專利名稱：預(yù)制的輕型鉆探機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)制的輕型鉆探機(boring machine),更具體 而言，涉及一種能夠在傳統(tǒng)的大型鉆探機不能用于建造的山區(qū)或城市 商業(yè)區(qū)的狹窄空間里使用的預(yù)制的輕型鉆探機。
背景技術(shù)：
當(dāng)設(shè)計輸電塔的地基和結(jié)構(gòu)時，需要對輸電線路中的目標(biāo)場地的 土地提前進行鑿巖勘測，并將勘測結(jié)果應(yīng)用到設(shè)計中。然而，對于陡 峭的山區(qū)，由于傳統(tǒng)的鉆探機難于進入，所述地區(qū)實際的土壤特征不 能得到充分反映，因此地基設(shè)計通常是基于對土地狀況的假設(shè)而進行 的，從而包含過度設(shè)計的可能性。
在基巖堅固并且廣泛分布的山區(qū)，可以非常有利地使用巖錨地基 系統(tǒng)，但是在實踐中巖錨地基系統(tǒng)并沒有被充分應(yīng)用，因為用于基巖 測定的鑿巖才幾(drilling machine)和用于錨安裝的鉆探機難于進入 這樣的地區(qū)中的目標(biāo)建造地點。
在巖錨地基系統(tǒng)中，在有著堅固基巖的地區(qū)進行錨孔鉆探和灌漿 之后，將錨安裝到錨孔內(nèi)并埋進地基中，以便可利用錨的固定特性抵 抗上舉負(fù)荷(uplifting load),所述上舉負(fù)荷在設(shè)計輸電塔的地基時 是一個主要因素。換言之，由于該系統(tǒng)允許將大部分的外部負(fù)荷通過 錨施加給天然基巖，所以所述基巖可以不作為挖掘的對象，而作為地 基材料的一部分。因此，該系統(tǒng)可以最小化鑿巖和森林破壞，同時大 大減小地基的尺寸。此外，該系統(tǒng)在降低工期和建造成本上具有顯著 效果。
如上所述，在設(shè)計輸電塔時需要提前進行鑿巖勘測，但是由于傳 統(tǒng)的鑿巖勘測機器具有大尺寸和大重量，在山區(qū)使用該機器非常困難。 而且，除了鑿巖勘測機器外，還必須使用單獨的鉆探機來安裝錨，以 建造錨地基。
就此而論，傳統(tǒng)技術(shù)存在許多問題，諸如建造單獨的進入通道導(dǎo)
3在一些情況下，當(dāng)在有著堅固基巖的山區(qū)建造輸電塔時，使用索
道或直升機，但是由于鉆探機的重量達(dá)14噸或更大，這也在運輸鉆探 機方面帶來困難。
此外，考慮到輸電塔的建造通常在山區(qū)進行，急需一種可以容易 地運輸和操作的預(yù)制的輕型鉆探機。
而且，當(dāng)進行重建施工以根據(jù)城市重新發(fā)展商業(yè)擴建和修復(fù)受損 建筑物時，通常在施工地點的周圍存在著其他建筑物的情況下進行重 建施工，并且由于很難獲得足夠的工作空間進行操作，在很多情況下 都不進行鉆探操作。實際上，將鉆探機引入到狹窄的施工地點的困難 使得不可能在諸如建筑物加固或類似的操作中應(yīng)用最佳建造系統(tǒng),從 而導(dǎo)致工期和施工成本的增加。
為了解決上述問題，可使用微型鉆探機。然而，由于所述微型鉆 探機通過減小傳統(tǒng)鉆探機的尺寸而制造，所以所述微型鉆探機因其鉆 探效率較低而難于在基巖上鉆孔。因此，微型鉆探機不適于以下這樣 的施工環(huán)境其中大部分輸電線路穿過陡峭的山區(qū)或者其中在土地中 形成有足夠基巖。因此，需要一種小型的輕型鉆探機，其被構(gòu)造為具 有從所述鉆探機的主體分離的諸如空氣壓縮機和發(fā)電機之類的動力裝 置，
件相同的性能，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決如上所述的傳統(tǒng)技術(shù)的問題，并且本發(fā)明的一 方面是提供一種預(yù)制的輕型鉆探機，該鉆探機包括輕型鉆探機平臺以 及自行推進的發(fā)動機安裝附屬平臺，該發(fā)動機安裝附屬平臺可拆卸地 連接到所述鉆探機，使得所述鉆探機和發(fā)動機安裝附屬平臺能夠在運 輸期間分離，并且能夠通過與簡單液壓軟管的連接以自行推進方式移 動進行操作。
