专利名称：组合式岩石钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可在岩石上钻孔的钻机，特别是涉及一种 插装式组合钻机。
背景技术：
我国在高压电力输电线路中承载高压线铁塔的基础建设方面，建 国以来一直沿用原苏联的"大开挖"的模式，即在塔位点挖出数十立 方的土石形成大坑，再向坑中浇灌钢筋混凝土，同时将固定铁塔塔脚 的地脚螺栓浇灌其中，以形成固定铁塔的基础。用此方法，在山地中 施工时，原本坚固的岩石地层也要爆破开挖，这使得铁塔基础建设工 程量巨大，而且开挖后大量土石方顺山坡下泻很容易造成水土流失和 植被破坏，对这些损失的赔偿，增加了电力线路建设的投资。
采用锚杆式岩石基础可解决上述工程量巨大、投资增加等问题。 具体方法是在山地岩石上钻出6 10米深大孔后，将固定铁塔的地 脚螺栓用水泥浇灌于其中， 一个铁塔四个塔脚，每个塔脚用四个地脚
螺栓固定，每塔共16个地脚螺栓，需钻16个孔。此时，工程量孔部 分仅为0.1立方米左右，这大大减少了土石方及混凝土的工程量，同 时减少了山体破坏造成的水土流失及植被破坏，其经济效益非常可 观。 一条大开挖线路的基础建设投资可建设数条锚杆式线路基础。但 这种施工方案却一直未能实现。原因是多年来未能解决适合于在山地 中做打游击式作业、相对轻便、搬运方便、能在岩石上钻大孔、深孔的钻孔机械。
上世纪80年代末，我国研制出了一种轻型组合式岩石钻机，该 钻机通过了各种软硬风化层岩石抗拉拔试验考核，为实现山地锚杆基 础提供了可靠的施工机具，也使得山地铁塔锚杆基础终成现实。在当 时能源部及东北电管局的推动下，国内主要省市都采用了锚杆式铁塔
基础，仅辽宁省就实施了 3100多级铁塔，这些铁塔大多已经安全运
行了十几年。随着我国电力线路电压等级的提高，我们对钻机施工的 方便和规范程度要求也随之提高，对钻机结构也有了新的要求。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可在岩石上钻孔的插装式组合 钻机，该钻机取消了销轴连接，现场组合迅速，拆卸搬运方便，适合
50万伏以上塔位的锚杆施工。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的
组合式岩石钻机，包括上索架、下索架和立柱总成部分，立柱总 成由立柱、滑轮箱、廻转机、气马达以及气缸组成，上索架中心和下 索架中心分别插入立柱总成中心立柱的上下两端，设有紧线器的钢丝 绳将上索架、下索架锁紧与立柱总成固定形成一体钢丝绳一端通过
锁钩与上索架连接，另一端通过紧线器与下索架连接；立柱为矩形管，
上面套有可调间隙的滑轮箱，滑轮箱上安装有廻转机和气马达；气缸 通过气缸杆与滑轮箱连接；冲击器旋接在钻杆下端，钻杆与廻转机输 出端旋接；下索架底部设有T型滑槽，下索架通过T型连接器与预 先锚在地下的机动小锚杆连接，下索架上还设有可调压脚。所述的组合式岩石钻机，上索架和下索架为三角形索架或四角形 索架。
本实用新型的优点与效果是
1. 本实用新型钻机为三大件插装式上下索架插入立柱总成上 下端，用钢丝绳将上下索架锁紧，与立柱总成形成牢固稳定的一体；
2. 本实用新型中锁紧后的一体化机体可垂直钻进，也可通过辅
助拉线进行其他角度下的钻进；
3. 本实用新型钻机中的立柱为矩形管，上套有可调间隙的滑轮 箱的承载结构；
4. 本实用新型钻机具有可调钻孔中心距位置的功能，可适应不 同等级塔位不同的地脚螺栓中心位置变化的要求；
5. 本实用新型钻机采用钢丝绳加紧线器锁定方式，无须螺栓固 定，取消了销轴连接，现场组合迅速，拆卸搬运方便，提高了施工效 率，同时保养维护方便；
6. 本实用新型钻机适合50万伏以上塔位的锚杆施工。
图l是本实用新型的整体结构示意图； 图2是本实用新型的三角形上索架俯视图； 图3是本实用新型图1中的A-A剖面图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型进行详细说明。 本实用新型为适应不同等级塔位不同的地脚螺栓中心位置变化，有上下各为三角形索架和上下各为十字形的四角形索架两种组合方 式，两种方式都具有可调钻孔中心距位置的功能，但后者调节范围更 大，且后者一次机架定位，前者则特别适合于非标准孔位的钻进。
上下索架均采用三角形索架的组合式岩石钻机的结构及工作过 程如下
如图所示，组合式岩石钻机，包括上索架、下索架和立柱总成等 部分，其中立柱总成由立柱5、滑轮箱9、廻转机10、气马达11以
及气缸6组成，上索架12中心和下索架2中心分别插装在立柱总成 中心立柱5的上下两端，设有紧线器3的钢丝绳4将上索架12、下 索架2锁紧与立柱总成固定形成一体钢丝绳4 一端通过锁钩13与 上索架12连接，另一端通过紧线器3与下索架2连接；立柱5为矩 形管，上面套有可调间隙的滑轮箱9，滑轮箱9上安装有廻转机10 和气马达ll;气缸6通过气缸杆与滑轮箱9连接；冲击器7旋接到 钻杆8下端，钻杆8与廻转机10输出端旋接；下索架2底部设有T 型滑槽，下索架2通过T型连接器14与预先锚在地下的机动小锚杆 l连接，下索架2上还设有可调压脚15。
