本技術涉及公路隧道施工設備，具體為一種軟弱圍巖機械鉆進裝置。

背景技術：

1、在各圍巖等級中,ⅰ類：巖石新鮮完整、構造影響輕微、節(jié)理裂隙不發(fā)育或稍發(fā)育，閉合且延伸不長，無或很少軟弱結構面、斷層帶寬<0.1米，與洞向近正交、巖體呈整體或塊狀砌體結構。ⅱ類：巖石新鮮或微風化，受構造影響一般。節(jié)理裂隙稍發(fā)育或發(fā)育。有少量軟弱結構面、層間結合差。斷層破碎帶寬<0.5米、與洞向斜交或正交、巖體呈塊狀砌體或層狀砌體結構。ⅲ類：巖石微風化或弱風化，受地質構造影響裂隙發(fā)育、部分張開充泥。軟弱結構面分布較多、斷層破碎帶<1米，與洞線斜交或平行、巖石呈碎石狀鑲嵌結構。ⅳ類：與ⅲ類同。斷裂及軟弱結構面較多，斷層破碎帶<2米，與洞平行，巖體呈碎石狀鑲嵌結構，局部呈碎石狀壓碎結構。ⅴ類：散體：砂層滑坡堆積及碎、卵、礫質土。ⅵ類：松散：砂層夾礫石土及卵石土等。

2、在對ⅲ類及以上圍巖進行鉆爆法快速施工過程中,由于圍巖會出現(xiàn)較多的軟弱結構，通常會選用掘進機器作為施工設備，其施工效率更高。掘進機器通常包括機身、懸臂以及安裝在懸臂上的機械鉆等主要部件。

3、在施工過程中，由于圍巖性質發(fā)生變化，掘進機的機械鉆在掘進的過程中會出現(xiàn)卡頓甚至故障現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的原因主要是所在圍巖層中也會混雜一些較硬的物體，導致掘進機的低速鉆頭不能很好應對。通常，遇到這類情況會調換設備對其進行針對性的鉆爆。但是這種方式耗時較長。施工隧道內較為狹窄，操作多有不便。

4、現(xiàn)有技術通過在截割鉆頭中設置沖擊鉆頭，在掘進過程中遇到硬巖時，可以使用沖擊鉆頭能夠對硬巖進行切割破碎，提高了掘進機的掘進效率，減小掘進機的故障率，不需要額外的人工作業(yè)，降低了施工的安全風險。

5、現(xiàn)有技術在實際使用中，高壓氣體驅動的沖擊鉆頭與物體碰撞時，容易產生徑向偏移，導致沖擊鉆頭微量晃動。原因在于，沖擊鉆頭與大量不規(guī)則硬質結構體之間產生往復沖擊后，由于沖擊鉆頭活塞段的過度磨損，其沖擊受力點會偏心。久而久之容易降低沖擊鉆頭的沖擊力度，影響沖擊鉆頭的使用壽命。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供一種軟弱圍巖機械鉆進裝置,?以解決上述現(xiàn)有技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種軟弱圍巖機械鉆進裝置,包括鉆頭殼體，所述鉆頭殼體的一端轉動設有截割鉆頭，所述鉆頭殼體的另一端轉動設有動力輸送部件，所述動力輸送部件和截割鉆頭傳動連接；

3、所述截割鉆頭上設有中空通道，所述中空通道內設有沖擊器，所述沖擊器的一端上設有可伸出中空通道用于沖擊圍巖的沖擊鉆頭，所述沖擊器的另一端伸入鉆頭殼體與動力輸送部件傳動相連；

4、所述沖擊器內設有伸入沖擊鉆頭內用于穩(wěn)定沖擊鉆頭的中心軸組件。

5、優(yōu)選的，所述沖擊器包括具備空腔的沖擊筒體，以及套設在沖擊筒體外的氣動回轉接頭，所述氣動回轉接頭包括固定套設于沖擊筒體外的轉子，所述轉子通過滾動軸承轉動設有定子，且所述轉子與定子之間密封設有氣動輸送腔體，所述定子上設有氣體輸送口，所述轉子上設有氣體輸出口，所述沖擊筒體上設有與空腔連通的氣體入口，所述氣體輸出口與氣體入口管道連接。

6、優(yōu)選的，所述沖擊鉆頭設于沖擊筒體的內腔里，所述中心軸組件包括固定卡設在沖擊筒體的內腔壁面的支撐座，所述支撐座上插設有中心定位軸，所述中心定位軸穿過沖擊鉆頭活塞段的側壁并伸入至內部。

