锚索推送装置、锚索台车和锚索支护系统的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种锚索推送装置、锚索台车和锚索支护系统。

背景技术：

2.隧道钻爆开挖过程中易出现大变形的世界级隧道工程难题。经院士专家团队技术攻关，隧道工程中，首创应用npr锚索支护方案使得隧道围岩变形处于可控状态，有效保证了施工工效，加快了工程进度。以木寨岭隧道为例，其原支护体系施工后出现变形，拆换钢拱架频繁，且在拆换拱过程中存在较大安全隐患。采用npr锚索支护方案以来，木寨岭隧道2#斜井最大变形累计收敛由之前637～3145mm大幅降至60～214mm，彻底扭转了前期拆换拱频繁、返工浪费、进度停滞的被动局面，基本再未出现初期支护侵限现象。而锚索安装环节是npr锚索支护施工中的关键节点。目前试验阶段是人工通过气动钻机辅助的形式进行安装，工作时间长，劳动强度大，无可配套的机械化设备。
3.有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种锚索推送装置、锚索台车和锚索支护系统，旨在解决锚索安装难的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段：
6.一种锚索推送装置，用于将锚索推送至锚索安装孔内，包括机架、设置于所述机架上的轨道和将锚索推送至锚索安装孔内的回转推送组件，所述回转推送组件可沿所述轨道的导向方向运动。
7.可选地，所述回转推送组件包括底座、锚索夹头和带动所述锚索夹头旋转的第一驱动；
8.所述底座通过滑板设置于所述轨道上；所述锚索夹头与锚索的自由端连接。
9.可选地，锚索推送装置还包括第二驱动，所述第二驱动的一端与所述轨道连接，另一端与所述滑板连接。
10.可选地，所述底座设置安装孔，所述第一驱动与所述安装孔适配。
11.可选地，锚索推送装置还包括设置于所述轨道上的中间导向架，所述中间导向架位于所述回转推送组件与岩壁之间，用于防止回转推送组件在推送锚索时因受力过大而弯曲。
12.可选地，锚索推送装置还包括回转摩擦轮组；所述回转摩擦轮组包括至少一组相对布置的摩擦轮、用于带动所述摩擦轮回转的第三驱动、可活动的导向架和固定座；其中，
13.所述固定座与所述轨道一端固定连接，所述导向架设置于所述固定座上；
14.可选地，所述导向架包括第一夹持部、与所述第一夹持部铰接的第二夹持部、设置于第一夹持部上的第一导向块以及设置于第二夹持部上的第二导向块，所述第一导向块和
第二导向块适配。
15.可选地，锚索推送装置还包括第四驱动，所述第四驱动用于驱动所述轨道于所述机架上运动以定位补偿所述回转推送组件与岩壁的距离。
16.一种锚索台车，包括至少一个凿岩钻孔装置和上述的锚索推送装置。
17.一种锚索支护系统，包括锚索支护拱架和上述的锚索推送装置。
18.相比于现有技术，本实用新型带来以下技术效果：
19.本实用新型的锚索推送装置，通过回转推送组件为锚索提供朝岩壁方向输送的动力。该回转推送组件向锚索施加的作用力使得锚索快速推送至锚索安装孔，锚索在推送时与锚固剂充分混合，保证施工工效，加快工程进度。
20.本实用新型的锚索台车，通过设置上述的锚索推送装置，具备与锚索推送装置相似的有益效果。
21.本实用新型的锚索支护系统，包括锚索支护拱架和上述的锚索推送装置。该锚索支护系统不会出现初期锚索支护系统侵限现象，避免施工后锚索支护系统出现变形，不需要频繁拆换钢拱架，进而可有效保证施工工效，加快工程进度；使得锚固剂在凝固前与锚索充分混合，达到后期锚索的张拉要求。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1示出了本实用新型的一实施例中锚索推送装置的装配图；
24.图2示出了本实用新型的另一实施例中回转推送组件的结构示意图；
25.图3示出了图2中的回转摩擦轮组在压紧状态时的结构示意图；
