[实用新型]一种多自由度的TBM锚杆钻机

说明书

本实用新型属于工程机械技术领域，具体涉及一种多自由度的TBM锚杆钻机。解决了现有技术中锚杆钻机的钻孔方向与隧道轮廓线法线方向夹角较大，导致锚固效果差的问题，本实用新型的技术方案是：包括锚杆钻机和安装架(2)，所述安装架(2)上设置有第一旋转油缸(3)，所述第一旋转油缸(3)连接有旋转臂(4)，所述旋转臂(4)连接有第二旋转油缸(5)，所述第二旋转油缸(5)与锚杆钻机连接，所述第一旋转油缸(3)的轴线方向与第二旋转油缸(5)的轴线方向平行。本实用新型增加了锚杆钻机的自由度，使锚杆钻机的钻孔方向与隧道轮廓线法线方向的夹角减小，提高了锚杆的锚固效果，适用于对隧道进行加固支护。

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，具体涉及一种多自由度的TBM锚杆钻机。

背景技术

硬岩隧道掘进机(简称TBM)在施工时，在前部刀盘掘进后，为防止岩石垮塌，TBM后部的横梁上安装有锚杆钻机，锚杆钻机进行钻孔，然后安装锚杆以加强洞壁支护，提高岩石稳定性，为后续施工提供安全保障。

现有技术中，锚杆钻机的姿态调整通过液压马达带动锚杆钻机在大齿圈上进行旋转运动实现(如图2所示)，实际钻孔时锚杆钻机的钻孔方向与隧道轮廓线法线方向夹角较大，将会达到30°以上。在锚杆长度相同的情况下，钻孔方向与隧道轮廓线法线方向夹角越大，锚杆的锚固深度越浅，锚固效果越差。为提高锚杆效果，就必须减小钻孔方向与隧道轮廓线法线方向夹角。

实用新型内容

针对现有技术中锚杆钻机的钻孔方向与隧道轮廓线法线方向夹角较大，导致锚固效果差的问题，本实用新型提供一种多自由度的TBM锚杆钻机，其目的在于：增加锚杆钻机的自由度，使锚杆钻机与的钻孔方向与隧道轮廓线法线方向的夹角减小，提高锚杆的锚固效果。所述安装架下方设置有轨道，安装架连接有滑动油缸。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种多自由度的TBM锚杆钻机，包括锚杆钻机和安装架，所述安装架上设置有第一旋转油缸，所述第一旋转油缸连接有旋转臂，所述旋转臂连接有第二旋转油缸，所述第二旋转油缸与锚杆钻机连接，所述第一旋转油缸的轴线方向与第二旋转油缸的轴线方向平行，所述锚杆钻机包括固定部和钻机本体，所述钻机本体与固定部滑动连接，所述固定部与第二旋转油缸连接，所述安装架下方设置有轨道，安装架连接有滑动油缸。

采用该技术方案后，第一转转油缸能够带动旋转臂旋转，旋转臂连接的第二旋转臂能够带动锚杆钻机旋转，使锚杆钻机具有多个自由度，便于调节锚杆钻机与隧道轮廓线法线方向之间的夹角，使所述夹角变小甚至接近0度，在锚杆长度相同的情况下，能够使锚杆的锚固深度更深，锚固效果更好。钻机本体与固定部滑动连接，能够调节锚杆钻机与侧壁之间的距离，便于锚杆钻机旋转，使锚杆钻机的钻进方向与隧道轮廓线的法线方向的夹角在隧道侧壁的任何部位都能够达到最小，保证锚杆的锚固效果。滑动油缸能够推动安装架在轨道中滑动，在硬岩隧道掘进机(即TBM)没有向前掘进的时候，也能够使锚杆钻机沿隧道轴线进行移动，使锚杆钻机对准锚固点所在的位置。

优选的，所述第一旋转油缸和第二旋转油缸能够实现360°旋转。

采用该技术方案后，锚杆钻机能够进行360°旋转，便于对隧道侧壁上的任意部位进行锚固。

优选的，所述第一旋转油缸安装于安装架的中部。

采用该技术方案后，第一旋转油缸与隧道侧壁的距离相同，使锚杆钻机能够对隧道侧壁进行对称施工，便于操作，而且安装架受力平衡，结构更加稳定。

优选的，所述安装架下方设置有底座，所述底座与轨道滑动连接。

采用该技术方案后，安装架与轨道的接触面积增大，能够增加锚杆钻机的稳定性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：