一种公路隧道钻孔机械装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种公路隧道钻孔机械装置及其施工方法，包括：钻孔机构，伸缩机构，调向机构，钻孔机架和微调机构；钻孔机架设置在微调机构上，在微调机构的带动下左右运动；钻孔机构固定连接于伸缩机构上，且与伸缩机构的走向相一致；伸缩机构设置于钻孔机架的上方，且与调向机构相连接，在调向机构的作用下，带动伸缩机构及钻孔机构的前端向上扬起或复位。能够方便的实现钻孔角度的方向调整，能够对钻孔位置的微调整实现准确定位，以及能喷水减小钻孔时产生的大量粉尘。

A kind of highway tunnel drilling machine and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种公路隧道钻孔机械装置及其施工方法
本专利技术属于隧道施工
，尤其涉及一种公路隧道钻孔机械装置及其施工方法。
技术介绍
在公路隧道施工的最后一个阶段，要在隧道内布置“三线”，即施工照明线、动力线和高压电缆线。“三线”的布置需要在隧道的边墙规定的规范高度安装三角架。在安装三角架时需要在边墙上规定的高度钻锚螺栓孔，目前钻锚螺栓孔是靠人手持钻孔机站在升降的梯车上钻孔。施工过程中存在以下问题：(1)施工人员劳动强度较大，在公路隧道施工中会产生很大的噪声影响周围居民生活和产生大量的灰尘污染环境，并且登高施工对工作者安全性受到很大的威胁。(2)在隧道内的边墙上打孔是一个非常复杂的工程问题，需要不间断地进行更换打孔的位置，在这种情况施工人员打孔将会使打孔的效率变的十分低下。(3)人工在进行边墙的孔洞定位时，仅仅依靠之前的工作经验，则会出现定位精度不准确的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种公路隧道钻孔机械装置及其施工方法，能够方便的实现钻孔角度的方向调整，能够对钻孔位置的微调整实现准确定位，以及能喷水减小钻孔时产生的大量粉尘。本专利技术采用以下技术方案：一种公路隧道钻孔机械装置，包括：钻孔机构，伸缩机构，调向机构，钻孔机架和微调机构；钻孔机架设置在微调机构上，在微调机构的带动下左右运动；钻孔机构固定连接于伸缩机构上，且与伸缩机构的走向相一致；伸缩机构设置于钻孔机架的上方，且与调向机构相连接，在调向机构的作用下，带动伸缩机构及钻孔机构的前端向上扬起或复位。进一步地，所述微调机构包括：底座，为一水平设置的长方形框架；微调座，为一长方形框架，平行设置于所述底座上方，通过微调控制件与所述底座相连接，在所述微调控制件的作用下，所述微调座在所述底座上前后、左右运动。进一步地，该调控制件包括：微调导杆，至少为两个，平行且间隔设置，均横向贯穿所述微调座、并安装于底座的左右两纵梁上；微调丝杆，与各微调导杆相平行，位于两个微调导杆间，横向贯穿微调座、并安装于底座的左右两纵梁上；在微调丝杆的一端安装有微调电机，微调电机与微调丝杆相配合，用于带动微调座沿微调导杆左右往复运动。进一步地，调向机构包括：调向支架，为两个，均为竖直设置的板体，分别设置于微调座的前后两横梁上，且位于钻孔机架的两框架间；调向导杆，为两根，纵向、且平行设置于两个调向支架间；调向丝杆，位于两个调向导杆间，且相平行；其两端与调向支架相连接；且一端与调向电机相连接；调向座，为块状体，水平套设穿过各调向导杆和调向丝杆，可沿调向导杆前后移动。进一步地，还包括：下连杆光轴，横向架设在调向座上方，且通过下光轴支座固联在调向座上。上连杆光轴，位于下连杆光轴的上方，且其两端均安装于对应的第一光轴支座上。调向连杆，竖直向设置，上端与上连杆光轴铰接，下端与所述下连杆光轴铰接。转动光轴，位于上连杆光轴的前方，且两者相平行，转动光轴均穿过第二光轴支座，其左右两端均安装于轴承座上；各轴承座均安装于钻孔机架两框架的上壁。进一步地，在后端的调向支架下部安装有拉线位移传感器，拉线位移传感器的拉线钢丝固联在下光轴支座上。