本申请涉及隧道钢拱架钻孔技术领域,尤其涉及隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，包括基座、开孔机构以及限位机构，开孔机构安装于基座上；限位机构包括限位架以及反扣组件，限位架包括水平框板段以及两组竖直限位段，两组竖直限位段形成限位腔；反扣组件包括驱动电机、内扣板以及摩擦轮，摩擦轮与内扣板转动连接，且摩擦轮与钢拱架内壁抵接，摩擦轮与竖直限位段之间形成滑移腔；隧道钢拱架超前小导管的开孔方法包括钢拱架安装、钢拱架自动爬行、钢拱架开孔、下一位置开孔以及钢拱架拆卸。通过隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置及方法，实现钢拱架的限位以及钢拱架的爬行，进而实现钢拱架不同位置的开孔，提高了钢拱架的开孔效率。拱架的开孔效率。拱架的开孔效率。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置及方法
[0001]本申请涉及隧道钢拱架钻孔
，尤其是涉及隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置及方法。
技术介绍
[0002]隧道钢拱架是一种用于加固地下隧道工程的支护措施，在隧道钢拱架施工过程中，需要在钢拱架上安装超前小导管，以便于实现软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段以及断层破碎带等地段的预支护，因此，需要在隧道钢拱架的腹板上开设多个孔径相同且用于安装超前小导管的安装孔。
[0003]申请号为201921828219.5的专利文件公开了一种隧道钢拱架超前小导管钻孔定位切割器，包括操作把手、操作杆、旋转盘、支撑卡座、等离子切割头和等离子切割机输送管道；支撑卡座包括支撑安装平板以及位于支撑安装平板两侧的前卡板和后卡板；支撑安装平板水平设置；前卡板和后卡板均垂直设置，前卡板和后卡板分别卡于隧道钢拱架的前沿和后沿的外侧，进而将支撑卡座卡于隧道钢拱架的上面；支撑安装平板的中心开设支撑通孔；操作杆的顶端与操作把手固定；操作杆的底端与旋转盘固定；旋转盘装配于支撑安装平板的支撑通孔中，实现旋转盘绕支撑通孔旋转；旋转盘沿轴向开设旋转盘通孔，旋转盘通孔距离旋转盘的中心具有的距离，为钻孔的半径；等离子切割机输送管道的顶端与操作杆固定，等离子切割机输送管道的底端穿过旋转盘通孔而延伸到旋转盘通孔的下方，在等离子切割机输送管道的底端装配等离子切割头。
[0004]针对上述相关技术，申请人认为在隧道钢拱架在开孔过程中，需要工作人员推动隧道钢拱架沿支撑卡座滑移，影响隧道钢拱架的开孔效率。
技术实现思路
[0005]为了提高隧道钢拱架的开孔效率，本申请提供一种隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置及方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，采用如下的技术方案：一种隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，包括基座、用于钢拱架开孔的开孔机构以及用于钢拱架限位的限位机构；所述开孔机构安装于所述基座上；所述限位机构包括限位架以及用于驱动钢拱架沿所述限位架运动的反扣组件；所述限位架包括水平框板段以及位于所述水平框板段相对两侧的两组竖直限位段，所述水平框板段与两组所述竖直限位段的顶壁固定连接，两组所述竖直限位段形成用于钢拱架滑移的限位腔；所述反扣组件包括驱动电机、位于每一所述竖直限位段上的内扣板以及位于每一内扣板上的摩擦轮；所述内扣板设置于所述竖直限位段远离所述水平框板段一端，且所述
内扣板位于两所述竖直限位段之间；所述摩擦轮与所述内扣板转动连接，且所述摩擦轮与钢拱架内壁抵接；所述摩擦轮与所述竖直限位段之间形成用于钢拱架侧壁穿过的滑移腔；所述驱动电机用于驱动所述摩擦轮转动。