26.图4示出了图2中的回转摩擦轮组在打开状态时的结构示意图；
27.图5示出了本实用新型的锚索台车的装配图。
28.附图标号说明：
29.1、机架；2、轨道；3、回转推送组件；4、底座；5、锚索夹头；6、第一驱动；7、滑板；8、第二驱动；9、滑动组件；10、安装孔；11、中间导向架；13、回转摩擦轮组；14、摩擦轮；15、第三驱动；16、导向架；17、固定座；18、第四驱动；19、锚索推送装置；20、锚索；21、凿岩钻孔装置；161、第一夹持部；162、第二夹持部；163、第一导向块；164、第二导向块。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.请参照图1，本实用新型提供了一种锚索推送装置，该装置应用于npr锚索支护方案的锚索安装环节施工中，避免施工后支护体系出现变形，不需要频繁拆换钢拱架，进而可有效保证施工工效，加快工程进度。
36.该锚索推送装置19包括机架1、设置于机架1上的轨道2和将锚索20旋转推送至锚索安装孔的回转推送组件3，回转推送组件3可沿轨道2的导向方向运动。
37.本方案中，沿垂直于隧道的延伸方向设置锚索安装孔(图未示出)，该锚索安装孔内靠近锚索安装孔的位置填充锚固剂，通过锚索推送装置19将锚索20送入锚索安装孔，锚索20与锚固剂混合，达到后期锚索20的张拉要求。
38.机架1相对于轨道2固定，轨道2的导向方向与锚索安装孔的延伸方向一致。回转推送组件3沿轨道2的方向将锚索20推送至岩壁。
39.需要说明的是，回转推送组件3为锚索20提供朝岩壁方向输送的动力。
40.第一阶段：锚索20于锚索安装孔内作直线运动；
41.该回转推送组件3向锚索20施加作用力f1，该作用力f1推动锚索20沿锚索安装孔的延伸方向作直线运动，直至将锚索20推送至锚索安装孔内，直到锚索接触到孔内的锚固剂后停止。
42.第二阶段：为使锚固剂本身充分混合，同时与锚索充分接触，锚索通过回转推送组件将做直线旋转运动直到锚索推送至孔底。
43.该回转推送组件3向锚索20施加作用力f1’，该作用力f1’推动锚索20于锚索安装孔内作直线运动直至锚索20与锚固剂接触时，该回转推送组件3再向锚索20同时施加作用力f2，该作用力f2推动锚索20相对于自身的轴线作旋转(回转)运动。此时，锚索20存在两个方向的合力f＝f1’+f2，使得锚索20在旋转的同时向前作直线运动，让锚索20与锚固剂充分
混合，保证施工工效，加快工程进度。
44.本方案中，回转推送组件3包括底座4、锚索夹头5和带动锚索夹头5旋转的第一驱动6；
45.底座4通过滑板7设置于轨道2上；锚索夹头5与锚索20的自由端连接。
46.具体地，滑板7设置于轨道2上，底座4与滑板7固定连接。滑板7带动底座4沿轨道2来回滑动。锚索夹头5的一端与锚索20远离岩壁的自由端可拆卸的固定连接，另一端与第一驱动6连接。
47.第一驱动6可选为电动、液压、气动等驱动方式。本实施例中，第一驱动6为液压驱动。该第一驱动6包括带动锚索夹头5、锚索20同步旋转的第一驱动油缸。
48.本技术中，包括至少两个实施例可用于将锚索20旋转推送至锚索安装孔内。
49.实施例一
50.作为本技术的第一个实施例，锚索推送装置19还包括第二驱动8，第二驱动8的一端与轨道2连接，另一端与滑板7连接，该第二驱动8用于驱动滑板7来回运动。
51.具体的，第二驱动8可选为电动、液压、气动等驱动方式。本方案中，第二驱动8为液压驱动。该第二驱动8包括第二驱动油缸。该第二驱动油缸通过滑动组件9带动滑板7于轨道2上作来回运动。滑板7运动时，进一步带动回转推送组件3于轨道2上运动。滑动组件9可选为滑轮组、或链轮传动。需要说明的是，该实施例仅通过回转推送组件3将锚索20推送至锚索安装孔内。若锚索20进入锚索安装孔的长度n大于轨道2的长度n时，需要回转推送组件3通过滑板7于轨道2上作来回切换运动。具体地，回转推送组件3运行长度n后，将锚索20的一段距离n推送至锚索安装孔内。此时，锚索20与锚索夹头5分开，回转推送组件3复位，锚索20与锚索夹头5再次固定，重复上述的推送运动，直至将锚索20全部推送至锚索安装孔内。该结构简单，但锚索20不能连续推送，需要通过回转推送组件3于轨道2上来回换步。
