[發(fā)明專利]一種基于組裝式鉆桿的超前地質鉆孔設備

在審

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• 申請日: 2014-11-23
• 公開（公告）號: CN105696942A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 曹文惠
• 申請（專利權）人: 西安越度機電科技有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B15/04;E21B17/00;E21B44/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 楊世興

技術領域

本發(fā)明涉及一種鉆孔設備，尤其是涉及一種基于組裝式鉆桿的超前地 質鉆孔設備。

背景技術

超前地質預報是在隧道開挖時，對掌子面前方的圍巖與地層情況做出 超前預報。超前地質預報常用的物探方法有很多，機械鉆探是一種主要的 超前地質預報方法。機械鉆探是使用超前地質鉆桿在隧道斷面的若干個部 位進行鉆探，依據鉆桿內巖土結構、構造及水文地質判定前方圍巖的性質。 實際進行機械鉆探時，一般取隧道斷面的三個位置點，分別隧道斷面的中 上部、左側和右側三個位置，將鉆探出的圍巖綜合對比分析然后按每兩米 一個斷面記錄其圍巖狀況。目前，所采用超前地質鉆桿的長度為20m左右。 現如今，進行超前地質鉆探時，主要采用人工控制水平鉆機的方式進行鉆 孔，但因超前地質鉆桿長度較長，實際操作不便，需投入較多的人力物力， 鉆孔效率低、勞動強度大，費時費力，并且鉆孔質量不易保證。因而，現 如今需要一種結構簡單、設計合理、投入成本較低且使用操作簡便、使用 效果好的基于組裝式鉆桿的超前地質鉆孔設備，鉆孔過程中帶動水平鉆機 自動前后移動，從而能大幅度減少超前地質鉆孔的勞動強度，并能保證鉆 孔質量。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一 種基于組裝式鉆桿的超前地質鉆孔設備，其結構簡單、設計合理、投入成 本較低且使用操作簡便、使用效果好，鉆孔過程中帶動水平鉆機自動前后 移動，并相應完成超前地質鉆孔的鉆孔過程。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種基于組裝式鉆桿 的超前地質鉆孔設備，其特征在于：包括安裝在所施工隧道掌子面后側的 鉆孔機架、布設在所述鉆孔機架上的水平鉆機、安裝在水平鉆機前端的水 平鉆桿、同軸安裝在水平鉆桿前端的鉆頭和安裝在所述鉆孔機架上的電控 箱，所述水平鉆桿為由多個鉆桿節(jié)段由前至后拼裝而成的組合式鉆桿，前 后相鄰兩個所述鉆桿節(jié)段之間以螺紋方式連接，且多個所述鉆桿節(jié)段的長 度均相同；

所述鉆孔機架呈水平布設；所述鉆孔機架包括兩道鋪設于隧道掌子面 后側的水平鋼軌、沿兩道所述水平鋼軌進行前后移動的鉆機安裝架、位于 兩道所述水平鋼軌正后方的水平底座、安裝在水平底座上且呈豎直向布設 的后側推頂架、安裝在兩道所述水平鋼軌后端且對鉆機安裝架進行限位的 后側限位板、推動鉆機安裝架沿兩道所述水平鋼軌水平移動的液壓缸和對 水平鉆桿進行支撐的支撐架；所述液壓缸呈水平布設，所述液壓缸的缸體 后端固定在后側推頂架上且其活塞桿前端固定在鉆機安裝架上；所述液壓 缸的行程不小于所述鉆桿節(jié)段的長度，且兩道所述水平鋼軌的長度不小于 所述鉆桿節(jié)段的長度；所述支撐架位于兩道所述水平鋼軌的前側且其上安 裝有對前后相鄰兩個所述鉆孔節(jié)段進行對接的對接裝置，所述對接裝置包 括位于支撐架的前側上部且對位于支撐架前側的鉆桿節(jié)段進行限位的前 限位座、位于支撐架的后側上部且對位于支撐架后側的鉆桿節(jié)段進行限位 的后限位座和對位于支撐架前側的鉆桿節(jié)段后端進行夾持的電動夾持機 構，所述電動夾持機構位于前限位座和后限位座之間且其位于支撐架上 部，所述前限位座和后限位座上均開有對所述鉆桿節(jié)段進行限位的限位 孔；所述鉆機安裝架前部設置有供水平鉆機安裝的鉆機固定座；兩道所述 水平鋼軌呈平行布設且二者布設在同一水平面上，兩道所述水平鋼軌與所 述隧道掌子面呈垂直布設且二者呈左右對稱布設；兩道所述水平鋼軌的前 端設置有對鉆機安裝架進行限位的前側限位板，所述前側限位板與后側限 位板之間的間距所述鉆桿節(jié)段的長度相同；所述后側推頂架和鉆機安裝架 均與兩道所述水平鋼軌呈垂直布設且二者均呈豎直向布設，所述前側限位 板和后側限位板均為豎向板且二者均與兩道所述水平鋼軌呈垂直布設；

所述電控箱包括箱體和安裝在所述箱體內的電子線路板，所述箱體固 定安裝在后側推頂架上，且所述箱體上布設有與主控器相接的控制面板； 所述電子線路板上設置有主控器，所述鉆機安裝架上安裝有對其移動位移 二和移動方向進行實時檢測的位移檢測單元和方向檢測單元；所述液壓缸 通過液壓管路與供油箱相接，所述液壓管路上裝有液壓泵和三位四通電磁 閥，所述電動夾持機構、液壓泵和三位四通電磁閥均由主控器進行控制且 三者均與主控器相接；所述位移檢測單元和方向檢測單元均與主控器相 接。

上述一種基于組裝式鉆桿的超前地質鉆孔設備，其特征是：所述電子 線路板上還設置有與主控器相接的無線通信模塊。