[0007]通过采用上述技术方案，将钢拱架安装在限位架，并使钢拱架的侧板安装至滑移腔内，调整钢拱架的位置，使得钢拱架的端头起点位置与限位架出料端齐平，调节驱动电机，驱动电机驱动摩擦轮转动，通过摩擦轮与钢拱架之间的摩擦力，使得摩擦轮带动钢拱架运动，钢拱架运动至开孔位置，调节开孔机构，实现钢拱架的开孔，然后再次调节钢拱架的位置，拱架运动至第二个孔的开孔位置，调节开孔机构，实现钢拱架第二个孔的开孔，重复此操作，实现钢拱架不同位置的开孔；设计的隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，通过反扣组件实现钢拱架的限位以及钢拱架的爬行，进而实现钢拱架不同位置的开孔，提高了钢拱架的开孔效率。
[0008]可选的，所述内扣板包括水平连接部、竖直连接部以及安装部，所述水平连接部一端设置于所述竖直限位段远离所述水平框板段上，所述水平连接部远离所述竖直连接部连接；所述安装部设置于所述竖直连接部上，所述摩擦轮与所述驱动电机均安装于所述安装部上，且所述摩擦轮伸出所述安装部与钢拱架侧壁抵接。
[0009]通过采用上述技术方案，分段设置的内扣板，其水平连接部用于连接竖直连接部和水平框板段；其竖直连接部用于连接安装部与水平连接部，并实现安装部的支撑；其安装部用于安装摩擦轮，并通过安装部与竖直限位段之间的滑移腔，便于实现钢拱架侧板的滑移。
[0010]可选的，所述竖直限位段与所述水平连接部铰接，且所述竖直限位段与所述水平连接部的连接处设置有用于驱使所述摩擦轮与钢拱架侧壁抵接的扭簧。
[0011]通过采用上述技术方案，设置的扭簧，便于驱动内扣板转动，实现内扣板与钢拱架侧板的抵接，进而实现摩擦轮驱动钢拱架沿滑移腔运动。
[0012]可选的，所述竖直限位段上设置有用于钢拱架限位的锁紧件，所述锁紧件包括第一气缸与锁紧板，所述第一气缸安装于所述竖直限位段上，且所述第一气缸的活塞杆穿过所述竖直限位段一端与所述锁紧板连接，所述第一气缸的活塞杆推动所述锁紧板与钢拱架抵紧。
[0013]通过采用上述技术方案，调节第一气缸，第一气缸的活塞杆驱动锁紧板运动，运动至锁紧板与钢拱架抵紧，实现钢拱架位置的固定；设计的锁紧件，便于实现钢拱架的位置固定，进而实现钢拱架在开孔过程中的定位，提高钢拱架的开孔精度。
[0014]可选的，所述竖直限位段与所述水平连接部固定连接，所述水平连接部上开设有滑槽，所述滑槽沿所述水平连接部的长度方向设置，所述竖直连接部靠近所述水平连接部的端部安装有沿所述滑槽滑移的滑块，所述水平连接部上设置有用于所述滑块沿所述滑槽滑移的驱动件。
[0015]通过采用上述技术方案，调节驱动件，驱动件驱动滑块沿滑槽滑移，滑块带动竖直连接部运动，竖直连接部带动安装部运动，安装部带动摩擦轮运动，运动至摩擦轮与钢拱架的侧板抵紧，然后通过驱动电机驱动摩擦轮转动，摩擦轮带动钢拱架的运动；设计的滑块与滑槽，便于驱动摩擦轮与竖直限位段之间的间距，且便于对不同宽度的钢拱架进行抵紧，实现摩擦轮驱动不同宽度的钢拱架运动。
[0016]可选的，所述驱动件包括双头电机以及两个螺纹杆，两所述螺纹杆分别同轴安装于所述双头电机的输出轴上，两所述螺纹杆的螺纹旋向相反，且所述螺纹杆沿所述滑槽的长度方向设置，所述螺纹杆与所述水平连接部转动连接，且所述螺纹杆贯穿所述滑块设置，所述螺纹杆与所述滑块螺纹连接。
[0017]通过采用上述技术方案，调节双头电机，双头电机的驱动轴带动螺纹杆转动，螺纹杆带动滑块沿滑槽运动，由于双头电机两端的螺纹杆螺纹旋向相反，使得相对设置的两滑块相互靠近或远离，进而实现相对设置的摩擦轮的位置调节；设计的驱动件，便于驱动滑块沿滑槽滑移，进而实现摩擦轮的位置调节，同时，便于使得钢拱架位于限位架的中心位置。
[0018]可选的，所述水平框板段上设置有用于钢拱架限位的限位件，所述限位件包括第二气缸与限位板，所述第二气缸与所述水平框板段连接，所述限位板与所述第二气缸的活塞杆连接，且所述第二气缸的活塞杆驱动所述限位板与钢拱架抵紧。
