[发明专利]一种用于隧道施工的钻取芯一体化钻机

说明书

本发明公开了一种用于隧道施工的钻取芯一体化钻机，包括超前钻机本体、钻杆、定位板、底座、芯料框以及控制系统，所述超前钻机本体、定位板均安装在底座上，钻杆安装在超前钻机本体上，定位板与钻杆相互对齐，芯料框设置在超前钻机本体、定位板之间；所述钻杆为双层结构，包括外套杆和内套杆，外套杆和内套杆均为环形结构，且内套杆外壁与外套杆内壁之间留有灰料槽；所述外套杆和内套杆杆口分别设置有开孔刀和打磨刀，在内套杆环形腔底部设置有活动推板，活动推板通过液压杆安装在内套杆底部；所述液压杆设置有液压系统，液压系统、朝前钻机本体均与控制系统连接；本发明实现了钻杆钻孔取芯一体化，有效减轻了后续工作压力。

技术领域

本发明涉及地质钻探技术领域，具体为一种用于隧道施工的钻取芯一体化钻机。

背景技术

隧道施工过程中，为了能够提前对隧道掌子面前方的地质情况进行了解、预判，经常需要进行超前钻孔、取芯。

目前超前钻机具备自动化钻孔功能，但将岩芯钻孔后，需要人工从钻机上将岩芯取出来，操作繁杂、耽误时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道施工的钻取芯一体化钻机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道施工的钻取芯一体化钻机，包括超前钻机本体、钻杆、定位板、底座、芯料框以及控制系统，所述超前钻机本体、定位板均安装在底座上，钻杆安装在超前钻机本体上，定位板与钻杆相互对齐，芯料框设置在超前钻机本体、定位板之间；所述钻杆为双层结构，包括外套杆和内套杆，外套杆和内套杆均为环形结构，且外套杆和内套杆之间留有灰料槽；所述外套杆和内套杆杆口分别设置有开孔刀和打磨刀，在内套杆环形腔底部设置有活动推板，活动推板通过液压杆安装在环形腔底部；所述液压杆设置有液压系统，液压系统、超前钻机本体均与控制系统连接。

优选的，所述开孔刀和打磨刀均为金刚石复合刀片，分别在环形的外套杆和内套杆上均匀设置。

优选的，所述外套杆的杆口和内套杆的杆口相互错开，内套杆杆口处于外套杆内部，打磨刀顶端与外套杆杆口之间距离差为打磨刀高度的5～8倍。

优选的，所述外套杆上开有出料槽，所述出料槽一端与灰料槽相通，另一端与外部相互连通。

优选的，所述出料槽为弧形槽，出料槽两端相互错开。

优选的，所述芯料框中设置有放置槽，在放置槽中间部位设置导向块；所述导向块顶端设置为半圆形结构，导向块的侧面设置为弧面，且弧面分别与半圆形结构、放置槽底面相切。

优选的，所述放置槽两侧槽壁上设置有缓冲垫，所述缓冲垫由橡胶材料制成。

优选的，本发明还提供了一种用于隧道施工的钻取芯一体化钻机的使用方法，包括如下步骤，

S1：通过控制系统打开超前钻机本体，带动钻杆移动，钻杆从定位板上穿出，穿入岩壁中；

S2：钻杆在超前钻机本体的驱动下转动，外导杆与内套杆随之转动；外导杆对岩壁进行打孔，打孔后留有圆柱形的芯样，内套杆对芯样进行打磨，将芯样收入内套杆环形槽中，灰料进入灰料槽中；

S3：随着钻杆在岩壁中钻孔的行进，芯样逐渐收入内套杆中，打孔完毕后，收回钻杆，使外套杆的杆口与导向块对齐；

S4：通过控制系统控制液压杆的液压系统，使液压杆伸长，带动活动推板向外移动，推出芯样；

S5：芯样落在放置槽中，在导向块的导向作用下，在放置槽中排布；

S6：芯样排出完毕后，对整个机器装置进行清理。

优选的，所述步骤S6中对机器清理具体包括对内套杆内槽、开孔刀、打磨刀、出料槽以及灰料槽的清理。