个部位进行钻探，依据钻杆内岩土结构、构造及水文地质判定前方围岩的性质。通过将多个孔位钻探出的围岩综合对比分析，然后按每两米一个断面记录其围岩状况。目前，所采用超前地质钻杆的长度为20m左右。现如今，进行超前地质钻探时，主要采用人工控制水平钻机的方式进行钻孔，但因超前地质钻杆长度较长，实际操作不便，需投入较多的人力物力，钻孔效率低、劳动强度大，费时费力，并且钻孔质量不易保证。另外，现如今进行超前地质钻探时，大多都是逐一钻取多个超前地质钻孔，而分别钻取多个钻孔所需花费的人力物力相当大，所需工期较长，很大程度上影响了隧道施工进度。因而，现如今需要一种结构简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好的多功能超前地质钻探装置，钻孔过程中能自动带动多个水平钻机自动前后移动并同步完成钻进过程，并且能对多个水平钻机的钻孔位置进行调整，从而能大幅度减少超前地质钻孔的劳动强度，并能保证钻孔质量，节约超前地质钻孔施工工期。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能超前地质钻探装置，其结构简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好，能自动带动多个水平钻机自动前后移动并同步完成钻进过程，且能对多个水平钻机的钻孔位置进行调整。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种多功能超前地质钻探装置，其特征在于：包括水平车架、多个均安装在水平车架底部的行走轮、两道分别铺设在水平车架上部左右两侧的水平钢轨、安装在水平车架上的钻孔机架和安装在所述钻孔机架上的钻探装置，所述行走轮为万向轮，两道所述水平钢轨均位于水平车架的前侧上方；所述水平车架底部装有多个液压顶升装置，多个所述液压顶升装置的结构均相同，所述液压顶升装置包括水平底座和呈竖直向布设的顶升油缸，所述顶升油缸的缸体顶部固定在水平车架上，且水平底座安装在顶升油缸的活塞杆底端；所述钻孔机架呈水平布设；所述钻孔机架包括沿两道所述水平钢轨进行前后移动的钻机安装架、位于两道所述水平钢轨正后方的水平底座、安装在水平底座上且呈竖直向布设的后侧推顶架、安装在两道所述水平钢轨后端且对钻机安装架进行限位的后侧限位板和推动钻机安装架沿两道所述水平钢轨水平移动的液压缸；所述液压缸呈水平布设，所述液压缸的缸体后端固定在后侧推顶架上且其活塞杆前端固定在钻机安装架上；所述液压缸的行程不小于所述钻杆节段的长度，且两道所述水平钢轨的长度不小于所述钻杆节段的长度；两道所述水平钢轨的前端设置有对钻机安装架进行限位的前侧限位板，所述前侧限位板与后侧限位板之间的间距所述钻杆节段的长度相同；所述后侧推顶架和钻机安装架均与两道所述水平钢轨呈垂直布设且二者均呈竖直向布设，所述前侧限位板和后侧限位板均为竖向板且二者均与两道所述水平钢轨呈垂直布设；两道所述水平钢轨呈平行布设且二者布设在同一水平面上，两道所述水平钢轨与所述隧道掌子面呈垂直布设且二者呈左右对称布设；所述钻探装置包括多个均安装在钻机安装架上的水平钻机、多根分别安装在多个所述水平钻机上的水平钻杆和多个分别同轴安装在多根所述水平钻杆前端的钻头，多根所述水平钻杆的结构和尺寸均相同；所述水平钻杆为由多个钻杆节段由前至后拼装而成的组合式钻杆，前后相邻两个所述钻杆节段之间以螺纹方式连接，且多个所述钻杆节段的长度均相同；多个所述水平钻机均位于同一竖直面上，所述钻机安装架前部设置有多个分别供水平钻机安装的钻机固定座，且多个所述钻机固定座均位于同一竖直面上；所述水平车架的前端上方设置有多个分别对多根所述水平钻杆进行支撑的支撑架，多个所述支撑架分别布设在多根所述水平钻杆的正下方；多个所述支撑架均位于两道所述水平钢轨的前侧且其位于同一竖直平面上，每个所述支撑架上安装有对所支撑水平钻杆中前后相邻两个所述钻孔节段进行对接的对接装置，所述对接装置包括位于支撑架的前侧上部且对位于支撑架前侧的钻杆节段进行限位的前限位座、位于支撑架的后侧上部且对位于支撑架后侧的钻杆节段进行限位的后限位座和对位于支撑架前侧的钻杆节段后端进行夹持的电动夹持机构，所述电动夹持机构位于前限位座和后限位座之间且其位于支撑架上部，所述前限位座和后限位座上均开有对所述钻杆节段进行限位的限位孔；所述电动夹持机构与前限位座之间设置有对水平钻杆内所钻取岩芯进行切割的切割设备，所述切割设备安装在支撑架上部且其位于水平钻杆的左右或右侧。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：两道所述水平钢轨均为角钢呈二者呈左右对称布设。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述水平钻机的数量为三个，所述水平钻杆的数量为三根，且三根所述水平钻杆分别布设在一个等腰三角形的三个顶点上。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述钻机安装架包括沿两道所述水平钢轨前后移动的矩形支架、安装在矩形支架中部上方的竖向加劲板和两个分别安装在矩形支架上方左右两侧的斜向连接杆，两个所述斜向连接杆呈左右对称布设，两个所述斜向连接杆的上端均固定安装在竖向加劲板上部且二者的下端均固定安装在矩形支架上；所述矩形支架和两个所述斜向连接杆组成呈竖直向布设的三角形支架；三个所述水平钻机分别安装在安装在竖向加劲板上部以及两个所述斜向连接杆与矩形支架的连接处，所述矩形支架的下部卡装在两道所述水平钢轨之间。