具體而言，本發(fā)明針對一種自行推進的輕型鉆探機，所述輕型鉆 探機使得可以容易地進行運輸，并使得能夠為在狹窄空間里建造輸電線路而進行有效的鑿巖勘測和鉆探操作。即，本發(fā)明提供一種具有可 分離地裝配到現(xiàn)有動力裝置的挖掘部件的鉆探機平臺，使得可減少所 述鉆探機的有關(guān)部件的尺寸和重量，同時維持運轉(zhuǎn)操作。
如為了解決如上所述的傳統(tǒng)技術(shù)的問題所構(gòu)思的，在本發(fā)明的預(yù) 制輕型鉆探機中，分開構(gòu)造鉆探機平臺和發(fā)動機(包括液壓泵、燃料箱、 工具箱等)，并且減少了所述鉆探機的有關(guān)部件的重量和尺寸(減少至
3噸或更少的重量以及約3米的尺寸以允許通過索道或直升機進行運 輸)，以便通過與簡單液壓軟管的連接以自行推進方式移動這些部件。 因此，本發(fā)明的預(yù)制的輕型鉆探機可用來在狹窄的城市商業(yè)區(qū)或在有 著堅固基巖的陡峭的山區(qū)進行有效的鑿巖勘測，并使得能夠?qū)r錨地 基系統(tǒng)應(yīng)用到這樣的地區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種供在鉆探和鑿巖操作中使用的 鉆探機，該鉆探機包括鉆探機平臺，所述鉆探機平臺包括運輸鉆探 機的主體的輕型環(huán)形履帶、直立地布置在輕型環(huán)形履帶上以引導(dǎo)鉆探 鉆頭的鉆探導(dǎo)向器、連接到所述鉆探導(dǎo)向器以產(chǎn)生鉆頭的旋轉(zhuǎn)力的鉆 探液壓馬達(dá)以及控制所述鉆探導(dǎo)向器和所述鉆探液壓馬達(dá)的位置的運 輸單元；以及動力裝置，該動力裝置可拆卸地連接到所述鉆探機平臺 以通過液壓軟管向所述鉆探機平臺提供液壓動力。
所述運輸單元可包括下運輸單元和上運輸單元，所述下運輸單元 布置在所述鉆探導(dǎo)向器下方以調(diào)節(jié)所述鉆探導(dǎo)向器的水平位置，所述 上運輸單元布置在所述鉆探導(dǎo)向器上以調(diào)節(jié)所述鉆探液壓馬達(dá)的位 置。
所述鉆探導(dǎo)向器可包括調(diào)整所述鉆探導(dǎo)向器的水平位置或傾斜度 的傾斜度調(diào)整釭(inclination adjusting cylinder)。
所述鉆探導(dǎo)向器可進一步包括布置在所述鉆探導(dǎo)向器的上部的侵 入設(shè)備，所述侵入設(shè)備包括自動侵入效率檢測器和自動侵入效率測量 傳感器。
所述動力裝置可包括柴油機、連接到所述柴油機的前側(cè)以產(chǎn)生液 壓的液壓泵以及布置在與所述液壓泵相對的一側(cè)以向所述鉆探4幾的主 體提供電力的發(fā)電機。
所述動力裝置可進一步包括布置在所述柴油機的橫向側(cè)的液壓油容器、工具箱以及燃料箱。
所述主體可包括至少一個校正所述主體的位置的位置校正輔助設(shè)備。
所述鉆探機可進一步在所述輕型環(huán)形履帶的每側(cè)包括支柱以將所 述鉆探機的主體裝載到車輛上或者從車輛上卸栽下來。
如根據(jù)以上描述顯而易見的，根據(jù)本發(fā)明的所述預(yù)制的輕型鉆探 機具有獨立構(gòu)造的鉆探機平臺和發(fā)動機，并且減少了其有關(guān)部件的重 量和尺寸，使得所述部件僅通過與液壓泵的連接就能以自行推進方式 移動。
尤其是，當(dāng)將本發(fā)明的預(yù)制的輕型鉆探機應(yīng)用到輸電線路中的陡 峭山區(qū)時，可借助索道或直升機運輸該輕型鉆探機。因此，與傳統(tǒng)技 術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制的輕型鉆探機使得能夠?qū)崿F(xiàn)充分反映實際
