一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于隧道施工技术领域，尤其是一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法，包括与钻机固定连接的固定连接支架，所述固定连接支架顶部固定连接有密封安装箱，两个所述固定连接支架以所述密封安装箱的轴线为中心呈对称分布。该用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法，通过设置减振支撑机构和角度控制机构，在使用时，通过减振支撑机构对角度控制机构进行减振支撑，防止钻机工作过程中产生的振动对角度控制机构造成损坏，通过角度控制机构对钻机工作的角度进行监测控制，防止出现钻孔角度偏差，造成超欠挖，从而解决了现有的隧道掌子面施工条件恶劣，工人钻孔时角度控制无法精确，容易造成隧道超欠挖的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法。

技术介绍

[0002]隧道超欠挖是导致隧道工程亏损的原因之一，必须保证钻孔位置、方向和深度准确，才能达到设计开挖要求。其中掌子面施工条件恶劣，工人钻孔时角度控制无法精确，容易造成隧道超欠挖，所以需要一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法。

技术实现思路

[0003]基于现有的隧道掌子面施工条件恶劣，工人钻孔时角度控制无法精确，容易造成隧道超欠挖的技术问题，本专利技术提出了一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法。
[0004]本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，包括与钻机固定连接的固定连接支架，所述固定连接支架顶部固定连接有密封安装箱，两个所述固定连接支架以所述密封安装箱的轴线为中心呈对称分布；
[0005]所述密封安装箱的表面开设有环形密封槽，所述环形密封槽的内壁插接有橡胶密封圈，所述橡胶密封圈的表面插接有密封板，所述密封板的表面通过螺栓与密封安装箱的表面固定连接；
[0006]所述密封安装箱的内壁固定连接有减振支撑机构，所述减振支撑机构的内部固定安装有角度控制机构；
[0007]其中，减振支撑机构用于对角度控制机构提供减振支撑；
[0008]其中，角度控制机构用于对钻机钻孔角度进行控制。
[0009]优选地，所述减振支撑机构包括设置在所述密封安装箱内部的检测安装箱，所述检测安装箱采用超导体材料制备而成。
[0010]所述检测安装箱的内壁固定连接有导热绝缘层，所述导热绝缘层的内部为导热硅胶片。
[0011]优选地，所述检测安装箱的上表面和下表面均固定连接有悬浮支撑板，所述悬浮支撑板的表面固定连接有多个呈均匀分布的第一磁力块。
[0012]所述密封安装箱的内底壁和内顶壁均固定连接多个与所述第一磁力块相对应的第二磁力块，所述第一磁力块和第二磁力块均为同极永磁铁。
[0013]优选地，所述悬浮支撑板的表面固定连接有表面呈圆形状的活动定位橡胶块，多个所述活动定位橡胶块分别位于检测安装箱的两端，所述活动定位橡胶块的表面滑动连接表面呈T形状的导向杆，多个所述导向杆以所述活动定位橡胶块的轴心为中心呈环形阵列分布。
[0014]优选地，多个所述导向杆的一端延伸至所述悬浮支撑板的表面，多个所述导向杆
的另一端与所述密封安装箱的内壁固定连接。
[0015]优选地，所述导向杆的表面滑动连接有与所述密封安装箱内壁固定连接的固定定位橡胶块，所述固定定位橡胶块的表面固定连接有用于减振支撑的减振支撑弹簧，所述减振支撑弹簧的内壁与所述导向杆的表面套接，所述减振支撑弹簧的一端与所述活动定位橡胶块的表面插接。
[0016]优选地，所述密封安装箱的一侧内壁与所述密封板的表面均固定连接有减振海绵，所述减振海绵的表面与所述检测安装箱的表面插接。
[0017]优选地，所述角度控制机构包括用于角度监测控制的控制器，所述控制器固定安装在所述检测安装箱内部导热绝缘层上。
[0018]所述导热绝缘层的表面分别固定安装有用于钻机钻孔角度控制检测的信息采集模块、用于对信息采集模块进行数据处理和分析的数据处理和分析模块和用于将经过数据处理和分析模块进行处理后的数据进行远程传输的无线通信模块。
[0019]优选地，所述信息采集模块、数据处理和分析模块和无线通信模块均通过线缆与所述控制器电性连接。
[0020]所述信息采集模块电性连接有用于对采集信息进行存储的数据存储模块，所述信息采集模块包括用于测量钻机的旋转和方向的微机电陀螺仪和用于钻机倾斜角度的倾角传感器；
[0021]所述控制器通过线缆分别电性连接有绿色指示灯和红色指示灯，所述绿色指示灯和红色指示灯均固定安装在所述密封安装箱的上表面。
[0022]优选地，用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置的控制方法，包括以下步骤：
[0023]步骤一、将角度控制装置固定安装在钻机上，使角度控制装置与钻头平行；
[0024]步骤二、钻孔前根据图纸要求设置好打孔角度；
[0025]步骤三、操作人员通过角度控制装置上的指示灯判断当前角度是否正确；
[0026]步骤四、绿色指示灯亮起为角度合适，红色指示灯亮起为角度异常；
[0027]具体的，在当日施工前，录入工作面编号，并录入对应钻孔编号及角度信息；
[0028]在钻孔前，首先将角度控制装置开机进行水平校准，然后选择相应的工作面及钻孔编号，根据角度控制装置的提示，调整钻机角度到设置位置；
[0029]在钻孔中，随时使用设备对钻孔角度进行测量；
[0030]在钻孔后，使用设备测量保存最终该钻孔的角度信息，然后开始循环进行下一个钻孔；
