[发明专利]隧道超前探孔取芯设备及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，包括钻进平台、动力站平台以及操作平台；其中，

所述钻进平台包括可调支座和设置在所述可调支座上的取芯钻机，所述可调支座用于调节所述取芯钻机的钻进倾角；

在所述动力站平台的内部设置有液压泵站和冷却泵站，所述液压泵站用于为所述钻进平台提供液压能，所述冷却泵站所述钻进平台提供冷却水；

所述操作平台用于控制所述钻进平台和所述动力站平台的运行状态。

2.如权利要求1所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

所述可调支座包括支撑板和设置在所述支撑板的上方的导轨，所述取芯钻机设置在所述导轨上；并且，

在所述支撑板的一端固定有支撑柱，在所述支撑柱的顶部设置有转轴，所述支撑柱通过所述转轴与所述导轨的底部的一端转动连接；在所述支撑板的上表面的中部与所述导轨的底部的远离所述转轴的一侧之间连接有变幅油缸，其中，所述变幅油缸的支撑端通过第一连接耳与所述支撑板的上表面的中部转动连接，所述变幅油缸的输出端通过第二连接耳与所述导轨的底部转动连接。

3.如权利要求2所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

在所述导轨上滑动连接有托板，所述取芯钻机固定在所述托板上；并且，

在所述导轨的内部设置有加压油缸，所述加压油缸的输出端与所述托板相连。

4.如权利要求3所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

在所述支撑板远离所述支撑柱的一端与所述导轨远离所述转轴的一端之间设置有支撑机构，所述支撑机构包括支撑杆、固定在所述支撑板的上表面的第三连接耳以及设置在所述导轨的底端的锁环；其中，

所述支撑杆的一端与所述第三连接耳铰接，所述支撑杆的另一端通过所述锁环与所述导轨锁紧固定。

5.如权利要求4所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

所述取芯钻机包括固定在所述托板上的动力头，在所述动力头上设置有钻杆，在所述钻杆的前端连接有取芯钻头。

6.如权利要求5所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

在所述动力头的内部设置有卡盘、液压马达和水辫；其中，

所述卡盘用于卡紧固定所述钻杆，所述液压马达用于带动所述钻杆转动，所述水辫用于向所述钻杆通冷却水。

7.如权利要求5所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

在所述导轨远离所述取芯钻机的一端设置有夹持器，所述夹持器用于配合所述述动力头装卸所述钻杆。

8.如权利要求3至7中任意一项所述的隧道超前探孔取芯设备，其特征在于，

在所述操作平台上设置操作手柄、多路换向阀组以及压力表；其中，

所述操作手柄用于控制所述取芯钻机进行动作，所述多路换向阀组用于控制所述变幅油缸、所述加压油缸的进退，所述压力表用于显示所述液压泵站的油泵压力。

9.一种隧道超前探孔取芯钻进施工方法，其特征在于，利用如权利要求1至8中任意一项所述的隧道超前探孔取芯设备进行取芯钻进，所述取芯钻进施工方法包括：

通过装载设备将所述钻进平台、所述动力站平台以及所述操作平台运输至待施工的隧道掌子面处；

根据隧道掌子面的施工要求调整所述钻进平台、所述动力站平台以及所述操作平台的放置位置；

通过所述可调支座调整钻进平台的钻进角度；

通过所述取芯钻机对所述隧道掌子面进行钻进取芯；

待取芯完毕后，通过取出的岩心判断所述隧道掌子面的地质情况。

10.如权利要求9所述的隧道超前探孔取芯钻进施工方法，其特征在于，在通过所述取芯钻机对所述隧道掌子面进行钻进取芯的过程中，

根据钻进深度和油泵压力通过所述操作平台的所述操作手柄和所述多路换向阀组及时调整钻进参数。