[发明专利]一种三层隧道钻探及应急救援钻机及其操作方法

说明书

本发明公开了一种三层隧道钻探及应急救援钻机及其操作方法，属于隧道钻探施工及应急救援技术领域，该钻机包括底架、中间支架、上支架和液压控制系统，所述底架安装在履带底盘上且在其四角位置安装有支腿装置；所述中间支架通过四角位置的折杆机构与所述底架相连；所述中间支架的上平面安装有螺旋升降机构，所述上支架竖向滑动安装于所述螺旋升降机构的螺旋升降杆上；所述上支架的上平面安装有钻进装置和控制台；所述液压控制系统包括四联液压泵、四联电磁换向阀和二联手动换向阀。该钻机的操作方法，采用上述钻机。本发明既具有工程设备的使用性，满足隧道的钻探施工，又具有事故的应急救援能力；同时操作安全方便，性能可靠。

技术领域

本发明属于隧道钻探施工及应急救援技术领域，尤其涉及一种三层隧道钻探及应急救援钻机及其操作方法。

背景技术

在隧道施工及维修时，需要对隧道侧壁和顶部进行钻孔，然后对孔内进行注浆作业，以起到加固和治理漏水的效果，但由于隧道结构的特殊性，钻探作业需要在高空完成，普通钻机因为其工作范围的局限性，很难达到作业区域。目前，现有技术中高空钻探作业主要采用以下两种方式：一种方式是普遍采用垫高基础和搭建脚手架方式，完成钻孔后再进行拆除，但是存在移动困难和增加大量工程量的难题；另一种方式是采用剪叉式升降台放置钻机作业，但存在结构弹性大，上层结构不稳定，施工危险性大等问题。在隧道发生事故时，也需要机械设备对隧道上部进行清理及运送必需物资，因为面临随时有上部物体掉落危险，专业救援设备调配需要时间，导致初始阶段救援工作进展比较缓慢。

此外，现有技术中的隧道钻机的钻进装置包括用于驱动钻具旋转的钻具驱动马达和用于控制钻具进给的推进油缸。钻机使用过程中要求其具有较高的可靠性，即使出现设备故障也能较快的排除故障，防止事故造成巨大损失。但是，现有的隧道钻机的液压控制系统，其换向阀仅采用单一方式进行控制，一旦发生故障，无法快速恢复设备的正常运转。

因此，在隧道钻探施工及应急救援技术领域中，对于隧道钻探及应急救援钻机及其操作方法仍存在研究和改进的需求，这也是目前隧道钻探施工及应急救援技术领域中的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种三层隧道钻探及应急救援钻机，不仅能够满足隧道的钻探施工，而且能够在发生事故时依靠自身防护能力进行有效应急救援；同时操作安全方便，性能可靠。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种三层隧道钻探及应急救援钻机，包括底架、中间支架和上支架；所述底架安装在履带底盘上且在其四角位置安装有支腿装置，所述履带底盘由两个行走马达驱动，所述底架的一侧安装有动力系统；所述中间支架通过四角位置的折杆机构与所述底架相连，当所述折杆机构打开时，所述底架和所述中间支架之间形成应急救援空间，当所述折杆机构闭合时，所述中间支架可下落至所述底架上；所述中间支架的上平面安装有螺旋升降机构，所述上支架竖向滑动安装于所述螺旋升降机构的螺旋升降杆上；所述上支架的上平面安装有钻进装置和控制台；所述钻进装置包括钻进回转座、钻架、举升油缸、钻具驱动器、推进油缸、导向座和钻具，所述钻进回转座转动安装于所述上支架，所述钻进回转座由钻进回转马达驱动，所述钻架铰接于所述钻进回转座，所述举升油缸的一端铰接所述钻架，另一端铰接所述钻进回转座，所述钻具驱动器滑动安装于所述钻架上且由所述推进油缸驱动，所述推进油缸设置于所述钻架内，所述钻具驱动器为钻具驱动马达，以带动所述钻具在所述导向座内旋转；

所述三层隧道钻探及应急救援钻机还包括液压控制系统，所述液压控制系统包括四联液压泵、四联电磁换向阀和二联手动换向阀，所述四联液压泵的每一联均为单独泵体，由所述动力系统的发动机带动；所述四联液压泵的第一联出口与所述四联电磁换向阀的进油口P连接，所述四联电磁换向阀的中位压力油口P’与所述二联手动换向阀的进油口P连接，所述四联电磁换向阀的第一联和第二联为中位Y型机能的三位六通阀，所述四联电磁换向阀的第一联和第二联的控制油口分别与两个所述行走马达相连；

所述四联电磁换向阀的第三联和第四联的控制油口分别与所述二联手动换向阀的第一联和第二联的控制油口并联连接；