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述钻机安装架上安装有对其移动位移和移动方向分别进行实时检测的位移检测单元和方向检测单元。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述前侧限位板的左右两端分别固定在两道所述水平钢轨上。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述后侧推顶架的前侧设置有供液压缸的缸体固定的缸体固定座，所述缸体固定座呈竖直向布设。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述液压缸的活塞杆前端装有竖向推板。所述竖向推板与钻机安装架之间装有竖向垫板。上述一种多功能超前地质钻探装置，其特征是：所述钻杆节段的长度为2m。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、结构简单、拆装方便且电路设计本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多功能超前地质钻探装置，其特征在于：包括水平车架(17)、多个均安装在水平车架(17)底部的行走轮(19)、两道分别铺设在水平车架(17)上部左右两侧的水平钢轨(1)、安装在水平车架(17)上的钻孔机架和安装在所述钻孔机架上的钻探装置，所述行走轮(19)为万向轮，两道所述水平钢轨(1)均位于水平车架(17)的前侧上方；所述水平车架(17)底部装有多个液压顶升装置(18)，多个所述液压顶升装置(18)的结构均相同，所述液压顶升装置(18)包括水平底座(18‑1)和呈竖直向布设的顶升油缸(18‑2)，所述顶升油缸(18‑2)的缸体顶部固定在水平车架(17)上，且水平底座(18‑1)安装在顶升油缸(18‑2)的活塞杆底端；所述钻孔机架呈水平布设；所述钻孔机架包括沿两道所述水平钢轨(1)进行前后移动的钻机安装架(2)、位于两道所述水平钢轨(1)正后方的水平底座(3)、安装在水平底座(3)上且呈竖直向布设的后侧推顶架(4)、安装在两道所述水平钢轨(1)后端且对钻机安装架(2)进行限位的后侧限位板(5)和推动钻机安装架(2)沿两道所述水平钢轨(1)水平移动的液压缸(9)；所述液压缸(9)呈水平布设，所述液压缸(9)的缸体后端固定在后侧推顶架(4)上且其活塞杆前端固定在钻机安装架(2)上；所述液压缸(9)的行程不小于所述钻杆节段的长度，且两道所述水平钢轨(1)的长度不小于所述钻杆节段的长度；两道所述水平钢轨(1)的前端设置有对钻机安装架(2)进行限位的前侧限位板(12)，所述前侧限位板(12)与后侧限位板(5)之间的间距所述钻杆节段的长度相同；所述后侧推顶架(4)和钻机安装架(2)均与两道所述水平钢轨(1)呈垂直布设且二者均呈竖直向布设，所述前侧限位板(12)和后侧限位板(5)均为竖向板且二者均与两道所述水平钢轨(1)呈垂直布设；两道所述水平钢轨(1)呈平行布设且二者布设在同一水平面上，两道所述水平钢轨(1)与所述隧道掌子面呈垂直布设且二者呈左右对称布设；所述钻探装置包括多个均安装在钻机安装架(4)上的水平钻机(10)、多根分别安装在多个所述水平钻机(10)上的水平钻杆(6)和多个分别同轴安装在多根所述水平钻杆(6)前端的钻头(16)，多根所述水平钻杆(6)的结构和尺寸均相同；所述水平钻杆(6)为由多个钻杆节段由前至后拼装而成的组合式钻杆，前后相邻两个所述钻杆节段之间以螺纹方式连接，且多个所述钻杆节段的长度均相同；多个所述水平钻机(10)均位于同一竖直面上，所述钻机安装架(2)前部设置有多个分别供水平钻机(10)安装的钻机固定座(11)，且多个所述钻机固定座(11)均位于同一竖直面上；所述水平车架(17)的前端上方设置有多个分别对多根所述水平钻杆(6)进行支撑的支撑架(7)，多个所述支撑架(7)分别布设在多根所述水平钻杆(6)的正下方；多个所述支撑架(7)均位于两道所述水平钢轨(1)的前侧且其位于同一竖直平面上，每个所述支撑架(7)上安装有对所支撑水平钻杆(6)中前后相邻两个所述钻孔节段进行对接的对接装置，所述对接装置包括位于支撑架(7)的前侧上部且对位于支撑架(7)前侧的钻杆节段进行限位的前限位座(8‑1)、位于支撑架(7)的后侧上部且对位于支撑架(7)后侧的钻杆节段进行限位的后限位座(8‑2)和对位于支撑架(7)前侧的钻杆节段后端进行夹持的电动夹持机构(8‑3)，所述电动夹持机构(8‑3)位于前限位座(8‑1)和后限位座(8‑2)之间且其位于支撑架(7)上部，所述前限位座(8‑1)和后限位座(8‑2)上均开有对所述钻杆节段进行限位的限位孔；所述电动夹持机构(8‑3)与前限位座(8‑1)之间设置有对水平钻杆(6)内所钻取岩芯进行切割的切割设备(8)，所述切割设备(8)安装在支撑架(7)上部且其位于水平钻杆(6)的左右或右侧。...
