【技术实现步骤摘要】
本申请属于土层或岩石的钻进，具体涉及一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备及钻孔方法。
技术介绍
1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、以及军事隧道等。在隧道施工中，隧道内需要安装大量的设备，如线缆、人行过道、水管、气管等，因此要对隧道侧壁进行钻孔作业，而现有的钻孔方式是通过人工划线和人工定位，并使用电动工具依次进行钻孔。因此存在效率低下、精度低、以及劳动强度大的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例通过提供一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备及钻孔方法，解决了现有技术中通过人工划线和人工定位，并使用电动工具依次进行钻孔，存在效率低下、精度低、以及劳动强度大的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，包括左外滑轨、左内滑轨、右外滑轨、右内滑轨、右方向板、左方向板、右滑板、左滑板、驱动机构、以及推进机构；
3、所述左外滑轨和所述右外滑轨的结构相同，所述左外滑轨和所述右外滑轨相对的一侧均设置有滑槽；所述左内滑轨和所述右内滑轨的结构相同，所述左内滑轨和所述右内滑轨相对的一侧均设置有滑槽；所述左外滑轨、所述左内滑轨、所述右外滑轨和所述右内滑轨的弧度和隧道侧壁的弧度适配；
4、所述右方向板滑动安装于所述右外滑轨和所述右内滑轨上，所述左方向板滑动安装于所述左外滑轨和所述左内滑轨上；
5、所述右滑板滑动安装于所述右方向板上，所
6、所述驱动机构安装于所述右滑板和所述左滑板之间，所述驱动机构的输出端设置有紧固夹板，所述钻头通过所述紧固夹板安装于所述右滑板和所述左滑板的中心，所述钻头穿过所述左方向板和所述右方向板的前端并朝向隧道侧壁；
7、所述推进机构安装于所述左方向板和所述右方向板的后端，所述推进机构的输出端连接于所述驱动机构。
8、在一种可能的实现方式中，所述左外滑轨和所述右外滑轨的尺寸大于所述左内滑轨和所述右内滑轨的尺寸，所述左外滑轨设置于所述左内滑轨的外侧，所述左外滑轨和所述左内滑轨共面设置，所述右外滑轨设置于所述右内滑轨的外侧，所述右外滑轨和所述右内滑轨共面设置；
9、所述左方向板靠近所述左外滑轨和所述左内滑轨设置，所述左方向板的外连接轴连接于所述左外滑轨的滑槽内的滚轮，所述左方向板的内连接轴连接于所述左内滑轨的滑槽内的滚轮；
10、所述右方向板靠近所述右外滑轨和所述右内滑轨设置，所述右方向板的外连接轴连接于所述右外滑轨的滑槽内的滚轮，所述右方向板的内连接轴连接于所述右内滑轨的滑槽内的滚轮。
11、在一种可能的实现方式中，所述左外滑轨、所述左内滑轨、所述右外滑轨和所述右内滑轨的下端连接于支撑板，所述支撑板的下端设置有移动轮和地脚；
12、所述左外滑轨、所述左内滑轨、所述右外滑轨和所述右内滑轨的上端延伸至隧道中心的另一侧，所述左外滑轨、所述左内滑轨、所述右外滑轨和所述右内滑轨的上端连接于固定板，所述固定板通过弧形支架支撑。
13、在一种可能的实现方式中，所述弧形支架的上端可拆卸连接于所述固定板，所述弧形支架的下端设置有底座，所述底座的下端设置有移动轮和地脚；
14、所述弧形支架的弧度和隧道内壁的弧度适配。
15、在一种可能的实现方式中，所述支撑板的一侧可拆卸安装有两个下定位杆，两个所述下定位杆的端部和隧道侧壁抵接；所述固定板的上部可拆卸安装有两个上定位杆，两个所述上定位杆的端部和隧道顶壁抵接。
16、在一种可能的实现方式中，所述隧道钻孔设备拆卸所述下定位杆后，所述隧道钻孔设备在隧道地面的投影位于一个虚拟的矩形内，所述虚拟的矩形的对角线小于隧道两侧侧壁之间的距离。
17、在一种可能的实现方式中，所述钻头的内部设置有输水通道，所述钻头侧壁设置有所述输水通道的出水口，所述出水口处设置有过滤网，所述钻头后端设置有所述输水通道的进水口；
18、所述右滑板和所述左滑板之间安装有注水缸，所述注水缸的出水口通过旋转密封连接于所述钻头后端的进水口；所述注水缸内设置有活塞板，所述活塞杆的前端连接于所述活塞板，所述活塞杆的后端伸出所述注水缸后连接于所述推进机构的输出端。
19、在一种可能的实现方式中，所述推进机构包括推进电机、丝杠、从动齿轮、螺母、驱动齿轮、传动齿轮、滑杆、滑套、推进板、以及推杆；
20、所述推进电机安装于所述左方向板的后端，所述左方向板的中心转动安装有所述丝杠，所述丝杠的后端安装有所述从动齿轮，所述推进电机输出轴上的驱动齿轮通过所述传动齿轮和所述从动齿轮啮合；所述丝杠上螺纹安装有所述螺母；
21、所述右方向板的中心安装有所述滑杆，所述滑杆上滑动安装有所述滑套，所述螺母和所述滑套通过所述推进板连接，所述推进板的中心设置有所述推杆，所述推杆的端部连接于所述活塞杆的后端。
22、本专利技术实施例还提供了一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔方法，采用上述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，包括以下步骤：
23、将隧道钻孔设备安装于隧道内，使左外滑轨和右外滑轨与隧道侧壁距离处处相等，使左内滑轨和右内滑轨与隧道侧壁距离处处相等；
24、控制左方向板和右方向板在左外滑轨、左内滑轨、右外滑轨和右内滑轨上滑动，使左方向板和右方向板滑动至设定位置处，进而使钻头的延伸方向朝向待钻孔处，然后将左方向板和右方向板的位置固定；
25、启动推进机构和驱动机构，推进机构的输出端带动右滑板、左滑板、以及驱动机构整体移动，驱动机构带动钻头转动，钻头在转动的过程中移动，进而实现钻孔动作。
26、在一种可能的实现方式中，推进机构的输出端推动活塞杆移动，进而使注水缸、钻头、以及驱动机构整体移动，实现钻孔动作，同时活塞板在注水缸内移动，使注水缸的水穿过旋转密封进入钻头的输水通道内，随后水从钻头侧壁的出水口排出，实现钻头的冷却功能，水从钻孔内排出的过程中对钻孔进行冲洗。
27、本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