进一步地，伸缩机构包括：缩安装架，为一“U”形板，前后向设置，固定连接于第一光轴支座和第二光轴支座上；当调向座向前移动时，通过调向连杆带动伸缩安装架的后端向下，使伸缩安装架向上仰起；并在调向座向后移动时，伸缩安装架复位；伸缩座，为一倒“L”形板体，前后设置于伸缩安装架的两立板间，且垂直向下的竖直板位于后端；伸缩导向轴，为两根，平行且间隔设置于伸缩安装架的两立板间；且贯穿于伸缩座的竖直向下的竖直板。伸缩调整丝杆，设置于伸缩安装架的后立板和伸缩座间，与伸缩导向轴相平行，且贯穿于伸缩座的竖直向下的竖直板；伸缩调整丝杆的一端与伸缩调整电机相连接，以使伸缩座前后移动。进一步地，钻孔机构包括：钻孔架，为一“U”形板，前后向设置，其后端与伸缩座一体连接。钻孔电机座，设置于钻孔架上的前段。钻孔导向轴，为两根，间隔且平行设置于“U”形板后立板和钻孔电机座，走向与钻孔架的走向相一致。缓冲弹簧，为两根，对应的套设在钻孔导向轴上。钻孔电机，前后向设置于钻孔架上，且通过钻孔电机安装架固定，其前端安装有钻头。进一步地，还包括：水管支架，由相连接的竖直柱和水平柱组成，竖直柱垂直设置于所述伸缩座上，水平柱朝向前方；在所述水平柱的前端设置有一竖直向上、且开设有前后向通孔的立板；在所述竖直柱上开设有前后向的通孔；水管，架设在所述水管支架的水平柱上，其前端穿过立板的通孔，后端穿过立柱的通孔。水管喷嘴，为一弯管，安装于所述水管的前端；照明灯，安装于所述水管支架的立柱的上端，且朝向前方。本专利技术公开了上述一种公路隧道钻孔机械装置的施工方法，该施工方法如下：步骤一、调整所述钻头方向：所述钻头初始位置在水平位置，在通过可移动的升降平台调整钻孔机械装置升降到要钻孔的高度，控制调向电机转动，调向丝杆转动，使调向座向前移动，通过调向连杆使伸缩安装架绕转动光轴转动，使伸缩安装架的前端仰起；所述拉线位移传感器测量拉出的拉线钢丝的长度，得出调向座向前移动的距离，以计算出所述伸缩安装架仰起的角度，当所述钻头的方向和隧道的墙面垂直时，停止调向电机。步骤二、微调：启动所述微调电机正转或反转，带动所述微调丝杆转动，使微调座移动，带动钻孔机架向左或右后移动，调整所述钻头到指定的位置后，所述微调电机停止。步骤三、钻孔：打开所述照明灯，启动钻孔电机和伸缩调整电机，所述钻孔电机和伸缩调整电机转动，带动伸缩调整丝杆转动，使固联在所述伸缩座上的钻孔机构向接近于隧道墙面的方向移动，当所述钻头挨上隧道的壁面后，启动喷水泵，水经水管通过水管喷嘴向钻头的钻孔位置喷水；所述缓冲弹簧吸收钻孔时的冲击力；当钻头钻到指定的深度后，控制伸缩调整电机反转，同时停止喷水泵，通过伸缩调整丝杆使所述钻孔机构向远离于隧道墙面的方向移动，当移动到初始的位置后，使钻孔电机和伸缩调整电机停止，钻孔完成。本专利技术的有益效果是：能够方便的实现钻孔角度的方向调整，能够对钻孔位置的微调整实现准确定位；钻孔过程中能喷水，减小钻孔时产生的大量粉尘；具有照明装置，从而顺利实现在隧道的侧壁完成钻孔。【附图说明】图1为本专利技术一种公路隧道钻孔机械装置的总体示意图；图2为本专利技术一种公路隧道钻孔机械装置的结构示意图；图3为本专利技术一种公路隧道钻孔机械装置的后视图；其中：1.钻孔机构；101.钻头；102.钻夹头；103.钻孔电机安装架；104.钻孔电机；105.钻孔电机座；106.钻孔导向轴；107.缓冲弹簧；108.钻孔架；109.水管支架；110.水管；111.水管喷嘴；112.照明灯；2.伸缩机构；201.伸缩座；202.伸缩导向轴；203.伸缩调整丝杆；204.伸缩安装架；205.伸缩调整电机；3.调向机构；301.光轴支座；302.上连杆光轴；303.转动光轴；304.轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，包括：钻孔机构(1)，伸缩机构(2)，调向机构(3)，钻孔机架(4)和微调机构(5)；/n所述钻孔机架(4)设置在所述微调机构(5)上，在所述述微调机构(5)的带动下左右运动；/n所述钻孔机构(1)固定连接于所述伸缩机构(2)上，且与所述伸缩机构(2)的走向相一致；所述伸缩机构(2)设置于所述钻孔机架(4)的上方，且与所述调向机构(3)相连接，在所述调向机构(3)的作用下，带动所述伸缩机构(2)及钻孔机构(1)的前端向上扬起或复位。/n

