一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法，属于隧道衬砌修补领域。依次包括以下步骤：预先制定板式短锚组合结构的型式和短锚的布置形式；将钻机模块安装在钻机模组内；在钻机模组上安装连接杆，并将连接杆的另一端连接至隧道作业车；将钻机模组置于隧道衬砌裂损处,同时启动钻机模组内的各个钻机对裂损衬砌进行成组钻孔，本发明专利技术适用性高，避免了各个锚固孔的单独定位钻孔的低效率、成组钻孔误差带来短锚与组合板的安装难度，提高了机械化程度和作业效率，有效节省了工作时间，达到了隧道裂损衬砌修补工作要求的高效性、可操作性和安全性。

A construction method of multi bit drilling equipment based on plate short anchor composite structure to repair tunnel lining crack quickly

The invention discloses a construction method of a multi drill bit drilling equipment for quickly repairing tunnel lining crack based on a plate short anchor composite structure, which belongs to the field of tunnel lining repair. It includes the following steps in sequence: first, formulate the type of plate type short anchor combination structure and the layout of short anchor; second, install the drilling rig module in the drilling rig module; third, install the connecting rod on the drilling rig module, and connect the other end of the connecting rod to the tunnel operation vehicle; third, place the drilling rig module in the tunnel lining crack, and start each drilling rig in the drilling rig module to drill the crack lining in groups The invention has the advantages of high applicability, avoiding the low efficiency of the individual positioning drilling of each anchor hole and the installation difficulty of the short anchor and the combined plate caused by the group drilling error, improving the mechanization degree and the operation efficiency, effectively saving the working time, and achieving the high efficiency, operability and safety required by the repair work of the tunnel crack lining.

【技术实现步骤摘要】
一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法
本专利技术涉及隧道衬砌修补领域，具体涉及一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法。
技术介绍
