[發(fā)明專利]一種搭載于掘進(jìn)機(jī)上的自動(dòng)化鉆錨桿機(jī)械臂裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111053022.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN113494304B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古玉鋒;趙耀晶;杜雨潔;張永吉;程浩;楊明瑞;高世椿;張帥;王育陽(yáng);趙宇飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D20/00
• 分類號(hào): E21D20/00;E21B15/00
• 代理公司: 西安正華恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61271
• 代理人: 傅曉

本發(fā)明公開了一種搭載于掘進(jìn)機(jī)上的自動(dòng)化鉆錨桿機(jī)械臂裝置，其包括固定支座、主機(jī)械臂、副機(jī)械臂、送料機(jī)構(gòu)、錨桿庫(kù)、錨桿鉆機(jī)和鉆機(jī)小車，主機(jī)械臂與固定支座鉸接，副機(jī)械臂固定連接在主機(jī)械臂上，副機(jī)械臂包括兩根滑軌、鉆機(jī)液壓桿和滑槽，兩根滑軌設(shè)置在副機(jī)械臂的兩側(cè)，兩根滑軌上設(shè)置有送料機(jī)構(gòu)，滑槽設(shè)置在副機(jī)械臂的上端，鉆機(jī)液壓桿固定設(shè)置在滑槽的端部，錨桿鉆機(jī)固定設(shè)置在鉆機(jī)小車上，鉆機(jī)小車底部設(shè)置有滑輪，滑輪滑動(dòng)設(shè)置在滑槽內(nèi)，鉆機(jī)液壓桿與鉆機(jī)小車傳動(dòng)連接，錨桿庫(kù)內(nèi)放置有若干錨桿，錨桿庫(kù)固定設(shè)置在滑槽的上方，錨桿庫(kù)與錨桿鉆機(jī)間隙設(shè)置；本方案的自動(dòng)化鉆錨桿機(jī)械臂裝置自動(dòng)化程度高，可以顯著加快隧道支護(hù)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及錨桿施工領(lǐng)域，具體涉及一種搭載于掘進(jìn)機(jī)上的自動(dòng)化鉆錨桿機(jī)械臂裝置。

背景技術(shù)

新奧法是在利用圍巖本身所具有的承載效能的前提下，進(jìn)行全斷面開挖施工，并以形成復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌來(lái)修建隧道的洞身，即以噴混凝土、錨桿支護(hù)、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等為外層支護(hù)形式，稱為初期支護(hù)，系在洞身開挖之后必須立即進(jìn)行的支護(hù)工作。因?yàn)樘N(yùn)藏在山體中的地應(yīng)力由于開挖成洞而產(chǎn)生再分配，隧道空間靠空洞效應(yīng)而得以保持穩(wěn)定，也就是說(shuō)，承載地應(yīng)力的主要是圍巖體本身，而采用初次噴錨柔性支護(hù)的作用，是使圍巖體自身的承載能力得到最大限度的發(fā)揮，第二次襯砌主要是起安全儲(chǔ)備和裝飾美化作用。

新奧法的特點(diǎn)是在開挖面附近及時(shí)施作密貼于圍巖的薄層柔性噴射混凝土和錨桿支護(hù)，以便控制圍巖的變形和應(yīng)力釋放，從而在支護(hù)和圍巖的共同變形過(guò)程中，調(diào)整圍巖應(yīng)力重分布而達(dá)到新的平衡，以求最大限度地保持圍巖的固有強(qiáng)度和利用其自承能力。

自進(jìn)式中空注漿錨桿本身兼作鉆桿和注漿管。注漿前可作吹塵管，既排除鑿巖形成的粉塵，注漿時(shí)漿液通過(guò)中空錨桿從鉆頭噴出，填空錨桿周圍的鉆孔和地層裂隙，使錨桿與周圍土質(zhì)凝固成一體，形成鋼管水泥柱，起到加固的作用。

開挖隧道主要是由掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行挖掘工作，開挖一段距離后停止挖掘，在剛開挖的斷面上進(jìn)行初期支護(hù)工作。初期支護(hù)主要有以下幾個(gè)步驟：一是初噴混凝土，用混凝土噴漿設(shè)備對(duì)隧道拱面進(jìn)行噴漿作業(yè)；二是施工錨桿，待混凝土凝固后，測(cè)量放樣，確定錨桿鉆孔位置，然后由人工手持錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)；三是掛鋼筋網(wǎng)，四是鋼架安裝；步驟三和四都應(yīng)在桁架臺(tái)車上進(jìn)行操作。

在進(jìn)行步驟二的過(guò)程中，由于大型盾構(gòu)機(jī)技術(shù)附加值高、制造工藝復(fù)雜、成本高，因此在很多場(chǎng)合，仍然使用開敞式掘進(jìn)機(jī)。現(xiàn)有的開敞式掘進(jìn)機(jī)只具備斷面監(jiān)視等功能，還未真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)截割進(jìn)尺和支護(hù)，這將嚴(yán)重影響掘進(jìn)進(jìn)尺速度，其中支護(hù)緩慢一直是影響掘進(jìn)進(jìn)尺的主要因素，它幾乎占用了巷道進(jìn)尺時(shí)間的2/3。目前，掘進(jìn)機(jī)支護(hù)作業(yè)主要依靠人工支護(hù)，如果能實(shí)現(xiàn)支護(hù)機(jī)械化，讓其配合掘進(jìn)機(jī)施工，就能加快支護(hù)速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供了一種可自動(dòng)控制錨桿的自動(dòng)化鉆錨桿機(jī)械臂裝置。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

提供一種搭載于掘進(jìn)機(jī)上的自動(dòng)化鉆錨桿機(jī)械臂裝置，其包括固定支座、主機(jī)械臂、副機(jī)械臂、送料機(jī)構(gòu)、錨桿庫(kù)、錨桿鉆機(jī)和鉆機(jī)小車，主機(jī)械臂與固定支座鉸接，副機(jī)械臂固定連接在主機(jī)械臂上，副機(jī)械臂包括兩根滑軌、鉆機(jī)液壓桿和滑槽，兩根滑軌設(shè)置在副機(jī)械臂的兩側(cè)，兩根滑軌上設(shè)置有送料機(jī)構(gòu)，滑槽設(shè)置在副機(jī)械臂的上端，鉆機(jī)液壓桿固定設(shè)置在滑槽的端部，錨桿鉆機(jī)固定設(shè)置在鉆機(jī)小車上，鉆機(jī)小車底部設(shè)置有滑輪，滑輪滑動(dòng)設(shè)置在滑槽內(nèi)，鉆機(jī)液壓桿與鉆機(jī)小車傳動(dòng)連接，錨桿庫(kù)內(nèi)放置有若干錨桿，錨桿庫(kù)固定設(shè)置在滑槽的上方，錨桿庫(kù)與錨桿鉆機(jī)間隙設(shè)置。

進(jìn)一步地，送料機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)送料液壓桿和兩個(gè)鏡像對(duì)稱的連桿機(jī)構(gòu)，兩個(gè)送料液壓桿分別固定設(shè)置在兩個(gè)滑軌的端部，兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)分別滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)滑軌上，送料液壓桿與連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接。