52.作为实施例一的进一步改进，底座4设置安装孔10，第一驱动6与安装孔10适配。
53.具体地，安装孔10为底座4上的中心孔。第一驱动6固定于该安装孔10内部，其延伸端与锚索夹头5固定。
54.作为实施例一的进一步改进，锚索推送装置还包括设置于轨道2上的中间导向架11，中间导向架11位于回转推送组件3与岩壁之间，用于防止回转推送组件3在推送锚索20时因受力过大而弯曲。
55.施工时，回转推送组件3对锚索20推送力过大，和/或轨道2过长时，易发生锚索20弯曲或变形。本实施例通过设置中间导向架11解决该问题。
56.具体地，中间导向架11与底座4的结构类似。中间导向架11的中部设置孔，锚索20穿过该孔后向岩壁延伸。优选地，中间导向架11位于轨道2的中部。
57.实施例二：
58.参照图2，作为本技术的第二个实施例，该锚索推送装置还包括回转摩擦轮组13；回转摩擦轮组13包括至少一组相对布置的摩擦轮14、用于带动摩擦轮14回转的第三驱动15、可活动的导向架16和固定座17；其中，
59.固定座17与轨道2一端固定连接，导向架16设置于固定座17上。
60.实施例二与实施例一的区别至少在于：实施例二不仅包括回转推送组件，还进一步的包括回转摩擦轮组13，该回转摩擦轮组13使锚索20能连续推送，直到锚索20剩余长度
达到设定长度(该预定长度不大于轨道2的行程距离)后，再通过回转推送组件3进行单次推送，进而将锚索20全部旋转推送至锚索安装孔内，整个过程不需要通过回转推送组件3于轨道2上来回换步。
61.具体地，第三驱动15用于带动摩擦轮14作回转运动。第三驱动15可选为气动、液压、电动驱动方式中的至少一种。本实施例中，第三驱动15为液压驱动，第三驱动15包括第三驱动油缸。
62.回转摩擦轮组13包括一组摩擦轮14、第三驱动15、导向架16和固定座17。摩擦轮14为一组相互啮合的轮组，相对布置形成挤压锚索20的空间。当然，在其他实施例中，回转摩擦轮组13可包括并排布置的多组摩擦轮14。
63.进一步地，导向架16包括第一夹持部161、与第一夹持部161铰接的第二夹持部162、设置于第一夹持部161上的第一导向块163以及设置于第二夹持部162上的第二导向块164，第一导向块163和第二导向块164适配。
64.具体地，导向架16包括第一夹持部161和第二夹持部162，两者的中部通过紧固件铰接。第一夹持部161的延伸端放置一个摩擦轮14，第二夹持部162的延伸端放置另一个摩擦轮14。
65.实施例二中，参照图3和图4，锚索20包括两个阶段的工作过程：
66.第一阶段，锚索20通过摩擦轮14连续送索：
67.压紧摩擦轮14，第一夹持部161和第二夹持部162合拢。一组摩擦轮14自动啮合，此时，第一导向块163和第二导向块164适配共同形成导向的整体结构，锚索20通过该导向的整体结构后向锚索安装孔延伸。具体地，锚索20通过啮合的摩擦轮14时，受到摩擦轮14的挤压形成一定的正压力，再通过摩擦轮14的第三驱动15驱动摩擦轮14回转，使得锚索20在摩擦轮14摩擦力的驱动下连续向前，直到锚索20剩余长度达到设定要求。
68.第二阶段，锚索20通过回转推送组件3将剩余长度的锚索20旋转推送至锚索安装孔内：
69.打开摩擦轮14，第一夹持部161和第二夹持部162分开。一组摩擦轮14自动分开，第一导向块163和第二导向块164解除导向的整体结构。再通过回转推送组件3将剩余长度的锚索20旋转推送至锚索安装孔内，使得锚索20与锚固剂充分混合。
70.进一步地，锚索推送装置19还包括第四驱动18，第四驱动18用于驱动轨道2于机架1上运动以定位补偿回转推送组件3与岩壁的距离。