工作时，将上索架9与下索架2 (星形底座)中心分别插入立柱 总成5中心导柱的上下端，三个角分别用带紧线器的钢丝绳锁紧。通 过三条索具的的松紧调节，可将立柱总成调成与垂线平行状态。调节 下索架2使廻转机10输出中心对准拟钻孔位，再旋动三个可调压脚 15使下索架2与地面与机动小锚杆1拉紧固定从而固定整个机架。
气缸6在压縮空气作用下向上将滑轮箱9和安装在其上的廻转机组10、气马达ll顶到上端，将钻杆8与廻转机输出端旋接，冲击器
7 (钻头)旋接到钻杆8下端。压縮空气驱动风马达11可带动廻转机 IO使岩石钻旋转。开动气马达ll，廻转机10工作，向气缸6反向加 压，在气动操纵阀控制下，气缸6通过气缸杆拉动立柱5上的滑轮箱 8以及廻转机组10、气马达11向下运动，高压风通过廻转机中空的 主轴，通过中空的钻杆使冲击器7工作，当钻头接触岩石地面时在压 縮空气作用下开始冲击钻进。钻杆8在气缸6垃动向下钻入到托杆器 16后，廻转机10反转，卸杆。通过气缸提起廻转机组，接入新的转 杆，重复以上操作，直至钻到设计深度。钻进完毕，反向操作将钻杆 一节节依次提起直至提起钻头。结束此孔钻进，松开可调压脚15， 旋转下索架至钻头对准下一孔位，再将可调压脚15向下旋，再次拉 紧机架操作钻第二孔。 一次机动小锚杆定位，机架旋转90°四次， 即可钻成四孔，即一个塔脚的基础。四孔的中心距不同，可通过调节 下索架底部的T型连接器14在凹型滑槽中的位置达到。超出调节尺 寸的孔位钻进，可换四角索架锁定钻进。
上下索架为四角形索架时，此索架式施工方法是先将塔脚座用水 泥灌制成，在塔脚水泥礅上预埋了四个M14螺栓，下索架四角端有 四个水平孔，将螺栓插入孔内，用螺母将下索架固定在礅台上。
在四角形索架结构中，除上下索架为四角(十字型)夕卜，在立柱 总成的立柱上下端各插入一个入L型水平调节臂，调节臂内有T型 滑槽，内嵌入带插头的T型滑块，滑块插头分别插入上下四角索架的 中心孔内。上索架12中心孔插入上滑块的柱头，上索架12可围绕此柱头转动，下滑块滑入下调节臂的T型槽内，下滑块下方为半圆球头，
且座入下索架2中心的球形座内，既能360°旋转，又能使立柱总成
在垂直方向一定角度内调节垂直度。上滑块和下滑块在上下调节臂滑 槽中不同位置就形成钻头中心对索架中心不同的中心距，以满足不同 等级电压塔位的设计要求。
选定中心距，固定上下滑块在调节臂中位置，下滑块置入下索架
中心球座内，上索架插入上滑块柱头中，四角上下用钢丝绳4及紧线 器3锁定，钻机即组合完毕。调节滑块在调节臂中位置，使钻杆中心 到滑块中心距离与设计孔位对角线的1/2 —致，旋动立柱总成使钻杆 中心对准设计孔位之一孔。锁紧钢丝绳，即可开通高压风操纵气阀， 气缸向下拉动廻转机进行钻孔，钻毕一孔，操纵气阀组通过气缸向上 推，提起钻具，略松两根钢丝绳，将立柱总成旋转90°对准下一孔 位，重新锁紧钢丝绳，重复以上操作直至将四个孔位分别钻出岩孔。 四角索架、带调节臂的组合式岩石钻机使锚杆式高压线路铁塔的 基础施工工艺更加优化，效率大大提高。
权利要求1.组合式岩石钻机，包括上索架、下索架和立柱总成部分，其特征在于，立柱总成由立柱(5)、滑轮箱(9)、廻转机(10)、气马达(11)以及气缸(6)组成，上索架(12)中心和下索架(2)中心分别插入立柱总成中心立柱(5)的上下两端，设有紧线器(3)的钢丝绳(4)将上索架(12)、下索架(2)锁紧与立柱总成固定形成一体钢丝绳(4)一端通过锁钩(13)与上索架(12)连接，另一端通过紧线器(3)与下索架(2)连接；立柱(5)为矩形管，上面套有可调间隙的滑轮箱(9)，滑轮箱(9)上安装有廻转机(10)和气马达(11)；气缸(6)通过气缸杆与滑轮箱(9)连接；冲击器(7)旋接在钻杆(8)下端，钻杆(8)与廻转机(10)输出端旋接；下索架(2)底部设有T型滑槽，下索架(2)通过T型连接器(14)与预先锚在地下的机动小锚杆(1)连接，下索架(2)上还设有可调压脚(15)。
2. 根据权利要求1所述的组合式岩石钻机，其特征在于，上索 架和下索架为三角形索架或四角形索架。
专利摘要组合式岩石钻机，涉及一种可在岩石上钻孔的钻机，该钻机包括上索架、下索架和立柱总成等部分，立柱总成由立柱(5)、滑轮箱(9)、回转机(10)、气马达(11)以及气缸(6)组成，上索架(12)中心和下索架(2)中心分别插入立柱总成中心立柱(5)的上下两端，设有紧线器(3)的钢丝绳(4)将上索架(12)、下索架(2)锁紧与立柱总成固定形成一体。该钻机为插装式组合钻机，取消了销轴连接，现场组合迅速，拆卸搬运方便，适合50万伏以上塔位的锚杆施工。
文档编号E21B15/00GK201326375SQ20082023176
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者郁红梅, 郁红波 申请人:郁红波;郁红梅