一种锚杆推送装置及推送方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体涉及一种锚杆推送装置及推送方法。

背景技术：

1、随着国家对工程建设领域提出并逐步推广的机械化换人，自动化减人条例的实施，我国铁路、公路软弱围岩隧道施工中，锚杆台车是重要的初期支护设备，其较大的优势已逐步运用于铁路和公路隧道，同时机械化施工已逐步取代传统的人工安装。

2、目前国内外的锚杆台车在安装锚杆时采用旋紧螺母方式使锚杆产生预应力，该方式安装因受到螺母螺纹与锚杆螺纹之间、螺母与垫板之间的摩擦阻力差异较大，在旋紧扭矩恒定的情况下，导致锚杆产生的预应力存在较大的差异，因涨壳滑片没有进行预张开，旋转螺母时涨壳头会产生较大的后退量，使锚杆冒出螺母的距离相对较长，且很不均匀，同时设备采用信息化后，数据的采集准确度不高等缺点。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中存在的问题，提出了一种锚杆推送装置及推送方法。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种锚杆推送装置，用于隧道锚杆支护中涨壳式锚杆的推送，包括箱体、锚杆锁紧机构、锚杆拉紧机构、回转接头及滑板，所述锚杆锁紧机构和锚杆拉紧机构分别安装在箱体的两端，所述锚杆锁紧机构设置有用于锁紧锚杆的套筒，所述锚杆拉紧机构设置有拉拔轴，所述拉拔轴可与锚杆连接并轴向移动；所述回转接头与锚杆拉紧机构连接，所述滑板与臂架滑动连接，可在臂架上滑动。

4、具体的，所述锁紧机构包括液压马达一和套筒轴，所述液压马达一固定安装在箱体上，所述液压马达一连接有驱动轴，驱动轴上设置有驱动齿，所述驱动齿与从动齿啮合，从动齿设置在套筒轴上。

5、具体的，所述驱动轴、套同轴均通过轴承安装在箱体，套同轴的末端通过螺纹连接套筒。

6、具体的，所述锚杆拉紧机构包括液压马达二、液压油缸及拉拔轴，所述液压马达二安装在箱体上，液压马达二的输出轴连接驱动轴二，驱动轴二上设置驱动齿二，所述驱动齿二与从动齿二啮合，从动齿二设置在驱动套，驱动套通过轴承安装在箱体上，所述拉拔轴穿过驱动套与液压油缸连接。

7、具体的，所述拉拔轴通过花键形式穿过驱动套；拉拔轴为台阶轴，其头部设置有螺纹套并位于套筒轴内，所述液压油缸的缸体及活塞均为空心结构，所述拉拔轴穿过液压油缸的活塞，拉拔轴尾部通过螺母固定在活塞的一端，活塞的另一端通过挡片与拉拔轴的台阶面限位。

8、具体的，所述回转接头包括壳体、转轴、限位板和限位座，壳体内设置有油封和定位套， 所述转轴穿过定位套和油封安装于壳体内，所述限位板通过螺栓与壳体下部固定，限位板与限位座活动连接，限位座固定安装在滑板上。

9、具体的，所述转轴的一端通过螺栓连接封板，另一端与拉拔轴固定连接，所述限位座设置有滑槽，限位板安装于滑槽中；所述壳体为中空结构且设置有注浆口并与之相通，转轴为空心结构，转轴位于该中空结构内并且设置有进浆通道。

10、具体的，所述拉拔轴为空心结构，所述拉拔轴、转轴内部通道及壳体上的注浆口组成注浆通道。

11、一种锚杆推送装置的推送方法，包括如下步骤：

12、s1，装锚杆：锚杆推送装置推进对准锚杆，启动液压马达二驱动驱动套使拉拔轴前端的螺纹套旋入锚杆；

13、s2，送杆：锚杆推送装置继续向前推进将锚杆送入围岩上打好的孔中；

14、s3，涨壳预张开：再次启动液压马达二驱动锚杆杆体旋转，锚杆杆体推动滑片移动并且张开接触到围岩；

15、s4，锚杆拉紧：关停液压马达二，液压油缸启动驱动拉拔轴带动锚杆杆体回退，滑片已接触到围岩，拉紧时滑片则可固定在围岩上；

16、s5，锚杆锁紧：保持液压油缸拉力的同时启动液压马达驱动套筒旋转将锚杆上的螺母锁定在垫板上；

17、s6，注浆：开启注浆系统至压力到设定压力，浆液通过壳体上的注浆口和拉拔轴进入锚杆中；

18、s7，退丝：反转液压马达二驱动拉拔轴反向旋转使锚杆与拉拔轴脱离，锚杆推送装置回到原位。

19、基于上述技术方案，可产生如下技术效果：

20、1.本发明采用张拉式安装方式，其作用力直接作用在锚杆上，能精确控制锚杆受到的拉力，使每根锚杆产生的预应力都相同，同时还能直观体现出锚杆受到的拉力；

21、2. 张拉式安装采用预张开涨壳滑片，再拉动锚杆时，涨壳头后退较少，拉出的距离较小，从而能有效的控制锚杆冒出螺母的距离，可进一步提高锚杆的安装质量；

22、3. 本发明的锚杆推送装置不仅能从事涨壳式锚杆安装还能从事树脂锚杆安装，锚杆推进装置可带动锚杆高速旋转，从而使树脂药卷在短时间充分混合，提高树脂锚杆的安装效率和质量。

