[实用新型]一种TBM超前锚杆复合钻机

说明书

本实用新型属于锚杆钻机技术领域，具体涉及一种TBM超前锚杆复合钻机。解决了现有技术中L1区锚杆钻机与隧道轮廓线法线方向的夹角较大，锚固效果不佳的问题。本实用新型的技术方案是：包括锚杆钻机和安装座，所述安装座连接有第一旋转驱动机构，第一旋转驱动机构连接有一级回转臂，所述一级回转臂连接有第二旋转驱动机构，所述第二旋转驱动机构连接有二级回转臂，所述二级回转臂连接有第三旋转驱动机构，所述第三旋转驱动机构与锚杆钻机连接，所述第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构和第三旋转驱动机构的转动轴平行。本实用新型便于锚杆钻机角度的调节，使得L1区锚杆钻机与隧道轮廓线尽可能垂直，提高锚固效果，适用于隧道的支护和超前地质探测。

技术领域

本实用新型属于锚杆钻机技术领域，具体涉及一种TBM超前锚杆复合钻机。

背景技术

目前敞开式TBM通常将锚杆钻机实行分区配合实现隧道的支护锚固效果，即L1区锚杆钻机13和L2区锚杆钻机14。如图1所示，L1区锚杆钻机13主要作用是在指型护盾的保护下，配合钢拱架安装机及喷混装置对洞壁进行初步支护和超前地质探测。L2区锚杆钻机14则是进行最终的锚杆支护。

当锚杆钻机的钻进方向垂直于隧道轮廓线时，锚固效果才能达到最佳。目前L1区锚杆钻机13的钻进方向和隧道轮廓线法线方向存在较大的夹角，致使锚固效果不好。

现有技术中L1区锚杆钻机13的布置方案如图2所示，L1区锚杆钻机13的姿态调整通过液压马达带动其在大齿圈15上进行旋转运动而实现，L1区锚杆钻机13与隧道轮廓线法线方向夹角较大，约为29°～41°，锚固效果不佳。而且L1区锚杆钻机工作区域内设置有主梁、推进油缸及皮带运输装置，该区域内的部件较大且优化设计的空间有限。

实用新型内容

针对现有技术中L1区锚杆钻机与隧道轮廓线法线方向的夹角较大，锚固效果不佳的问题，本实用新型提供一种TBM超前锚杆复合钻机，其目的在于：减小L1区锚杆钻机与隧道轮廓线法线方向的夹角，增强锚固效果。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种TBM超前锚杆复合钻机，包括锚杆钻机和安装座，所述安装座连接有第一旋转驱动机构，第一旋转驱动机构连接有一级回转臂，所述一级回转臂连接有第二旋转驱动机构，所述第二旋转驱动机构连接有二级回转臂，所述二级回转臂连接有第三旋转驱动机构，所述第三旋转驱动机构与锚杆钻机连接，所述第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构和第三旋转驱动机构的转动轴平行。

采用该技术方案后，锚杆钻机绕第三旋转驱动机构转动，第三旋转驱动机构能够以二级回转臂的长度为半径绕第二旋转驱动机构转动，第二旋转驱动机构能够以一级回转臂的长度为半绕第一旋转驱动机构转动，实现锚杆钻机的多自由度旋转，便于锚杆钻机角度的调节，使得L1区锚杆钻机与隧道轮廓线法线方向的夹角尽可能接近0度，提高锚固效果。并且将安装座设置在主梁的侧面，能够充分利用空间，不与其他设备冲突，取消了现有技术中的大齿圈及其配套的设施，节约了空间。

优选的，所述第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构和第三旋转驱动机构为旋转油缸。

采用该优选方案后，旋转油缸的体积小，节省空间，便于操作。

优选的，所述第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构和第三旋转驱动机构为液压马达和减速器总成。

采用该优选方案后，液压马达和减速器总成能够提供更大的扭矩，用于承受从锚杆钻机传来的力矩，结构的稳定性和承载能力更好。

优选的，所述第三旋转驱动机构连接有回转转接座，所述回转转接座一端与锚杆钻机铰接，另一端铰接连接有回转油缸，所述回转油缸的两端分别与回转转接座和锚杆钻机连接，所述回转油缸、回转转接座和锚杆钻机共同构成的平面与第三旋转驱动机构的旋转平面互相垂直。