[0019]通过采用上述技术方案，调节第二气缸，第二气缸的活塞杆带动限位板运动，运动至限位板与钢拱架抵紧，实现钢拱架的位置固定；设计的限位件，通过调节限位板的位置，便于实现钢拱架的位置固定，进而提高钢拱架的开孔精度。
[0020本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，其特征在于，包括基座(1)、用于钢拱架开孔的开孔机构(2)以及用于钢拱架限位的限位机构(3)；所述开孔机构(2)安装于所述基座(1)上；所述限位机构(3)包括限位架(31)以及用于驱动钢拱架沿所述限位架(31)运动的反扣组件(32)；所述限位架(31)包括水平框板段(311)以及位于所述水平框板段(311)相对两侧的两组竖直限位段(312)，所述水平框板段(311)与两组所述竖直限位段(312)的顶壁固定连接，两组所述竖直限位段(312)形成用于钢拱架滑移的限位腔(313)；所述反扣组件(32)包括驱动电机(322)、位于每一所述竖直限位段(312)上的内扣板(321)以及位于每一内扣板(321)上的摩擦轮(323)；所述内扣板(321)设置于所述竖直限位段(312)远离所述水平框板段(311)一端，且所述内扣板(321)位于两所述竖直限位段(312)之间；所述摩擦轮(323)与所述内扣板(321)转动连接，且所述摩擦轮(323)与钢拱架内壁抵接；所述摩擦轮(323)与所述竖直限位段(312)之间形成用于钢拱架侧壁穿过的滑移腔(324)；所述驱动电机(322)用于驱动所述摩擦轮(323)转动。2.根据权利要求1所述的隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，其特征在于：所述内扣板(321)包括水平连接部(3211)、竖直连接部(3212)以及安装部(3213)，所述水平连接部(3211)一端设置于所述竖直限位段(312)远离所述水平框板段(311)上，所述水平连接部(3211)远离所述竖直连接部(3212)连接；所述安装部(3213)设置于所述竖直连接部(3212)上，所述摩擦轮(323)与所述驱动电机(322)均安装于所述安装部(3213)上，且所述摩擦轮(323)伸出所述安装部(3213)与钢拱架侧壁抵接。3.根据权利要求2所述的隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，其特征在于：所述竖直限位段(312)与所述水平连接部(3211)铰接，且所述竖直限位段(312)与所述水平连接部(3211)的连接处设置有用于驱使所述摩擦轮(323)与钢拱架侧壁抵接的扭簧(33)。4.根据权利要求3所述的隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，其特征在于：所述竖直限位段(312)上设置有用于钢拱架限位的锁紧件(34)，所述锁紧件(34)包括第一气缸(341)与锁紧板(342)，所述第一气缸(341)安装于所述竖直限位段(312)上，且所述第一气缸(341)的活塞杆穿过所述竖直限位段(312)一端与所述锁紧板(342)连接，所述第一气缸(341)的活塞杆推动所述锁紧板(342)与钢拱架抵紧。5.根据权利要求2所述的隧道钢拱架超前小导管钻孔自动开孔装置，其特征在于：所述竖直限位段(312)与所述水平连接部(3211)固定连接，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈建青，王震雄，侯玉平，吴彦华，李继成，汪立，曹燚，霍新杰，李晓刚，万卓江，包捷，李昂，
申请(专利权)人：中交一公局西北工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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