随着运营时间的逐渐增长，受围岩条件变化、气候变化、管理不到位等各种原因的影响，既有隧道衬砌结构难免会产生裂损。因此对于既有隧道衬砌产生裂损，降低隧道的安全性和稳定性，危及人员和列车安全的情况，对衬砌进行及时而快速的修补尤为重要。现有修补方案中采用钢板加短锚组合结构对衬砌裂损进行修补能够有效提高衬砌结构的承载能力。但是由于既有隧道的运营要求，修补工作往往只能在铁路运营天窗时间进行，这就要求钢板加短锚组合结构的施作能够快速而便捷，在组合结构的施作过程中需要按照一定排列布置方式在衬砌内表面钻若干个锚固孔，以便于后续施作短锚。目前尚无能够有效提高组合结构钻孔速度与便捷性的相关设备及其施工方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法，具体技术方案如下：一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法，依次包括以下步骤：(S1)：根据检测或调查的观察隧道衬砌裂损处的裂损情况并预先制定板式短锚组合结构的型式和短锚在隧道衬砌裂损处的布置形式；(S2)：按照预先规划的短锚布置形式，将钻机模块安装在钻机模组内,调整钻机模组内钻机模块的组合方式，钻机模块的组合方式需要与短锚的布置形式相匹配；(S3)：在钻机模组远离钻机输出端的一侧上安装连接杆，并将连接杆的另一端连接至隧道作业车；(S4)：通过隧道作业车将钻机模组置于隧道衬砌裂损处，并旋转铰链并使钻机模组与不同半径和弧度的隧道衬砌表面贴合；(S5)：同时启动钻机模组内的各个钻机对裂损隧道衬砌进行成组钻孔，然后将成组的短锚采用后装法锚固在置于钻孔内并进行组合板的快速锚固安装。本专利技术通过调整钻机模块的布置形式及更改连接铰链的旋转角度，实现了不同隧道断面大小、不同弧度半径衬砌部位的多锚孔钻孔间距和布置方式的调整以及精准定位、一次性成孔的钻孔工作，避免了一块组合板中每个锚孔单独钻孔、定位不准和锚固不易等施作的繁琐流程。作为优选，步骤(S1)中相邻短锚的横向间距和纵向间距应为钻机模块长度的整数倍。本专利技术通过将相邻短锚的横向间距和纵向间距调整为钻机模块长度的整数倍，使工作人员能够精确控制钻机的钻孔位置，并使钻孔位置与预定的短锚布置形式完全匹配。作为优选，步骤(S4)中钻机模组的曲率与隧道衬砌结构的曲率相匹配。本专利技术中工作人员旋转铰链并使钻机模组的曲率与隧道衬砌结构的曲率相匹配，使每一个钻机的钻孔位置均能够与隧道衬砌垂直，由此达到最佳的短锚固定以及修补效果。作为优选，步骤(S5)中隧道作业车上设有分别与每一组钻机连接的控制开关。本专利技术通过与每一组钻机连接的控制开关使操作人员能够同时控制所有钻机，避免了每个短锚孔单独钻孔、定位和锚固等施作的繁琐流程，提高了工作效率。作为优选，步骤(S2)中钻机模块的布置方式包括井字形或梅花形。本专利技术中操作人员可以调整钻机模块的布置方式，进而匹配各种组合结构短锚布置形式，提高了适用性。作为优选，步骤(S2)中钻机模块与钻机模组的横截面形状均为正方形。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中钻机模块和钻机模块可单独拆卸安装以及可以调整连接角度，能够满足各种曲率的隧道衬砌结构，可以调整钻机模块的布置方式，匹配各种组合结构短锚布置形式，适用性高。并且通过钻机同时钻孔实现了多个锚孔同时精准定位的钻孔工作，避免了每个短锚孔单独钻孔、定位和锚固等施作的繁琐流程，可有效节省工作量与时间。同时本专利技术通过调整钻机模块的布置及铰链，实现了不同隧道断面大小、不同弧度半径衬砌部位的多锚孔钻孔间距和布置方式的调整以及精准定位、一次性成孔的钻孔工作，避免了各个锚固孔的单独定位钻孔的低效率、成组钻孔误差带来短锚与组合板的安装难度，可提高机械化程度和作业效率，满足既有铁路隧道的“天窗”时间内施作及减小公路隧道交通管制时间的要求，达到了隧道裂损衬砌修补工作要求的高效性、可操作性和安全性。附图说明图1为本专利技术中多钻头钻孔设备的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为本专利技术中铰链的结构示意图；图4为本专利技术中钻机模块呈井字形布置的结构示意图；图5为本专利技术中钻机模块呈梅花形布置的结构示意图。图中：1-钻机模块；2-钻机模组；3-连接杆；4-钻机；5-铰链。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法，其中多钻头钻孔设备包括钻机模组2以及设置在钻机模组2内的多组钻机模块1，钻机模组2与钻机模块1之间设有铰链5，钻机模块1的外侧设有钻机4，钻机4的输出端穿过钻机模块1并设置在钻机模块1内侧，相邻的钻机模块1之间亦设有铰链5，钻机模组2上设有连接杆3。