本發(fā)明涉及鉆機領(lǐng)域，特別是一種多功能錨索鉆機。

背景技術(shù)：

大型地下洞室和工程邊坡開挖過程中，高邊墻、頂拱及邊坡通常布置預應力錨索進行巖體加固。錨索施工通常采取搭設排架作為操作平臺，在該操作平臺上完成鉆孔、入索、注漿及張拉等工序施工，這種施工方法因需占壓工作面，且高度較大，存在影響直線工期、施工干擾大、工效低及安全風險大等問題。

中國專利文獻CN101832103A公開了一種可移動兩臂頂幫錨桿錨索施工鉆車，該鉆車的結(jié)構(gòu)較為復雜，主要用于煤礦的開采中。其鉆臂的結(jié)構(gòu)為底部旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，在鉆進過程中受力不佳，影響施工效率。尤其對于硬巖掘進過程中效率較低。在掘進過程中若需要裝卸鉆桿，現(xiàn)有的鉆機都需要搭設排架作為操作平臺，施工效率低，鉆孔質(zhì)量也難以保障。而且預應力錨索施工中還有入索、注漿和張拉等多道工序，采用現(xiàn)有的排架施工方式勞動強度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多功能錨索鉆機，能夠方便地裝卸鉆桿，并便于入索、注漿和張拉等多道工序的施工，且鉆臂受力良好。優(yōu)選的方案中，能夠可靠確保施工人員的安全。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種多功能錨索鉆機，包括車架，車架底部設有行走裝置，車架上設有可俯仰伸縮的主臂，主臂的頂端設有鉆機；

在主臂的一側(cè)設有可俯仰伸縮的輔臂，輔臂的頂端設有操作平臺。

優(yōu)選的方案中，在車架上設有液壓控制室和電機，在車架的四角設有車架液壓支腿。

優(yōu)選的方案中，所述的主臂中，主臂固定臂的底部通過銷軸與固設在車架的主臂座鉸接；

主臂活動臂活動套接在主臂固定臂內(nèi)，在主臂固定臂內(nèi)，主臂活動臂的底端與主臂固定臂的內(nèi)腔底部之間設有主臂伸縮液壓缸；

主臂固定臂與主臂俯仰液壓缸的一端鉸接，主臂俯仰液壓缸的另一端與車架鉸接；

主臂活動臂的頂端與回轉(zhuǎn)裝置鉸接，回轉(zhuǎn)裝置的頂部固設有鉆機臂，鉆機安裝在鉆機臂上；

鉆機俯仰液壓缸的一端與主臂活動臂鉸接，鉆機俯仰液壓缸的另一端與回轉(zhuǎn)裝置鉸接。

優(yōu)選的方案中，所述的鉆機臂中，滑動鉆機座與固定鉆機臂活動連接，并能沿著固定鉆機臂滑動，鉆機與滑動鉆機座固定連接，在固定鉆機臂上還固設有鉆桿導軌；

回轉(zhuǎn)裝置與鉆進液壓缸的一端固定連接，鉆進液壓缸的另一端與滑動鉆機座連接。

優(yōu)選的方案中，所述的回轉(zhuǎn)裝置中，回轉(zhuǎn)蝸輪殼體的底部固設有回轉(zhuǎn)支座，回轉(zhuǎn)支座與主臂活動臂鉸接，回轉(zhuǎn)蝸輪可轉(zhuǎn)動地安裝在回轉(zhuǎn)蝸輪殼體內(nèi)，回轉(zhuǎn)蝸輪的端面與固定鉆機臂固定連接，回轉(zhuǎn)蝸桿殼體與回轉(zhuǎn)蝸輪殼體固定連接，回轉(zhuǎn)蝸桿可轉(zhuǎn)動的安裝在回轉(zhuǎn)蝸桿殼體內(nèi)，回轉(zhuǎn)蝸桿與回轉(zhuǎn)蝸輪嚙合連接，回轉(zhuǎn)液壓馬達與回轉(zhuǎn)蝸桿固定連接。