28、本专利技术实施例提供了一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备及钻孔方法，本专利技术能够利用左方向板、右方向板、左外滑轨、左内滑轨、右外滑轨和右内滑轨的滑动结构配合，能够使钻头的延伸方向始终垂直于隧道侧壁，从而省去工作人员调整钻头方向的工作量，同时通过推进机构能够使钻头推进，进一步节省了工作人员的劳动强度。本专利技术适用于批量作业，能够大大提高钻孔的效率。
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1.一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：包括左外滑轨（1）、左内滑轨（2）、右外滑轨（3）、右内滑轨、右方向板（4）、左方向板（5）、右滑板（6）、左滑板（7）、驱动机构（8）、钻头（9）、以及推进机构（10）；
2.根据权利要求1所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述左外滑轨（1）和所述右外滑轨（3）的尺寸大于所述左内滑轨（2）和所述右内滑轨的尺寸，所述左外滑轨（1）设置于所述左内滑轨（2）的外侧，所述左外滑轨（1）和所述左内滑轨（2）共面设置，所述右外滑轨（3）设置于所述右内滑轨的外侧，所述右外滑轨（3）和所述右内滑轨共面设置；
3.根据权利要求1所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述左外滑轨（1）、所述左内滑轨（2）、所述右外滑轨（3）和所述右内滑轨的下端连接于支撑板（15），所述支撑板（15）的下端设置有移动轮（16）和地脚（17）；
4.根据权利要求3所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述弧形支架（19）的上端可拆卸连接于所述固定板（18），所述弧形支架（19）的下端
5.根据权利要求4所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述支撑板（15）的一侧可拆卸安装有两个下定位杆（21），两个所述下定位杆（21）的端部和隧道（12）侧壁抵接；所述固定板（18）的上部可拆卸安装有两个上定位杆（22），两个所述上定位杆（22）的端部和隧道（12）顶壁抵接。
6.根据权利要求5所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述隧道钻孔设备拆卸所述下定位杆（21）后，所述隧道钻孔设备在隧道（12）地面的投影位于一个虚拟的矩形（23）内，所述虚拟的矩形（23）的对角线小于隧道（12）两侧侧壁之间的距离。
7.根据权利要求1所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述钻头（9）的内部设置有输水通道（24），所述钻头（9）侧壁设置有所述输水通道（24）的出水口，所述出水口处设置有过滤网，所述钻头（9）后端设置有所述输水通道（24）的进水口；
8.根据权利要求7所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述推进机构（10）包括推进电机（29）、丝杠（30）、从动齿轮（31）、螺母（32）、驱动齿轮、传动齿轮、滑杆、滑套、推进板（33）、以及推杆；
9.一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔方法，其特征在于：推进机构（10）的输出端推动活塞杆（28）移动，进而使注水缸（25）、钻头（9）、以及驱动机构（8）整体移动，实现钻孔动作，同时活塞板（27）在注水缸（25）内移动，使注水缸（25）的水穿过旋转密封（26）进入钻头（9）的输水通道（24）内，随后水从钻头（9）侧壁的出水口排出，实现钻头（9）的冷却功能，水从钻孔内排出的过程中对钻孔进行冲洗。
...【技术特征摘要】
1.一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：包括左外滑轨（1）、左内滑轨（2）、右外滑轨（3）、右内滑轨、右方向板（4）、左方向板（5）、右滑板（6）、左滑板（7）、驱动机构（8）、钻头（9）、以及推进机构（10）；
2.根据权利要求1所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述左外滑轨（1）和所述右外滑轨（3）的尺寸大于所述左内滑轨（2）和所述右内滑轨的尺寸，所述左外滑轨（1）设置于所述左内滑轨（2）的外侧，所述左外滑轨（1）和所述左内滑轨（2）共面设置，所述右外滑轨（3）设置于所述右内滑轨的外侧，所述右外滑轨（3）和所述右内滑轨共面设置；
3.根据权利要求1所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述左外滑轨（1）、所述左内滑轨（2）、所述右外滑轨（3）和所述右内滑轨的下端连接于支撑板（15），所述支撑板（15）的下端设置有移动轮（16）和地脚（17）；
4.根据权利要求3所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述弧形支架（19）的上端可拆卸连接于所述固定板（18），所述弧形支架（19）的下端设置有底座（20），所述底座（20）的下端设置有移动轮（16）和地脚（17）；
5.根据权利要求4所述的具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备，其特征在于：所述支撑板（15）的一侧可拆卸安装有两个下定位杆（21），两个所述下定位杆（21）的端部和隧道（12）侧壁抵接；所述固定板（18）的上部可拆卸安装有两个上定位杆（22），两个所述上定位杆（22）的端部...
【专利技术属性】
技术研发人员：张微，王小金，张建，张卫东，张文凯，王坤，韩元祥，谢轩，刘嘉伟，潘文杰，
申请(专利权)人：陕西路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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