【技术特征摘要】
1.一种多功能超前地质钻探装置，其特征在于：包括水平车架(17)、
多个均安装在水平车架(17)底部的行走轮(19)、两道分别铺设在水平
车架(17)上部左右两侧的水平钢轨(1)、安装在水平车架(17)上的
钻孔机架和安装在所述钻孔机架上的钻探装置，所述行走轮(19)为万向
轮，两道所述水平钢轨(1)均位于水平车架(17)的前侧上方；所述水
平车架(17)底部装有多个液压顶升装置(18)，多个所述液压顶升装置
(18)的结构均相同，所述液压顶升装置(18)包括水平底座(18-1)和
呈竖直向布设的顶升油缸(18-2)，所述顶升油缸(18-2)的缸体顶部固
定在水平车架(17)上，且水平底座(18-1)安装在顶升油缸(18-2)的
活塞杆底端；
所述钻孔机架呈水平布设；所述钻孔机架包括沿两道所述水平钢轨
(1)进行前后移动的钻机安装架(2)、位于两道所述水平钢轨(1)正
后方的水平底座(3)、安装在水平底座(3)上且呈竖直向布设的后侧推
顶架(4)、安装在两道所述水平钢轨(1)后端且对钻机安装架(2)进
行限位的后侧限位板(5)和推动钻机安装架(2)沿两道所述水平钢轨(1)
水平移动的液压缸(9)；所述液压缸(9)呈水平布设，所述液压缸(9)
的缸体后端固定在后侧推顶架(4)上且其活塞杆前端固定在钻机安装架
(2)上；所述液压缸(9)的行程不小于所述钻杆节段的长度，且两道所
述水平钢轨(1)的长度不小于所述钻杆节段的长度；两道所述水平钢轨
(1)的前端设置有对钻机安装架(2)进行限位的前侧限位板(12)，所
述前侧限位板(12)与后侧限位板(5)之间的间距所述钻杆节段的长度
相同；所述后侧推顶架(4)和钻机安装架(2)均与两道所述水平钢轨(1)
呈垂直布设且二者均呈竖直向布设，所述前侧限位板(12)和后侧限位板
(5)均为竖向板且二者均与两道所述水平钢轨(1)呈垂直布设；两道所
述水平钢轨(1)呈平行布设且二者布设在同一水平面上，两道所述水平
钢轨(1)与所述隧道掌子面呈垂直布设且二者呈左右对称布设；
所述钻探装置包括多个均安装在钻机安装架(4)上的水平钻机(10)、
多根分别安装在多个所述水平钻机(10)上的水平钻杆(6)和多个分别
同轴安装在多根所述水平钻杆(6)前端的钻头(16)，多根所述水平钻
杆(6)的结构和尺寸均相同；所述水平钻杆(6)为由多个钻杆节段由前
至后拼装而成的组合式钻杆，前后相邻两个所述钻杆节段之间以螺纹方式
连接，且多个所述钻杆节段的长度均相同；多个所述水平钻机(10)均位
于同一竖直面上，所述钻机安装架(2)前部设置有多个分别供水平钻机
(10)安装的钻机固定座(11)，且多个所述钻机固定座(11)均位于同
一竖直面上；
所述水平车架(17)的前端上方设置有多个分别对多根所述水平钻杆
(6)进行支撑的支撑架(7)，多个所述支撑架(7)分别布设在多根所
述水平钻杆(6)的正下方；多个所述支撑架(7)均位于两道所述水平钢
轨(1)的前侧且其位于同一竖直平面上，每个所述支撑架(7)上安装有
对所支撑水平钻杆(...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹文惠，
申请(专利权)人：西安越度机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。