優(yōu)選的方案中，在固定鉆機臂靠近鉆桿導軌的一端設有鉆機臂定位齒。

優(yōu)選的方案中，所述的輔臂中，輔臂固定臂的底部通過銷軸與固設在車架的輔臂座鉸接；

輔臂活動臂活動套接在輔臂固定臂內(nèi)，在輔臂固定臂內(nèi)，輔臂活動臂的底端與輔臂固定臂的內(nèi)腔底部之間設有輔臂伸縮液壓缸；

輔臂固定臂與輔臂俯仰液壓缸的一端鉸接，輔臂俯仰液壓缸的另一端與車架鉸接；

輔臂活動臂的自由端與操作平臺鉸接，輔臂活動臂還與調(diào)平液壓缸的一端鉸接，調(diào)平液壓缸的另一端與操作平臺鉸接。

優(yōu)選的方案中，在輔臂下方的車架上設有輔臂緩沖防護裝置。

優(yōu)選的方案中，所述的輔臂緩沖防護裝置中，緩沖活塞密封活動安裝在緩沖缸內(nèi)腔內(nèi)，緩沖活塞的頂部設有托架，緩沖缸內(nèi)腔的外圍設有緩沖缸外腔，緩沖缸內(nèi)腔和緩沖缸外腔在底部的位置通過至少一個過油孔連通，緩沖活塞與緩沖缸內(nèi)腔的底部之間設有緩沖彈簧。

優(yōu)選的方案中，在操作平臺設有超聲距離傳感器。

本發(fā)明提供了一種多功能錨索鉆機，通過設置的主臂和輔臂結(jié)構(gòu)，能夠使操作平臺方便的裝卸鉆桿，且便于近距離的控制鉆孔質(zhì)量，也便于后續(xù)輔助鉆孔、入索、注漿和張拉等錨索施工多道工序的操作，克服了現(xiàn)有技術(shù)中施工作業(yè)時需搭設排架等輔助作業(yè)設施的問題，且克服了干擾大、工效低、安全風險大的問題。且本發(fā)明的主臂和輔臂均采用的伸縮結(jié)構(gòu)，主臂還采用了回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)，有效提高了作業(yè)半徑，提升了施工效率。設置的輔臂緩沖防護裝置能夠在液壓油失壓時給輔臂提供輔助緩沖，確保施工人員的安全。本發(fā)明的主臂和鉆機的布置結(jié)構(gòu)合理，受力可靠，進一步提高了鉆孔質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中輔臂的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中主臂的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明中主臂座和輔臂座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5本發(fā)明中輔臂緩沖防護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6本發(fā)明中回轉(zhuǎn)裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：主臂1，鉆機101，鉆桿接頭1011，回轉(zhuǎn)裝置102，回轉(zhuǎn)支座1021，回轉(zhuǎn)液壓馬達1022，回轉(zhuǎn)蝸桿殼體1023，回轉(zhuǎn)蝸桿1024，回轉(zhuǎn)蝸輪殼體1025，回轉(zhuǎn)蝸輪1026，鉆機俯仰液壓缸103，鉆機臂104，固定鉆機臂1041，滑動鉆機座1042，鉆機臂定位齒1043，鉆桿導軌105，主臂活動臂106，主臂伸縮液壓缸107，主臂固定臂108，主臂俯仰液壓缸109，鉆進液壓缸110，輔臂2，輔臂伸縮液壓缸21，輔臂固定臂22，輔臂活動臂23，調(diào)平液壓缸24，操作平臺25，輔臂俯仰液壓缸26，輔臂緩沖防護裝置27，托架271，緩沖活塞272，緩沖缸內(nèi)腔273，緩沖缸外腔274，緩沖彈簧275，過油孔276，車架3，車架液壓支腿31，主臂座32，輔臂座33，液壓控制室4，電機5，履帶行走總成6。

具體實施方式

如圖1~4中，一種多功能錨索鉆機，包括車架3，車架3底部設有行走裝置，所述的行走裝置，包括輪胎行走裝置和履帶行走總成6，履帶行走總成由左右履帶組成，每條履帶包括一個行走馬達、一個驅(qū)動輪、一個導向輪、一個履帶液壓調(diào)節(jié)器，多個支重輪、一個支撐輪、履帶板組件和履帶架。本例中優(yōu)選的采用履帶行走總成6。

車架3上設有可俯仰伸縮的主臂1，主臂1的頂端設有鉆機101；

在主臂1的一側(cè)設有可俯仰伸縮的輔臂2，輔臂2的頂端設有操作平臺25。由此結(jié)構(gòu)，輔臂2上的操作平臺25便于施工人員配合鉆機101進行施工作業(yè)。

優(yōu)選的方案如圖1中，在車架3上設有液壓控制室4和電機5，在車架3的四角設有車架液壓支腿31。液壓控制室4用于操作主臂1、輔臂2和鉆機101的動作，電機5用于驅(qū)動液壓泵。在沒有電力的場合，還設有發(fā)電機，用于給電機5供電。設置的車架液壓支腿31能夠臨時固定車架3。

