[发明专利]凿岩台车智能钻臂及岩体质量探测评估方法

说明书

本发明属于隧道施工设备技术领域。一种凿岩台车智能钻臂，包括推进梁、钻进组件、液压系统、传感器和数据采集处理系统，钻进组件设置在推进梁上，并沿推进梁往复移动动作；液压系统与钻进组件连接，并驱动钻进组件动作；多个传感器布设在推进梁、钻进组件和液压系统上，传感器用于检测凿进过程中的数据信息；数据采集处理系统用于记录传感器的数据信息，并对数据进行处理和显示。还公开了一种岩体质量探测评估方法。本发明能够依托智能化的凿岩台车钻臂实时记录凿岩过程的钻具响应参数，进行掌子面前方岩体质量的评估，从而实现高效便捷的智能化钻进技术和隧道及地下工程钻爆法施工对质量获取的迫切需要。

技术领域

本发明属于隧道施工设备技术领域，具体涉及一种凿岩台车智能钻臂及岩体质量探测评估方法。

背景技术

在隧道施工中，钻爆法因具有适用性强，经济可靠的特点，成为大断面隧道开挖的主选工法。钻爆法施工可分为掌子面钻孔、装药爆破、出渣、立架和湿喷五步主要工序，在整个施工中，钻孔是第一步，而在钻孔过程中获取掌子面前方的岩体性质尤为重要，将极大程度上决定后续施工的具体实施过程和参数优化。在隧道及地下工程施工过程中，往往现场采样后通过各种室内试验测定岩样参数，再综合分析评判隧道前方岩体质量。这种方法一定程度上难以保证室内试验获取结果的快捷性，更难以确保室内环境和现场施工条件的同一性。

现有技术中的试验多为采样试验，无法获取与现场相同的有效结果，导致数据可靠度不高；虽然也存在现场数据采集，但是采集的数据较为杂乱，连续性差，分析和评估方法不合理，均为导致后续的岩体质量评估存在较大的不确定性，对后续的施工作业的指导作用较小，往往无法实现更进一步的优化。

发明内容

本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种凿岩台车智能钻臂及岩体质量探测评估方法，其结构设计合理，能够依托智能化的凿岩台车钻臂实时记录凿岩过程的钻具响应参数，进行掌子面前方岩体质量的评估，从而实现高效便捷的智能化钻进技术和隧道及地下工程钻爆法施工对质量获取的迫切需要。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种凿岩台车智能钻臂，包括：

推进梁；

钻进组件，其设置在所述推进梁上，并沿所述推进梁往复移动动作；

液压系统，其与所述钻进组件连接，并驱动所述钻进组件动作；

传感器，多个所述传感器布设在所述推进梁、钻进组件和液压系统上，所述传感器用于检测凿进过程中的数据信息；以及

数据采集处理系统，所述数据采集处理系统用于记录所述传感器的数据信息，并对数据进行处理和显示。

根据本发明凿岩台车智能钻臂，优选地，所述推进梁包括：

梁体，在所述梁体上设置有导轨；

匹配滑动设置在所述导轨上的凿岩机托板、前夹钎器托板和中托钎器托板；

前部护板，其设置在所述梁体的前端；以及

尾部护板，其设置在所述梁体的后端。

根据本发明凿岩台车智能钻臂，优选地，所述钻进组件包括：

凿岩机，所述凿岩机滑动支撑设置在所述推进梁上；

钎杆，其设置在所述凿岩机的输出端，所述凿岩机驱动所述钎杆动作，所述钎杆通过前夹钎器和中托钎器支撑设置在所述推进梁上；

钻头，其设置在所述钎杆的前端；以及

推进驱动部，其驱动所述凿岩机沿所述推进梁动作。

根据本发明凿岩台车智能钻臂，优选地，所述液压系统包括：