[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

本發明具體為一種高鐵隧道錨栓植入用自動打孔裝置及方法，解決了現有隧道錨栓植入存在損害施工人員健康、錨栓植入時打孔精度較差、施工效率低下且施工人員安全無法保證的問題。液壓升降車的前后兩端均設置有支撐腿，支撐腿上均設置有支撐球頭和卷揚機，升降平臺前后兩端面均設置有液壓伸縮桿，框架式殼體的上下端均設置有水平滑槽，兩水平滑槽內豎向設置有固定支柱，固定支柱上設置有水平伺服電機和豎向滑槽，兩豎向滑槽上均設置有電錘，電錘的下方均設置有豎直伺服電機，框架式殼體下端設置有重力傳感器和激光測距儀，框架式殼體上端設置有雷達測距儀。本發明極大的提高了工作精度，降低了施工的危險系數。

技術領域

本發明涉及高鐵隧道施工用打孔技術領域，具體為一種高鐵隧道錨栓植入用自動打孔裝置及方法。

背景技術

目前國內高鐵施工中，接觸網專業很多施工工序都實現了機械化施工，但是距離自動化及智能化施工仍舊有很大的距離，所以行業內的每個人都正在為實現接觸網施工的自動化及智能化努力著。

接觸網隧道施工，吊柱安裝的位置精度直接決定著行車安全，目前隧道吊柱安裝主要分為：隧道專業預留安裝槽道或站后單位植入錨栓進行安裝。目前國內接觸網專業隧道錨栓植入均是人工作業，從定位到搭設腳手架，再到打孔、錨栓植入，一處作業至少需要30-40分鐘。一天每組人（10-12人）最多能夠完成90根錨栓植入。

目前國內人工錨栓植入存在著如下問題：1、人工作業多采用搭設教授架進行作業，作業高度在9.0-9.5米，高空沒有任何可以系安全帶的地方，只能將安全帶系在腳手架上防止高空墜落，但是如果腳手架發生側翻等危險，施工人員將得不到任何的保護；2、在打孔過程中產生的粉塵對施工人員呼吸系統造成極大的影響；3、人工作業一般均采用高亮度的頭戴射燈進行作業，所以長期作業隊施工人員的視力將造成一定的傷害；4、人工作業時，孔間距及孔的垂直度無法得到很好的控制，會造成很多的返工；5、存在施工效率低下的問題。

發明內容

本發明為了解決現有隧道錨栓植入存在損害施工人員健康、錨栓植入時打孔精度較差、施工效率低下且施工人員安全無法保證的問題，提供了一種高鐵隧道錨栓植入用自動打孔裝置及方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：高鐵隧道錨栓植入用自動打孔裝置，包括液壓升降車、六軸機械臂及鉆孔平臺，液壓升降車的頂端設置有與六軸機械臂下端連接的升降平臺，六軸機械臂的上端與鉆孔平臺底部中心連接，液壓升降車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，支撐腿上均設置有支撐球頭和卷揚機，卷揚機的鋼絲繩與升降平臺連接，升降平臺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上的液壓伸縮桿，鉆孔平臺包括框架式殼體，框架式殼體的上下端均設置有位置對應的水平滑槽，兩水平滑槽內豎向設置有滑動于其內的固定支柱，固定支柱上設置有水平伺服電機和位于水平滑槽兩側的豎向滑槽，兩豎向滑槽上均設置有滑動于其上的電錘固定架，兩電錘固定架的外側均設置有電錘，電錘的下方均設置有豎直伺服電機，框架式殼體下端的四個角部均設置有重力傳感器和激光測距儀，框架式殼體上端的四個角部均設置有雷達測距儀。

該結構設計中通過液壓升降車、六軸機械臂及鉆孔平臺的組合實現打孔高度的自動調節；六軸機械臂的靈活性解決了高空環境中對不同孔位選擇的問題；支撐腿、液壓伸縮桿、卷揚機與升降平臺的結構設計進行組合實現了系統的穩定性；液壓升降車利用總線控制技術實現自動行走及定位功能；電錘與伺服電機配合作業通過PLC進行調節，打孔類型及打孔模式根據提前設定的參數實現，克服了現有隧道錨栓植入存在損害施工人員健康、錨栓植入時打孔精度較差、施工效率低下且施工人員安全無法保證的問題。