[發明專利]高鐵隧道錨栓植入用自動打孔裝置及方法

有效

• 申請號: 201611133462.6
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN106703689B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 董建林;馬功民;徐元成;武寧;巢世春;付波;徐光紅;王位;白雄雄;夏需要;魏星;冉云峰;李晗旭
• 申請（專利權）人: 中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21D20/00;B66F11/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;王云峰

1.一種高鐵隧道錨栓植入用自動打孔方法，其特征在于：是通過高鐵隧道錨栓植入用自動打孔裝置實現的，所述裝置包括液壓升降車（1）、六軸機械臂（2）及鉆孔平臺（3），液壓升降車（1）的頂端設置有與六軸機械臂（2）下端連接的升降平臺（4），六軸機械臂（2）的上端與鉆孔平臺（3）底部中心連接，液壓升降車（1）的前后兩端均設置有可水平轉動且位于其左右兩側的支撐腿（5），支撐腿（5）上均設置有支撐球頭（6）和卷揚機（7），卷揚機（7）的鋼絲繩與升降平臺（4）連接，升降平臺（4）前后兩端面的左右兩側均設置有一端與其萬向鉸接、另一端可放置在對應支撐球頭（6）上的液壓伸縮桿（8），鉆孔平臺（3）包括框架式殼體（9），框架式殼體（9）的上下端均設置有位置對應的水平滑槽（10），兩水平滑槽（10）內豎向設置有滑動于其內的固定支柱（11），固定支柱（11）上設置有位于固定支柱（11）兩側的豎向滑槽（13），水平滑槽（10）的一端設置有水平伺服電機（12），兩豎向滑槽（13）上均設置有滑動于其上的電錘固定架（14），兩電錘固定架（14）的外側均設置有電錘（15），電錘（15）的下方均設置有豎直伺服電機（16），框架式殼體（9）下端的四個角部均設置有重力傳感器（17）和激光測距儀，框架式殼體（9）上端的四個角部均設置有雷達測距儀（18）；

所述方法采用如下步驟：a、以自動打孔裝置組裝點為坐標原點，對后續打每組孔時液壓升降車（1）的位置進行設定；b、液壓升降車（1）沿提前鋪設好的參考線向第一組打孔位置處液壓升降車（1）的位置行走；c、當到達該位置的隧道縱深位置后旋轉支撐腿（5）至展開狀態，升高升降平臺（4）至指定位置，調節液壓伸縮桿（8）下端至支撐球頭（6）上，并調節卷揚機（7）的鋼絲繩與升降平臺（4）處于拉緊狀態；d、通過重力傳感器（17）使鉆孔平臺（3）達到水平狀態后，繼續上升鉆孔平臺（3）至指定高度；e、四個激光測距儀分別測量其與相鄰隧道側壁的水平距離，并將隧道同一縱深位置處的兩個激光測距儀的水平距離反饋給六軸機械臂（2）的控制系統，對鉆孔平臺（3）進行旋轉至該水平距離相同，且使鉆孔平臺（3）的行進中心線與隧道中心線在同一平面；使鉆孔平臺（3）的行進中心線與隧道中心線在同一平面的具體方法是：將鉆孔平臺（3）水平逆時針旋轉角度α后，判斷隧道后側同一縱深位置處的兩個激光測距儀的水平距離，如果右側激光測距儀的水平距離大于左側激光測距儀的水平距離，則鉆孔平臺（3）的行進中心線與隧道中心線垂直，應繼續水平逆時針旋轉鉆孔平臺角度90-α后，達到鉆孔平臺（3）的行進中心線與隧道中心線在同一平面；如果右側激光測距儀的水平距離小于左側激光測距儀的水平距離，將鉆孔平臺水平順時針旋轉角度α后即鉆孔平臺（3）的行進中心線與隧道中心線在同一平面；f、六軸機械臂（2）驅動鉆孔平臺（3）移動至第一組打孔位置的一對打孔坐標上，對電錘（15）及豎直伺服電機（16）發出工作命令進行打孔，在打孔過程中，根據返回的壓力電信號對豎直伺服電機（16）的推進速度進行調節；g、隨后通過提前設定的每組孔中相鄰兩對打孔坐標的水平間距推進水平伺服電機（12）及電錘（15）到位，通過豎直伺服電機（16）進行打孔；h、重復f、g步驟至每組孔均打完后收回自動打孔裝置至初始位置。