一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法,依次包括以下步骤：(S1)：根据检测或调查的观察隧道衬砌裂损处的裂损情况并预先制定板式短锚组合结构的型式和短锚在隧道衬砌裂损处的布置形式；(S2)：按照预先规划的短锚布置形式，将钻机4模块1安装在钻机4模组2内,调整钻机4模组2内钻机4模块1的组合方式，钻机4模块1的组合方式需要与短锚的布置形式相匹配；(S3)：在钻机4模组2远离钻机4输出端的一侧上安装连接杆3，并将连接杆3的另一端连接至隧道作业车；(S4)：通过隧道作业车将钻机4模组2置于隧道衬砌裂损处，并旋转铰链5并使钻机4模组2与不同半径和弧度的隧道衬砌表面贴合；(S5)：同时启动钻机4模组2内的各个钻机4对裂损隧道衬砌进行成组钻孔，然后将成组的短锚采用后装法锚固在置于钻孔内并进行组合板的快速锚固安装。本专利技术中钻机模块1和钻机模块1可单独拆卸安装以及可以调整连接角度，能够满足各种曲率的隧道衬砌结构，可以调整钻机模块1的布置方式，匹配各种组合结构短锚布置形式，适用性高。并且通过钻机4同时钻孔实现了多个锚孔同时精准定位的钻孔工作，避免了每个短锚孔单独钻孔、定位和锚固等施作的繁琐流程，可有效节省工作量与时间。同时本专利技术通过调整钻机模块1的布置及旋转铰链5，实现了不同隧道断面大小、不同弧度半径衬砌部位的多锚孔钻孔间距和布置方式的调整以及精准定位、一次性成孔的钻孔工作，避免了一块组合板中每个锚孔单独钻孔、定位不准和锚固不易等施作的繁琐流程，可提高机械化程度和作业效率，满足既有铁路隧道的“天窗”时间内施作及减小公路隧道交通管制时间的要求，达到隧道裂损衬砌修补工作的高效性、可操作性和安全性。实施例2本实施例的基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法与实施例1基本相同，区别在于，步骤(S1)中相邻短锚的横向间距和纵向间距应为钻机模块1长度的整数倍。本专利技术通过将相邻短锚的横向间距和纵向间距调整为钻机模块1长度的整数倍，使工作人员能够精确控制钻机4的钻孔位置，并使钻孔位置与预定的短锚布置形式完全匹配，避免了一块组合板中每个锚孔单独钻孔、定位不准和锚固不易等施作的繁琐流程，可提高机械化程度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法，其特征在于，依次包括以下步骤：(S1)：根据检测或调查的观察隧道衬砌裂损处的裂损情况并预先制定板式短锚组合结构的型式和短锚在隧道衬砌裂损处的布置形式；(S2)：按照预先规划的短锚布置形式，将钻机模块安装在钻机模组内,调整钻机模组内钻机模块的组合方式，钻机模块的组合方式需要与短锚的布置形式相匹配；(S3)：在钻机模组远离钻机输出端的一侧上安装连接杆，并将连接杆的另一端连接至隧道作业车；(S4)：通过隧道作业车将钻机模组置于隧道衬砌裂损处，并旋转铰链并使钻机模组与不同半径和弧度的隧道衬砌表面贴合；(S5)：同时启动钻机模组内的各个钻机对裂损隧道衬砌进行成组钻孔，然后将成组的短锚采用后装法锚固在置于钻孔内并进行组合板的快速锚固安装。

【技术特征摘要】
1.一种基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂损的多钻头钻孔设备的施工方法，其特征在于，依次包括以下步骤：(S1)：根据检测或调查的观察隧道衬砌裂损处的裂损情况并预先制定板式短锚组合结构的型式和短锚在隧道衬砌裂损处的布置形式；(S2)：按照预先规划的短锚布置形式，将钻机模块安装在钻机模组内,调整钻机模组内钻机模块的组合方式，钻机模块的组合方式需要与短锚的布置形式相匹配；(S3)：在钻机模组远离钻机输出端的一侧上安装连接杆，并将连接杆的另一端连接至隧道作业车；(S4)：通过隧道作业车将钻机模组置于隧道衬砌裂损处，并旋转铰链并使钻机模组与不同半径和弧度的隧道衬砌表面贴合；(S5)：同时启动钻机模组内的各个钻机对裂损隧道衬砌进行成组钻孔，然后将成组的短锚采用后装法锚固在置于钻孔内并进行组合板的快速锚固安装。2.根据权利要求1所述的基于板式短锚组合结构快速修补隧道衬砌裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚伦，章慧健，仇文革，周上进，丁浩，赵海宁，刘世强，苏斌，梁振宁，孙雪菲，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51