技术特征：

1.一种锚杆推送装置，用于隧道锚杆支护中涨壳式锚杆的推送，包括箱体（1）、锚杆锁紧机构（3）、锚杆拉紧机构（4）、回转接头（5）及滑板（6），其特征在于，所述锚杆锁紧机构（3）和锚杆拉紧机构（4）分别安装在箱体（1）的两端，所述锚杆锁紧机构（3）设置有用于锁紧锚杆的套筒（31），所述锚杆拉紧机构（4）设置有拉拔轴（47），所述拉拔轴（47）可与锚杆连接并轴向移动；所述回转接头（5）与锚杆拉紧机构（4）连接，所述滑板（6）与臂架滑动连接，可在臂架上滑动。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述锁紧机构（3）包括液压马达一（32）和套筒轴（33），所述液压马达一（32）固定安装在箱体（1）上，所述液压马达一（32）连接有驱动轴（35），驱动轴（35）上设置有驱动齿（34），所述驱动齿（34）与从动齿（36）啮合，从动齿（36）设置在套筒轴（33）上。

3.根据权利要求2所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述驱动轴（35）、套同轴（33）均通过轴承安装在箱体（1），套同轴（33）的末端通过螺纹连接套筒（31）。

4.根据权利要求1所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述锚杆拉紧机构（4）包括液压马达二（42）、液压油缸（41）及拉拔轴（47），所述液压马达二（42）安装在箱体（1）上，液压马达二（42）的输出轴连接驱动轴二（44），驱动轴二（44）上设置驱动齿二（43），所述驱动齿二（43）与从动齿二（45）啮合，从动齿二（45）设置在驱动套（46），驱动套（46）通过轴承安装在箱体（1）上，所述拉拔轴（47）穿过驱动套（46）与液压油缸（41）连接。

5.根据权利要求4所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述拉拔轴（47）通过花键形式穿过驱动套（46）；拉拔轴（47）为台阶轴，其头部设置有螺纹套并位于套筒轴（33）内，所述液压油缸（41）的缸体及活塞均为空心结构，所述拉拔轴（47）穿过液压油缸（41）的活塞，拉拔轴（47）尾部通过螺母固定在活塞的一端，活塞的另一端通过挡片（48）与拉拔轴（47）的台阶面限位。

6.根据权利要求1所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述回转接头（5）包括壳体（51）、转轴（53）、限位板（55）和限位座（56），壳体（51）内设置有油封（52）和定位套（54）， 所述转轴穿过定位套（54）和油封（52）安装于壳体（51）内，所述限位板（55）通过螺栓与壳体（51）下部固定，限位板（55）与限位座（56）活动连接，限位座（56）固定安装在滑板（6）上。

7.根据权利要求6所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述转轴（53）的一端通过螺栓连接封板，另一端与拉拔轴（47）固定连接，所述限位座（56）设置有滑槽，限位板（55）安装于滑槽中；所述壳体（51）为中空结构且设置有注浆口并与之相通，转轴（53）为空心结构，转轴（53）位于该中空结构内并且设置有进浆通道。

8.根据权利要求1所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，所述拉拔轴（47）为空心结构，所述拉拔轴（47）、转轴（53）内部通道及壳体（51）上的注浆口组成注浆通道。

9.一种锚杆推送装置的推送方法，基于权利要求1-8任意一项所述的一种锚杆推送装置，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种锚杆推送装置及推送方法，用于隧道锚杆支护中涨壳式锚杆的推送，包括箱体、锚杆锁紧机构、锚杆拉紧机构、回转接头及滑板，所述锚杆锁紧机构和锚杆拉紧机构分别安装在箱体的两端，所述锚杆锁紧机构设置有用于锁紧锚杆的套筒，所述锚杆拉紧机构设置有拉拔轴，所述拉拔轴可与锚杆连接并轴向移动；所述回转接头与锚杆拉紧机构连接，所述滑板与臂架滑动连接，可在臂架上滑动。本发明的锚杆推进装置，是一种预应力锚杆和树脂锚杆的安装装置，该装置由液压马达和液压油缸作为动力源，拉紧机构能直接作用在锚杆上，使每根锚杆产生相同的预应力，同时还能有效控制锚杆端面与螺母的距离，提高锚杆安装质量。

技术研发人员：杨燕国,徐乐,王为民,刘恒
受保护的技术使用者：四川新筑智能工程装备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15