[發明專利]隧道超前探孔取芯設備及其施工方法

在審

• 申請號: 202110649060.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113356874A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 白士新
• 申請（專利權）人: 中冶交通建設集團有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/12;E21B25/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 袁文婷;張娓娓

1.一種隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，包括鉆進平臺、動力站平臺以及操作平臺；其中，

所述鉆進平臺包括可調支座和設置在所述可調支座上的取芯鉆機，所述可調支座用于調節所述取芯鉆機的鉆進傾角；

在所述動力站平臺的內部設置有液壓泵站和冷卻泵站，所述液壓泵站用于為所述鉆進平臺提供液壓能，所述冷卻泵站所述鉆進平臺提供冷卻水；

所述操作平臺用于控制所述鉆進平臺和所述動力站平臺的運行狀態。

2.如權利要求1所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

所述可調支座包括支撐板和設置在所述支撐板的上方的導軌，所述取芯鉆機設置在所述導軌上；并且，

在所述支撐板的一端固定有支撐柱，在所述支撐柱的頂部設置有轉軸，所述支撐柱通過所述轉軸與所述導軌的底部的一端轉動連接；在所述支撐板的上表面的中部與所述導軌的底部的遠離所述轉軸的一側之間連接有變幅油缸，其中，所述變幅油缸的支撐端通過第一連接耳與所述支撐板的上表面的中部轉動連接，所述變幅油缸的輸出端通過第二連接耳與所述導軌的底部轉動連接。

3.如權利要求2所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

在所述導軌上滑動連接有托板，所述取芯鉆機固定在所述托板上；并且，

在所述導軌的內部設置有加壓油缸，所述加壓油缸的輸出端與所述托板相連。

4.如權利要求3所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

在所述支撐板遠離所述支撐柱的一端與所述導軌遠離所述轉軸的一端之間設置有支撐機構，所述支撐機構包括支撐桿、固定在所述支撐板的上表面的第三連接耳以及設置在所述導軌的底端的鎖環；其中，

所述支撐桿的一端與所述第三連接耳鉸接，所述支撐桿的另一端通過所述鎖環與所述導軌鎖緊固定。

5.如權利要求4所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

所述取芯鉆機包括固定在所述托板上的動力頭，在所述動力頭上設置有鉆桿，在所述鉆桿的前端連接有取芯鉆頭。

6.如權利要求5所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

在所述動力頭的內部設置有卡盤、液壓馬達和水辮；其中，

所述卡盤用于卡緊固定所述鉆桿，所述液壓馬達用于帶動所述鉆桿轉動，所述水辮用于向所述鉆桿通冷卻水。

7.如權利要求5所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

在所述導軌遠離所述取芯鉆機的一端設置有夾持器，所述夾持器用于配合所述述動力頭裝卸所述鉆桿。

8.如權利要求3至7中任意一項所述的隧道超前探孔取芯設備，其特征在于，

在所述操作平臺上設置操作手柄、多路換向閥組以及壓力表；其中，

所述操作手柄用于控制所述取芯鉆機進行動作，所述多路換向閥組用于控制所述變幅油缸、所述加壓油缸的進退，所述壓力表用于顯示所述液壓泵站的油泵壓力。

9.一種隧道超前探孔取芯鉆進施工方法，其特征在于，利用如權利要求1至8中任意一項所述的隧道超前探孔取芯設備進行取芯鉆進，所述取芯鉆進施工方法包括：

通過裝載設備將所述鉆進平臺、所述動力站平臺以及所述操作平臺運輸至待施工的隧道掌子面處；

根據隧道掌子面的施工要求調整所述鉆進平臺、所述動力站平臺以及所述操作平臺的放置位置；

通過所述可調支座調整鉆進平臺的鉆進角度；

通過所述取芯鉆機對所述隧道掌子面進行鉆進取芯；

待取芯完畢后，通過取出的巖心判斷所述隧道掌子面的地質情況。

10.如權利要求9所述的隧道超前探孔取芯鉆進施工方法，其特征在于，在通過所述取芯鉆機對所述隧道掌子面進行鉆進取芯的過程中，

根據鉆進深度和油泵壓力通過所述操作平臺的所述操作手柄和所述多路換向閥組及時調整鉆進參數。