[发明专利]一种基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固装置及方法，属于隧道工程机械领域，一种基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固装置，包括弧形架，所述弧形架位于隧道内部，所述弧形架上设置有支撑架，所述支撑架的内部设置有驱动机构，所述驱动机构包括第一安装架、第一伺服电机、连接座和锚杆，所述第一安装架设置在所述支撑架的内部，所述第一伺服电机固定在所述第一安装架的内部中间，所述连接座与所述第一伺服电机的输出轴端部固定连接，所述锚杆固定在所述连接座上，实现锚杆打入时的角度自动调节，工作效率高，角度调节准确，同时实现锚杆自动向前打入隧道，无需人工操作，工作强度低，安全性好。

技术领域

本发明涉及隧道工程机械领域，具体而言，涉及一种基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固装置及方法。

背景技术

全断面施工法是指在整个断面上向前推进的施工方法。这种方法比较简单，作业集中,便于管理,通风条件好，轨道管线可一次铺成，对提高施工机械化程度和工效有利。适用于围岩稳定、节理不发育、不需临时支护、高度不大的硐室掘进施工。

隧道工程有许多用到全断面施工，在进行隧道全断面施工软弱破碎围岩工作面的加固时通常需要往工作面内打入锚杆，以便增强工作面的强度，目前对锚杆的打入通常是人工测量出锚杆打入的角度和位置，做出标记，然后把锚杆的一端放在标记位置，另一端安装在打入装置上，人工操作锚杆打入装置实现锚杆的打入，人工测量锚杆在隧道内的打入角度，工作效率低，工人的工作强度大，测量精度差，锚杆的打入过程中需要人工操作锚杆打入装置，危险性大，而且效率低。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固装置及方法，旨在改善富人工测量锚杆在隧道内的打入角度，工作效率低，工人的工作强度大，测量精度差，锚杆的打入过程中需要人工操作锚杆打入装置，危险性大，而且效率低的问题。

本发明是这样实现的：一种基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固装置，包括弧形架，所述弧形架位于隧道内部，所述弧形架上设置有支撑架，所述支撑架的内部设置有驱动机构；

所述驱动机构包括第一安装架、第一伺服电机、连接座和锚杆，所述第一安装架设置在所述支撑架的内部，所述第一伺服电机固定在所述第一安装架的内部中间，所述连接座与所述第一伺服电机的输出轴端部固定连接，所述锚杆固定在所述连接座上。

在本发明的一种实施例中，所述弧形架的底端中间设置有角度调节机构，所述角度调节机构包括固定板、第二伺服电机、减速器和连接块，所述固定板固定在所述弧形架的底端中间，所述第二伺服电机固定在所述固定板上，所述第二伺服电机的输出轴与所述减速器的输入轴传动连接，所述连接块与所述减速器的输出轴固定连接，所述连接块与所述支撑架的底端固定连接。

在本发明的一种实施例中，所述支撑架的内部底端设置有移动机构，所述移动机构包括第三伺服电机、第一链轮、第二链轮、丝杆和传动螺母，所述第三伺服电机固定在所述支撑架的内部底端，所述第一链轮与所述第三伺服电机的输出轴端部键连接，所述第二链轮设置有两个且分布在所述第一链轮的两侧，所述第一链轮和两个所述第二链轮之间通过链条传动连接，所述丝杆的下端端部与所述第二链轮键连接，所述丝杆的上端端部与所述支撑架的顶端转动连接，所述丝杆与所述传动螺母螺纹传动连接，所述传动螺母镶嵌在所述第一安装架上。

在本发明的一种实施例中，所述第一安装架的两侧和所述支撑架的底端两侧均固定有保护板。

在本发明的一种实施例中，所述保护板上均匀的开设有若干散热孔。

在本发明的一种实施例中，所述弧形架底端下侧与隧道底端之间通过线轨滑动连接。

在本发明的一种实施例中，所述支撑架的上端端部固定有弧形滑块，所述弧形架的内侧开设有与所述弧形滑块相适配的弧形槽，所述弧形滑块在所述弧形槽内滑动。