7、優(yōu)選的，所述沖擊鉆頭內設有行程腔體，所述中心定位軸的兩端設有第一定位塊和第二定位塊，所述第二定位塊置于行程腔體內。

8、優(yōu)選的，所述支撐座包括鑲嵌在沖擊筒體的內腔壁面上的安裝圈座，所述安裝圈座內間隔設有向中部匯集的支撐肋板，所述支撐肋板所匯集的中部設有沿其長度方向貫通的通孔，所述中心定位軸插設于通孔內。

9、優(yōu)選的，所述行程腔體內設有錐孔，所述第二定位塊上設有錐面，所述錐面與錐孔相適配。

10、優(yōu)選的，所述鉆頭殼體與截割鉆頭、動力輸送部件之間通過滾動軸承實現(xiàn)法蘭連接。

11、優(yōu)選的，所述動力輸送部件包括與沖擊筒體連接的扭矩限制聯(lián)軸器，以及與扭矩限制聯(lián)軸器連接的軸套，所述軸套上設有動力輸入軸。

12、本實用新型的有益效果集中體現(xiàn)在：該軟弱圍巖機械鉆進裝置，通過在沖擊筒體的內腔里增設中心軸組件，來矯正沖擊鉆頭沖擊過程的偏移現(xiàn)象，減少沖擊鉆頭的徑向偏移量，可有效延長沖擊鉆頭的使用壽命。

技術特征：

1.一種軟弱圍巖機械鉆進裝置,其特征在于，包括鉆頭殼體，所述鉆頭殼體的一端轉動設有截割鉆頭，所述鉆頭殼體的另一端轉動設有動力輸送部件，所述動力輸送部件和截割鉆頭傳動連接；

2.根據(jù)權利要求1所述一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，其特征在于，所述沖擊器包括具備空腔的沖擊筒體，以及套設在沖擊筒體外的氣動回轉接頭，所述氣動回轉接頭包括固定套設于沖擊筒體外的轉子，所述轉子通過滾動軸承轉動設有定子，且所述轉子與定子之間密封設有氣動輸送腔體，所述定子上設有氣體輸送口，所述轉子上設有氣體輸出口，所述沖擊筒體上設有與空腔連通的氣體入口，所述氣體輸出口與氣體入口管道連接。

3.根據(jù)權利要求2所述一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，其特征在于，所述沖擊鉆頭設于沖擊筒體的內腔里，所述中心軸組件包括固定卡設在沖擊筒體的內腔壁面的支撐座，所述支撐座上插設有中心定位軸，所述中心定位軸穿過沖擊鉆頭活塞段的側壁并伸入至內部；

4.根據(jù)權利要求3所述一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，其特征在于，所述支撐座包括鑲嵌在沖擊筒體的內腔壁面上的安裝圈座，所述安裝圈座內間隔設有向中部匯集的支撐肋板，所述支撐肋板所匯集的中部設有沿其長度方向貫通的通孔，所述中心定位軸插設于通孔內。

5.根據(jù)權利要求3所述一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，其特征在于，所述行程腔體內設有錐孔，所述第二定位塊上設有錐面，所述錐面與錐孔相適配。

6.根據(jù)權利要求1所述一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，其特征在于，所述鉆頭殼體與截割鉆頭、動力輸送部件之間通過滾動軸承實現(xiàn)法蘭連接。

7.根據(jù)權利要求6所述一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，其特征在于，所述動力輸送部件包括與沖擊筒體連接的扭矩限制聯(lián)軸器，以及與扭矩限制聯(lián)軸器連接的軸套，所述軸套上設有動力輸入軸。

技術總結
本技術涉及一種軟弱圍巖機械鉆進裝置，包括鉆頭殼體，所述鉆頭殼體的一端轉動設有截割鉆頭，所述鉆頭殼體的另一端轉動設有動力輸送部件，所述動力輸送部件和截割鉆頭傳動連接；所述截割鉆頭上設有中空通道，所述中空通道內設有沖擊器，所述沖擊器的一端上設有可伸出中空通道用于沖擊圍巖的沖擊鉆頭，所述沖擊器的另一端伸入鉆頭殼體與動力輸送部件傳動相連；所述沖擊器內設有伸入沖擊鉆頭內用于穩(wěn)定沖擊鉆頭的中心軸組件。該軟弱圍巖機械鉆進裝置，通過在沖擊筒體的內腔里增設中心軸組件，來矯正沖擊鉆頭沖擊過程的偏移現(xiàn)象，減少沖擊鉆頭的徑向偏移量，可有效延長沖擊鉆頭的使用壽命。

技術研發(fā)人員：向珂良,米泓伍,周方舉,劉文濤,向靂靂,張鈞鈞,格西彭錯
受保護的技術使用者：四川路橋橋梁工程有限責任公司
技術研發(fā)日：20240508
技術公布日：2024/12/10