優(yōu)選的方案中，所述的主臂1中，主臂固定臂108的底部通過銷軸與固設在車架3的主臂座32鉸接；

主臂活動臂106活動套接在主臂固定臂108內(nèi)，在主臂固定臂108內(nèi)，主臂活動臂106的底端與主臂固定臂108的內(nèi)腔底部之間設有主臂伸縮液壓缸107；

主臂固定臂108與主臂俯仰液壓缸109的一端鉸接，主臂俯仰液壓缸109的另一端與車架3鉸接。

主臂活動臂106的頂端與回轉(zhuǎn)裝置102鉸接，回轉(zhuǎn)裝置102的頂部固設有鉆機臂104，鉆機101安裝在鉆機臂104上；

鉆機俯仰液壓缸103的一端與主臂活動臂106鉸接，鉆機俯仰液壓缸103的另一端與回轉(zhuǎn)裝置102鉸接。主臂俯仰液壓缸109與鉆機俯仰液壓缸103的組合能夠調(diào)節(jié)主臂1的傾角，并使鉆機臂104保持原有的狀態(tài)，例如保持水平，或傾角5°。設置的主臂伸縮液壓缸107能夠調(diào)節(jié)鉆機101的作業(yè)半徑，本例中主臂伸縮液壓缸107的伸縮行程為3~3.5米。鉆機101上設有鉆桿接頭1011用于連接鉆桿，本例中采用通孔結(jié)構(gòu)的鉆桿接頭1011。鉆機101接入壓縮空氣和液壓油，其中液壓油通過液壓馬達驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)，而壓縮空氣給鉆桿提供往復的沖擊力。

優(yōu)選的方案如圖3中，所述的鉆機臂104中，滑動鉆機座1042與固定鉆機臂1041活動連接，并能沿著固定鉆機臂1041滑動，鉆機101與滑動鉆機座1042固定連接，在固定鉆機臂1041上還固設有鉆桿導軌105；

回轉(zhuǎn)裝置102與鉆進液壓缸110的一端固定連接，鉆進液壓缸110的另一端與滑動鉆機座1042連接?；剞D(zhuǎn)裝置102的旋轉(zhuǎn)半徑為0度~360度，進一步增大了鉆機101的作業(yè)半徑。

優(yōu)選的方案如圖5中，所述的回轉(zhuǎn)裝置102中，回轉(zhuǎn)蝸輪殼體1025的底部固設有回轉(zhuǎn)支座1021，回轉(zhuǎn)支座1021與主臂活動臂106鉸接，回轉(zhuǎn)蝸輪1026可轉(zhuǎn)動地安裝在回轉(zhuǎn)蝸輪殼體1025內(nèi)，回轉(zhuǎn)蝸輪1026的端面與固定鉆機臂1041固定連接，回轉(zhuǎn)蝸桿殼體1023與回轉(zhuǎn)蝸輪殼體1025固定連接，回轉(zhuǎn)蝸桿1024可轉(zhuǎn)動的安裝在回轉(zhuǎn)蝸桿殼體1023內(nèi)，回轉(zhuǎn)蝸桿1024與回轉(zhuǎn)蝸輪1026嚙合連接，回轉(zhuǎn)液壓馬達1022與回轉(zhuǎn)蝸桿1024固定連接。由此結(jié)構(gòu)，給鉆機臂1041提供了最大的旋轉(zhuǎn)自由度，且受力可靠。

本例中，鉆桿導軌105位于鉆機臂104上靠近鉆桿導軌105的位置，而鉆機101位于鉆機臂104上遠離回轉(zhuǎn)裝置102的位置。由此結(jié)構(gòu)，當安裝鉆桿后，有利于保持鉆機臂104的平衡。

優(yōu)選的方案如圖3中，在固定鉆機臂1041靠近鉆桿導軌105的一端設有鉆機臂定位齒1043。鉆機臂定位齒1043在鉆機工作時，可以嵌入到巖壁，防止鉆孔過程中鉆機打滑，保證鉆孔精度。

優(yōu)選的方案如圖2中，所述的輔臂2中，輔臂固定臂22的底部通過銷軸與固設在車架3的輔臂座33鉸接；

輔臂活動臂23活動套接在輔臂固定臂22內(nèi)，在輔臂固定臂22內(nèi)，輔臂活動臂23的底端與輔臂固定臂22的內(nèi)腔底部之間設有輔臂伸縮液壓缸21；