【技术特征摘要】
1.一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，包括：钻孔机构(1)，伸缩机构(2)，调向机构(3)，钻孔机架(4)和微调机构(5)；
所述钻孔机架(4)设置在所述微调机构(5)上，在所述述微调机构(5)的带动下左右运动；
所述钻孔机构(1)固定连接于所述伸缩机构(2)上，且与所述伸缩机构(2)的走向相一致；所述伸缩机构(2)设置于所述钻孔机架(4)的上方，且与所述调向机构(3)相连接，在所述调向机构(3)的作用下，带动所述伸缩机构(2)及钻孔机构(1)的前端向上扬起或复位。


2.根据权利要求1所述的一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，所述微调机构(5)包括：
底座(509)，为一水平设置的长方形框架；
微调座(501)，为一长方形框架，平行设置于所述底座(509)上方，通过微调控制件与所述底座(509)相连接，在所述微调控制件的作用下，所述微调座(501)在所述底座(509)上前后、左右运动。


3.根据权利要求2所述的一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，所述调控制件包括：
微调导杆(503)，至少为两个，平行且间隔设置，均横向贯穿所述微调座(501)、并安装于所述底座(509)的左右两纵梁上；
微调丝杆(502)，与各所述微调导杆(503)相平行，位于两个所述微调导杆(503)间，横向贯穿所述微调座(501)、并安装于所述底座(509)的左右两纵梁上；在所述微调丝杆(502)的一端安装有微调电机(504)，所述微调电机(504)与微调丝杆(502)相配合，用于带动所述微调座(501)沿微调导杆(503)左右往复运动。


4.根据权利要求2所述的一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，所述调向机构(3)包括：
调向支架(312)，为两个，均为竖直设置的板体，分别设置于所述微调座(501)的前后两横梁上，且位于所述钻孔机架(4)的两框架间；
调向导杆(310)，为两根，纵向、且平行设置于两个所述调向支架(312)间；
调向丝杆(309)，位于两个所述调向导杆(310)间，且相平行；其两端与所述调向支架(312)相连接；且一端与调向电机(311)相连接；
调向座(308)，为块状体，水平套设穿过各所述调向导杆(310)和调向丝杆(309)，可沿所述调向导杆(310)前后移动。


5.根据权利要求4所述的一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，还包括：
下连杆光轴(306)，横向架设在所述调向座(308)上方，且通过下光轴支座(307)固联在所述调向座(308)上；
上连杆光轴(302)，位于所述下连杆光轴(306)的上方，且其两端均安装于对应的第一光轴支座(301)上；
调向连杆(305)，竖直向设置，上端与上连杆光轴(302)铰接，下端与所述下连杆光轴(306)铰接；
转动光轴(303)，位于所述上连杆光轴(302)的前方，且两者相平行，所述转动光轴(303)均穿过第二光轴支座，其左右两端均安装于轴承座(304)上；各所述轴承座(304)均安装于所述钻孔机架(4)两框架的上壁。


6.根据权利要求4或5所述的一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，在后端的所述调向支架(312)下部安装有拉线位移传感器(313)，所述拉线位移传感器(313)的拉线钢丝(314)固联在下光轴支座(307)上。


7.根据权利要求6所述的一种公路隧道钻孔机械装置，其特征在于，所述伸缩机构(2)包括：
伸缩安装架(204)，为一“U”形板，前后向设置，固定连接于所述第一光轴支座(301)和第二光轴支座上；当调向座(308)向前移动时，通过调向连杆(305)带动伸缩安装架(204)的后端向下，使伸缩安装架(204)向上仰起；并在所述调向座...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，王瑾，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61