71.第四驱动18用于定位补偿回转推送组件3与岩壁的距离，该定位补偿的步骤可设置于锚索20的推送前、推送中。
72.参照图5，一种锚索台车，包括至少一个凿岩钻孔装置21和上述的锚索推送装置19。
73.本方案的锚索台车包括三个臂架，左、右臂架末端设置凿岩钻孔装置21，中间臂架末端设置锚索推送装置19。凿岩钻孔装置21用于钻锚索安装孔。锚索推送装置19用于将锚索20推送至锚索安装孔内。
74.一种锚索施工方法，包括：
75.s1，通过凿岩钻孔装置21钻锚索安装孔；锚索安装孔垂直于隧道的延伸方向；
76.s2，通过锚索推送装置19将锚索20推送至锚索安装孔内。
77.结合锚索台车的实施例，步骤s1中，通过左、右臂架末端设置的二个凿岩钻孔装置21钻锚索安装孔。钻锚索安装孔垂直于隧道的延伸方向。
78.步骤s2中，通过锚索推送装置19将锚索20旋转推送至锚索安装孔内。进一步地，可采用上述实施例一中或实施例二中的锚索推送装置19将锚索20旋转推送至锚索安装孔内。
79.一种锚索支护系统，包括锚索支护拱架(图未示出)和上述的锚索推送装置19。
80.与锚索20安装适配的锚索推送装置19是npr锚索支护系统的关键节点。该锚索推送装置19可快速的将锚索20推送至岩壁，使得锚固剂在凝固前与锚索20充分混合，达到后期锚索20的张拉要求。提高隧道施工中整体的施工强度和精度。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
82.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种锚索推送装置，用于将锚索推送至锚索安装孔内，其特征在于，包括机架、设置于所述机架上的轨道和将锚索推送至锚索安装孔内的回转推送组件，所述回转推送组件可沿所述轨道的导向方向运动。2.根据权利要求1所述的锚索推送装置，其特征在于，所述回转推送组件包括底座、锚索夹头和带动所述锚索夹头旋转的第一驱动；所述底座通过滑板设置于所述轨道上；所述锚索夹头与锚索的自由端连接。3.根据权利要求2所述的锚索推送装置，其特征在于，还包括第二驱动，所述第二驱动的一端与所述轨道连接，另一端与所述滑板连接。4.根据权利要求2所述的锚索推送装置，其特征在于，所述底座设置安装孔，所述第一驱动与所述安装孔适配。5.根据权利要求1至4任一项所述的锚索推送装置，其特征在于，还包括设置于所述轨道上的中间导向架，所述中间导向架位于所述回转推送组件与岩壁之间，用于防止回转推送组件在推送锚索时因受力过大而弯曲。6.根据权利要求1至4任一项所述的锚索推送装置，其特征在于，还包括回转摩擦轮组；所述回转摩擦轮组包括至少一组相对布置的摩擦轮、用于带动所述摩擦轮回转的第三驱动、可活动的导向架和固定座；其中，所述固定座与所述轨道一端固定连接，所述导向架设置于所述固定座上。7.根据权利要求6所述的锚索推送装置，其特征在于，所述导向架包括第一夹持部、与所述第一夹持部铰接的第二夹持部、设置于第一夹持部上的第一导向块以及设置于第二夹持部上的第二导向块，所述第一导向块和第二导向块适配。8.根据权利要求1至4任一项所述的锚索推送装置，其特征在于，还包括第四驱动，所述第四驱动用于驱动所述轨道于所述机架上运动以定位补偿所述回转推送组件与岩壁的距离。9.一种锚索台车，其特征在于，包括至少一个凿岩钻孔装置和权利要求1至8任一项所述的锚索推送装置。10.一种锚索支护系统，其特征在于，包括锚索支护拱架和权利要求1至8任一项所述的锚索推送装置。

技术总结

本实用新型提供了一种锚索推送装置、锚索台车和锚索支护系统，该锚索推送装置包括机架、设置于所述机架上的轨道和将锚索推送至锚索安装孔内的回转推送组件，所述回转推送组件可沿所述轨道的导向方向运动。本方案中的锚索推送装置，可将锚索快速推送至锚索安装孔内，锚索在推送时与锚固剂充分混合，保证施工工效，加快工程进度。加快工程进度。加快工程进度。