輔臂固定臂22與輔臂俯仰液壓缸26的一端鉸接，輔臂俯仰液壓缸26的另一端與車架3鉸接；

輔臂活動臂23的自由端與操作平臺25鉸接，輔臂活動臂23還與調(diào)平液壓缸24的一端鉸接，調(diào)平液壓缸24的另一端與操作平臺25鉸接。由此結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)操作平臺25的升降和調(diào)平，便于操作人員進行輔助作業(yè)。例如裝卸鉆桿、入索、注漿和張拉等操作。

優(yōu)選的方案如圖2中，在輔臂2下方的車架3上設有輔臂緩沖防護裝置27。由此結(jié)構(gòu)，確保在液壓油失壓時，緩沖輔臂2的沖擊力，確保施工人員安全。

優(yōu)選的方案如圖5中，所述的輔臂緩沖防護裝置27中，緩沖活塞272密封活動安裝在緩沖缸內(nèi)腔273內(nèi)，緩沖活塞272的頂部設有托架271，緩沖缸內(nèi)腔273的外圍設有緩沖缸外腔274，緩沖缸內(nèi)腔273和緩沖缸外腔274在底部的位置通過至少一個過油孔276連通，緩沖活塞272與緩沖缸內(nèi)腔273的底部之間設有緩沖彈簧275。由此結(jié)構(gòu)，當受到?jīng)_擊時，緩沖缸內(nèi)腔273的液壓油通過過油孔276進入到緩沖缸外腔274產(chǎn)生阻力，即此處的過油孔276為阻尼孔，從而實現(xiàn)緩沖，配合緩沖彈簧275實現(xiàn)雙重緩沖。進一步優(yōu)選的，在緩沖缸外腔274的頂部為密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)儲存有空氣，當液壓油進入緩沖缸外腔274后使內(nèi)存的空氣壓縮，實現(xiàn)三重緩沖。

優(yōu)選的方案中，在操作平臺25設有超聲距離傳感器。由此結(jié)構(gòu)，能夠避免距離巖壁或主臂1太近，確保施工安全。

鉆孔作業(yè)的步驟如下：

一、將本發(fā)明的錨索鉆機行駛到錨索施工作業(yè)面就位，操作液壓控制室內(nèi)的控制桿使車架液壓支腿31支撐到地面，然后使主臂伸展開，并調(diào)整鉆機機身初步對準錨索孔位；

二、操作液壓控制室內(nèi)的控制桿，使載有操作人員的輔臂靠近主臂頂端安裝的鉆機，操作人員使用角度尺、羅盤等測量工具檢查鉆桿方位角及傾角，并指導調(diào)整鉆機機身直至鉆桿符合鉆孔方位角及傾角要求；

三、經(jīng)質(zhì)檢人員再次校核鉆孔參數(shù)符合要求，機組人員檢查鉆機機身穩(wěn)固后，啟動鉆機實施鉆孔；

四、開啟鉆機后操作鉆進液壓缸110，使鉆桿的鉆頭緩緩靠近巖壁，輕壓慢推開始鉆孔，鉆進50cm～100cm后再次檢查鉆孔方位角及傾角，符合要求方可繼續(xù)鉆進，否則應立即進行調(diào)整；

五、根據(jù)鉆進過程中返巖情況實時調(diào)整推進壓力，鉆進5m左右時再次復核鉆孔方位角及傾角，偏差在允許范圍之內(nèi)可繼續(xù)鉆進，否則應采取糾偏措施后再鉆進；

六、后續(xù)鉆進過程中應每隔10m左右進行一次復核鉆孔方位角及傾角工作，直至達到設計孔深；

七、達到設計孔深后進行退出鉆桿操作，操作人員在輔臂操作平臺內(nèi)輔助鉆桿退出，仍然通過操作液壓控制室內(nèi)的控制桿使鉆桿緩慢轉(zhuǎn)動且緩緩退出，每退出一截鉆桿，控制鉆桿反轉(zhuǎn)，采用專用卸鉆桿扳手拆卸鉆桿，并放置在操作平臺內(nèi)，直至全部退出。

后續(xù)的入索、注漿和張拉工序均在輔臂2的操作平臺25上進行操作，減少搭設排架的費用。

將鉆機臂104上的鉆桿導軌105替換為錨索鎖定裝置，配合鉆機101，通過操作鉆進液壓缸110，交替的鎖緊錨索鎖定裝置和鉆機的鉆桿接頭1011，能夠方便的進行入索工序，減少了設備投入。

上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應視為對于本發(fā)明的限制，本申請中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進，也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。