[0031]在钻孔后，上传当日设备存储的孔位角度信息到软件平台，跟踪记录该工作面爆破后超欠挖信息，通过软件分析孔位角度与超欠挖结果之间关系。
[0032]本专利技术中的有益效果为：
[0033]1、通过设置减振支撑机构和角度控制机构，在使用时，通过减振支撑机构对角度控制机构进行减振支撑，防止钻机工作过程中产生的振动对角度控制机构造成损坏，通过角度控制机构对钻机工作的角度进行监测控制，防止出现钻孔角度偏差，造成超欠挖，从而解决了现有的隧道掌子面施工条件恶劣，工人钻孔时角度控制无法精确，容易造成隧道超欠挖的问题。
[0034]2、通过设置减振支撑机构，在使用时，通过减振机构对角度控制机构进行减振防
护，防止钻机工作过程中的振动对角度控制机构造成损坏，并在施工过程中，无需将角度控制机构从钻机上拆除，便于随时暂停钻机施工，对钻孔角度进行检测验证，从而达到更好的对隧道进行超欠挖控制的效果。
附图说明
[0035]图1为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的示意图；
[0036]图2为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的密封安装箱结构立体图；
[0037]图3为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的图2中A处结构放大图；
[0038]图4为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的密封安装箱结构正视图；
[0039]图5为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的检测安装箱结构侧视图；
[0040]图6为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的固定连接支架结构立体图；
[0041]图7为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的检测安装箱结构立体图；
[0042]图8为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置及方法的检测安装箱结构剖视图；
[0043]图9为本专利技术提出的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，包括与钻机固定连接的固定连接支架(1)，其特征在于：所述固定连接支架(1)顶部固定连接有密封安装箱(2)，两个所述固定连接支架(1)以所述密封安装箱(2)的轴线为中心呈对称分布；所述密封安装箱(2)的表面开设有环形密封槽(3)，所述环形密封槽(3)的内壁插接有橡胶密封圈(4)，所述橡胶密封圈(4)的表面插接有密封板(5)，所述密封板(5)的表面通过螺栓与密封安装箱(2)的表面固定连接；所述密封安装箱(2)的内壁固定连接有减振支撑机构，所述减振支撑机构的内部固定安装有角度控制机构；其中，减振支撑机构用于对角度控制机构提供减振支撑；其中，角度控制机构用于对钻机钻孔角度进行控制。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，其特征在于：所述减振支撑机构包括设置在所述密封安装箱(2)内部的检测安装箱(6)，所述检测安装箱(6)采用超导体材料制备而成；所述检测安装箱(6)的内壁固定连接有导热绝缘层(601)，所述导热绝缘层(601)的内部为导热硅胶片。3.根据权利要求2所述的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，其特征在于：所述检测安装箱(6)的上表面和下表面均固定连接有悬浮支撑板(602)，所述悬浮支撑板(602)的表面固定连接有多个呈均匀分布的第一磁力块(603)；所述密封安装箱(2)的内底壁和内顶壁均固定连接多个与所述第一磁力块(603)相对应的第二磁力块(604)，所述第一磁力块(603)和第二磁力块(604)均为同极永磁铁。4.根据权利要求3所述的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，其特征在于：所述悬浮支撑板(602)的表面固定连接有表面呈圆形状的活动定位橡胶块(605)，多个所述活动定位橡胶块(605)分别位于检测安装箱(6)的两端，所述活动定位橡胶块(605)的表面滑动连接表面呈T形状的导向杆(606)，多个所述导向杆(606)以所述活动定位橡胶块(605)的轴心为中心呈环形阵列分布。5.根据权利要求4所述的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，其特征在于：多个所述导向杆(606)的一端延伸至所述悬浮支撑板(602)的表面，多个所述导向杆(606)的另一端与所述密封安装箱(2)的内壁固定连接。6.根据权利要求5所述的一种用于隧道软弱破碎围岩超欠挖角度控制装置，其特征在于：所述导向杆(606)的表面滑动连接有与所述密封安装箱(2)内壁固定连接的固定定位橡胶块(607)，所述固定定位橡胶块(607)的表面固定连接有用于减振支撑的减振支撑弹簧(608)，所述减振支撑弹簧(608)的内壁与所述导向杆(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：代青华，王友，王添新，何劲松，林翠军，汤文武，王志雪，夏鹏，李新亚，林友良，仝亚刚，
申请(专利权)人：青海省交通建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：