【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工，更具体地说，是涉及一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备及方法。
技术介绍
1、传统的管棚和锚杆施作方法，在施作时需要提前架设钢拱架进行人工钻孔，而随着隧道断面的增大，架设钢拱架的难度也会随之增加，在进行人工钻孔时危险性也会增加，同时断面的增大也会导致施作时的复杂性增加，进而降低施工效率，增加时间成本。同时，人工施作管棚需要大量人力和材料进行搭建，施工成本相对较高。此外，施工过程中，工人需要在狭小的空间内进行作业，存在被压和其他安全隐患，安全风险较高。另外，施工过程中可能会产生粉尘、噪音和有害气体等问题，对工人的身体健康构成威胁。
2、以上不足，有待改进。
技术实现思路
1、为了解决或缓解上述现有技术中管棚施工效率较低，存在较多安全隐患的问题，本专利技术提供一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备及方法。
2、本专利技术技术方案如下所述：
3、一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备及方法，包括支撑座，所述支撑座上设置有机械臂，所述机械臂活动末端设置有钻头安装件，所述钻头安装件上设置有多个用于安装钻头的钻头连接部，所述钻头连接部与钻头可拆卸连接，用于在所述钻头安装件上形成预设的钻头布局，以适应不同掌子面。
4、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，所述支撑座上设置有行走机构，所述行走机构用于带动所述支撑座移动。
5、进一步，所述行走机构为履带式机构。
6、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，
7、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，所述机械臂与所述钻头安装件之间设置有铰链和伸缩驱动件，所述铰链用于连接所述机械臂和所述钻头安装件，所述伸缩驱动件用于改变所述机械臂和所述钻头安装件相对位置。
8、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，所述钻头连接部在所述钻头安装件上呈矩形阵列排布。
9、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，所述钻头连接部在所述钻头安装件上呈圆周阵列排布。
10、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，所述钻头安装件横截面与隧道净空断面形状相同，所述钻头安装件横截面的尺寸小于隧道净空断面的尺寸。
11、上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，所述钻头安装件横截面为扇形、半圆形或矩形。
12、一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工方法，适用于上述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，包括以下步骤：
13、s1、预处理：清理工作区域，平整场地，测量放线，确定钻孔位置和方向；
14、s2、钻孔作业：根据实际工程条件选择钻头，将钻头安装到钻头安装件上，通过机械臂调整钻头位置，进行钻孔；
15、s3、清洁钻孔：完成钻孔后，用压缩空气或水冲洗钻孔以清除钻屑、灰尘和其他杂质，确保孔壁具有良好的附着性；
16、s4、安装管棚：将预制好的管棚插入钻孔中，封堵管口与孔壁间隙，向管棚中注入水泥浆液。
17、根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于：
18、1、本专利技术通过用机械施工代替人工施工，降低人工在施工过程中的危险性，减少施工工序，不用再设置钢拱架等，降低施工成本的同时提高了施工效率。另外，机械化施工，也提高了施工的准确度，与设计规范更加一致，提高施工质量。在机械臂前部安装钻头安装件，可以根据不同的工况安装不同型号的钻头，且可以灵活调整钻头安装位置，极大提高施工效率。
19、2、本专利技术采用与隧道开挖几何形状相符的钻头安装件，并在钻头安装件前方布设钻头，在针对暗挖隧道开挖掌子面如采用台阶法的角点、拱脚等特殊位置处，机械钻孔施做管棚的空间较为有限，可实现特殊几何空间下的机械钻孔施工。与现有工艺相比，由于开挖隧道形状各异，通过可更换可拆卸式、与隧道净空形状相符的钻头安装件，实现针对不同形状隧道的高效率掌子面机械化钻孔作业。
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1.一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，包括支撑座，所述支撑座上设置有机械臂，所述机械臂活动末端设置有钻头安装件，所述钻头安装件上设置有多个用于安装钻头的钻头连接部，所述钻头连接部与钻头可拆卸连接，用于在所述钻头安装件上形成预设的钻头布局，以适应不同掌子面。
2.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述支撑座上设置有行走机构，所述行走机构用于带动所述支撑座移动。
3.根据权利要求2中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述行走机构为履带式机构。
4.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述机械臂与所述钻头安装件活动连接。
5.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述机械臂与所述钻头安装件之间设置有铰链和伸缩驱动件，所述铰链用于连接所述机械臂和所述钻头安装件，所述伸缩驱动件用于改变所述机械臂和所述钻头安装件相对位置。
6.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述钻头连
7.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述钻头连接部在所述钻头安装件上呈圆周阵列排布。
8.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述钻头安装件横截面与隧道净空断面形状相同，所述钻头安装件横截面的尺寸小于隧道净空断面的尺寸。
9.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述钻头安装件横截面为扇形、半圆形或矩形。
10.一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工方法，其特征在于，适用于权利要求1-9中任一项所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，包括支撑座，所述支撑座上设置有机械臂，所述机械臂活动末端设置有钻头安装件，所述钻头安装件上设置有多个用于安装钻头的钻头连接部，所述钻头连接部与钻头可拆卸连接，用于在所述钻头安装件上形成预设的钻头布局，以适应不同掌子面。
2.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述支撑座上设置有行走机构，所述行走机构用于带动所述支撑座移动。
3.根据权利要求2中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述行走机构为履带式机构。
4.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述机械臂与所述钻头安装件活动连接。
5.根据权利要求1中所述的暗挖隧道机械化超前中管棚施工设备，其特征在于，所述机械臂与所述钻头安装件之间设置有铰链和伸缩驱动件，所述铰链用于连接所...
【专利技术属性】
技术研发人员：文杰，秦善良，王文博，骆建军，李成航，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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