[发明专利]自动找正基准在隧道壁精确定位钻孔的设备及方法

说明书

本发明提供一种自动找正基准在地铁隧道壁精确定位钻孔的设备及方法，通过电气PLC控制系统，采集输入的位移传感器信号、倾角传感器信号、进而通过控制液压泵站给不同的支撑油缸进行输油，使整个轨道车架处于地铁隧道截面的水平位置，并通过高度激光测距仪、水平方向激光测距仪的数据输入调整整个轨道车架的高度，这样，通过水平基准、高度基准、中心基准的建立，使轨道车架上部的机架及预选按照隧道孔定位制造的多孔模板有了工作的基准，多组多孔模板可以沿着滑轨运动，从而在一次车架定位后，能够连续进行多次孔钻作业。这样，由于定位实现自动化，而且定位后，可以连续在轨道车架整体长度上进行多批次的钻孔作业，并且可以根据工作量的大小及工程进度，安排多组机架同时工作，多批次的作业，很容易地实现效率的翻倍。

技术领域

本发明适用于轨道交通技术领域，尤其涉及一种地铁隧道内壁进行大量钻孔的方法。

背景技术

在轨道交通的隧道施工后期，由于隧道内需要安装大量的设备，如线缆、人行过道、水管、气管等，要对隧道壁进行批量钻孔作业，而现有的钻孔方式只是采用人工划线、人工定位使用电动工具依次进行钻孔。效率低下，精度低，施工环境差、劳动强度大、工作危险。

由于隧道有中转站及城市地势等必然条件所限，隧道内坡度较高转弯半径较小，因此，隧道中道轨基面与隧道的中心基准面常常不在一个基准面上，[M2] 的隧道内截面尺寸。所以，如果要对隧道内实施批量的钻孔，首先要解决的就是自动找正基准的问题，其它就是孔距精度的问题，而多孔钻在机械领域使用非常广泛，使用钻孔模板，可以非常好的解决孔距精度问题。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于：提供一种自动找正基准在地铁隧道壁精确定位钻孔的设备及方法，其通过传感器将隧道钻孔设备的基准与隧道截面的二维座标基准进行定位。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种自动找正基准在地铁隧道壁精确定位钻孔的设备及方法，设备结构包括1435轨距的轨道车架，轨道车架车轮上安装有刹车装置，车底安装有电气PLC控制系统、行走位移传感系统、倾角传感系统、液压泵站与支撑油缸；支撑油缸一端固定安装于车架下部，活塞头部伸出位置安装有与轨面形状相吻合的支撑块。

所述轨道车架上部由滑轨、滑轨滑块、轴向进给电机、蜗杆、齿条、滑块锁紧装置、机架、伸缩臂、钻孔模板、电钻进给装置及电钻组成；所述滑轨与轨道车架上部固定连接滑轨，安装方向为与轨道平行；所述滑轨滑块与滑轨滑动约束直线运动；所述滑块锁紧装置靠液压夹紧；所述机架固定安装于滑轨滑块之上，机架由两组固定板及轴向进给电机组成，所述轴向进给电机固定安装于机架上，电机头部蜗杆与固定于轨道车架上蜗条啮合；所述固定板上安装有高度方向激光测距仪水平方向激光测距仪，固定板上开有半环形槽口，

所述伸缩臂由大臂、小臂、液压缸组成，大臂是空心套筒结构安装于机架两组固定板中间，大臂一端有中心孔，中部有突出的锁紧螺栓，大臂中心孔通过铰链约束与固定板中心孔连接，中部的锁紧螺栓由锁紧螺母将大臂固定在固定板上环形槽口的位置；所述小臂安装于大臂之内，与大臂的中心孔靠小臂伸缩油缸一端的铰链连接，油缸活塞头部与小臂连接，小臂可以通过油缸的直线运行在大臂内做伸缩直线运动。

所述钻孔模板由依隧道孔位置而定位的多孔模板构成，钻头在模板孔内运动，模板固定安装于小臂外端；所述电钻进给装置由气缸、导轨、导轨滑块、导轨固定座、电钻固定套组成。所述气缸固定于多孔模板上，气缸头部与导轨滑块固定连接，导轨固定座与多孔模板固定连接，电钻固定套与导轨滑块连接，气缸运行带动导轨滑块运动，导轨滑块运动带动电钻固定套运动。所述电钻与电钻固定套固定连接，电钻固定套运动，带动电钻直线进给。