[發(fā)明專利]可間歇伸縮進(jìn)退的掘進(jìn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610026436.7
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105569662B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正炳;李春;茍大利;李金華;趙曙光
• 申請（專利權(quán)）人: 成都航天烽火精密機(jī)電有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/10;E21B7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

可間歇伸縮進(jìn)退的掘進(jìn)裝置，包括經(jīng)相應(yīng)的液壓機(jī)構(gòu)前后連接的推進(jìn)單元和前端有鉆挖結(jié)構(gòu)的掘進(jìn)單元，推進(jìn)單元和掘進(jìn)單元上分別設(shè)有可與洞壁或壁面輔助結(jié)構(gòu)頂撐定位的定位液壓機(jī)構(gòu)。推進(jìn)單元上設(shè)有可與激光校準(zhǔn)光源配合的第一校準(zhǔn)孔的第一校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；掘進(jìn)單元上由后向前以間隔方式設(shè)有能與第一校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的第一校準(zhǔn)孔配合且具有第二校準(zhǔn)孔的第二校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及與數(shù)據(jù)處理/控制單元聯(lián)接的點(diǎn)陣型光電傳感結(jié)構(gòu)。分別與推進(jìn)單元的液壓機(jī)構(gòu)、過渡液壓機(jī)構(gòu)及各定位液壓機(jī)構(gòu)相配合地設(shè)有與數(shù)據(jù)處理/控制單元聯(lián)接的位移傳感器、壓力傳感器和距離傳感器。該裝置可自動進(jìn)行豎直、斜向或水平方向的地下掘進(jìn)/后退。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的可具有間歇伸縮進(jìn)退功能的掘進(jìn)裝置。

背景技術(shù)

為解決傳統(tǒng)鉆井設(shè)備體積龐大沉重，能耗高等問題，中國專利公告號CN2821127Y中提出了一種間歇蠕動推進(jìn)式鉆井機(jī)，其基本原理和結(jié)構(gòu)，是具有在掘進(jìn)方向上設(shè)置于后部的推進(jìn)單元和位于其前方的掘進(jìn)單元，在推進(jìn)單元中設(shè)有第一液壓機(jī)構(gòu)，并在其可沿掘進(jìn)方向伸縮的第一活塞端連接一過渡液壓機(jī)構(gòu)；過渡液壓機(jī)構(gòu)中可作同樣方向伸縮的第二活塞與設(shè)置于掘進(jìn)單元中的掘進(jìn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接；掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的前端連接有所需形式的外伸掘進(jìn)鉆頭、刀具等掘進(jìn)削切鉆挖結(jié)構(gòu)。在推進(jìn)單元和掘進(jìn)單元上分別設(shè)有可經(jīng)定位結(jié)構(gòu)與已開掘部位的洞壁或壁面輔助結(jié)構(gòu)（如壁面加固、防滲漏等結(jié)構(gòu)）相互頂撐定位的定位液壓機(jī)構(gòu)。在進(jìn)行鉆井施工時，該裝置具有小型/簡捷化并可實(shí)現(xiàn)作自主上下進(jìn)退移動，還可以有效解決鉆井施工時使鉆井機(jī)與井孔周壁或井壁套管間相互定位頂緊的可靠性和穩(wěn)定性。但除進(jìn)行垂直鉆井外，該設(shè)備在進(jìn)行斜向、水平或地下掘進(jìn)中需轉(zhuǎn)向作業(yè)時（如地下管網(wǎng)敷設(shè)空間、地鐵運(yùn)行隧道、采礦隧道等施工），由于地下的地質(zhì)情況復(fù)雜，施工過程中對方位的定位難度大，不僅所需的設(shè)備結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)復(fù)雜，而且通常還需同時輔以人工的監(jiān)控，施工作業(yè)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種可間歇伸縮進(jìn)退的掘進(jìn)裝置，能適應(yīng)多種復(fù)雜的地質(zhì)情況，滿足自動進(jìn)行包括豎直、斜向或水平方向的地下掘進(jìn)/后退施工作業(yè)的需要。

本發(fā)明可間歇伸縮進(jìn)退的掘進(jìn)裝置，采用與上述CN2821127Y文獻(xiàn)同樣的原理，基本結(jié)構(gòu)中也同樣包括有在掘進(jìn)方向上設(shè)置于后部的推進(jìn)單元和位于其前方的掘進(jìn)單元。其中，推進(jìn)單元中設(shè)有第一液壓機(jī)構(gòu)，其可沿掘進(jìn)方向伸縮的第一活塞連接有過渡液壓機(jī)構(gòu)；過渡液壓機(jī)構(gòu)以其可沿同樣方向伸縮的第二活塞與設(shè)置于掘進(jìn)單元中的掘進(jìn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接；掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的前端可連接有所需形式的外伸開挖鉆頭等削切鉆挖結(jié)構(gòu)。在推進(jìn)單元和掘進(jìn)單元上還分別設(shè)有可經(jīng)定位結(jié)構(gòu)與已開掘部位的洞壁或如壁面加固、防滲漏等壁面輔助結(jié)構(gòu)作頂撐定位的定位液壓機(jī)構(gòu)。在推進(jìn)單元上設(shè)置有具有可與激光校準(zhǔn)光源配合的第一校準(zhǔn)孔的第一校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；在掘進(jìn)單元上由后向前以間隔方式設(shè)置有與第一校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對應(yīng)并具有第二校準(zhǔn)孔的第二校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和，與數(shù)據(jù)處理/控制單元聯(lián)接的點(diǎn)陣型光電接收傳感結(jié)構(gòu)，且所述點(diǎn)陣型光電接收傳感結(jié)構(gòu)中的光電信號接收傳感區(qū)域應(yīng)位于第一校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和第二校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的兩對應(yīng)校準(zhǔn)孔間的連線范圍內(nèi)；分別與推進(jìn)單元中的液壓機(jī)構(gòu)、過渡液壓機(jī)構(gòu)及所述各定位液壓機(jī)構(gòu)相配合地還設(shè)有與數(shù)據(jù)處理/控制單元聯(lián)接的位移傳感器、壓力傳感器和距離傳感器。

上述裝置中所述的數(shù)據(jù)處理/控制單元，可以采用目前已有報道和/或使用的各種具有數(shù)據(jù)接收、處理和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元和/或計算機(jī)等結(jié)構(gòu)單元或設(shè)備。例如，可以采用目前在各工業(yè)領(lǐng)域中已有廣泛使用的具有中央處理單元（CPU）的PLC（即可編程邏輯控制器），通過其內(nèi)部的存儲程序，可具有執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制命令。

上述結(jié)構(gòu)中，所述第一校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)上的第一校準(zhǔn)孔與第二校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的第二校準(zhǔn)孔，優(yōu)選采用的是其孔中心軸線與掘進(jìn)方向平行的方式設(shè)置，以更方便對掘進(jìn)方向的檢測和校準(zhǔn)。