土壤特征的最優(yōu)設(shè)計，從而提供降低建造成本和工期的效果；而在傳 統(tǒng)技術(shù)中，由于傳統(tǒng)鉆探機難于進入建造地點，輸電塔的地基是基于 對建造地點的土地狀況的假i殳而i殳計的。
另外，本發(fā)明的預(yù)制的輕型鉆探機使得可以應(yīng)用巖錨地基系 統(tǒng)——已知所述巖錨地基系統(tǒng)非常適合于有著堅固基巖的山區(qū)，從而 顯著降低地基的尺寸并在設(shè)計中提供極其重大的改善，諸如挖掘量減 少、森林破壞最小化等。因此，所述預(yù)制的輕型鉆探機可通過提高可 建造性實現(xiàn)將地基的建造成本減少約20%。
而且，所述預(yù)制的輕型鉆探機的尺寸被減少(減少到傳統(tǒng)機器的 1/3)，因此它可用于在城市商業(yè)區(qū)的狹窄空間里進行鉆探操作，因此 可預(yù)期通過最佳建造和設(shè)計減少工期和建造成本。


根據(jù)以下結(jié)合附圖給出的、對示例性實施方案的描述，本發(fā)明的 上述和其他方面、特征和優(yōu)點將變得明顯，在所述附圖中 圖l是根據(jù)本發(fā)明一實施方案的鉆探機平臺的構(gòu)造圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施方案的動力裝置的構(gòu)造圖；以及 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施方案的預(yù)制的輕型鈷探機的整體構(gòu)造的 概念圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
現(xiàn)在將參照圖1到圖3，描述根據(jù)本發(fā)明一實施方案的預(yù)制的鉆 探才幾的構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明，通常將預(yù)制的鉆探機分解為鉆探機平臺和動力裝置。 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施方案的鉆探機平臺的構(gòu)造圖。 鉆探機平臺包括運輸鉆探機主體的輕型環(huán)形履帶10、直立地布置 在輕型環(huán)形履帶10上以引導(dǎo)鉆探鉆頭的鉆探導(dǎo)向器20、連接到所述 鉆探導(dǎo)向器20以產(chǎn)生所述鉆頭的旋轉(zhuǎn)力的鉆探液壓馬達(dá)30以及控制 所述鉆探導(dǎo)向器20和鉆探液壓馬達(dá)30的位置的運輸單元40a和40b。 所述運輸單元40a和40b包括布置在所述鉆探導(dǎo)向器20下方以調(diào)節(jié)所 述鉆探導(dǎo)向器20的水平位置的下運輸單元40a，以及布置在所述鉆探 導(dǎo)向器20上以調(diào)節(jié)所述鉆探液壓馬達(dá)30的位置的上運輸單元40b。
所述輕型環(huán)形履帶10比傳統(tǒng)鉆探機的金屬履帶更輕，并且可由彈 性材料以各種方式制成。根據(jù)本發(fā)明的一實施方案，輕型環(huán)形履帶由 橡膠制成并且具有約2m的長度。
鉆探機平臺的下運輸單元40a布置在鉆探導(dǎo)向器20下方以微調(diào)鉆 探導(dǎo)向器20的水平位置。上運輸單元40b布置在鉆探導(dǎo)向器20上以 調(diào)節(jié)鉆探液壓馬達(dá)30的位置。
鉆探液壓馬達(dá)30連接到鉆探導(dǎo)向器20的上部，并用于產(chǎn)生鉆頭
的旋轉(zhuǎn)力。
鉆探導(dǎo)向器20在其中間部分設(shè)有一傾斜度調(diào)整缸50，所述傾斜 度調(diào)整缸50調(diào)節(jié)鉆探導(dǎo)向器20的水平位置或傾斜度。如上所述，下 運輸單元40a布置在鉆探導(dǎo)向器20下方，在所述鉆探導(dǎo)向器上布置一 軌道以允許鉆探液壓泵在其上平滑運動。
而且，所述鉆探機在輕型環(huán)形履帶10的每側(cè)設(shè)有一支柱60以將 所述鉆探機的主體裝載到車輛上或從車輛上卸載下來。因此，由于所 述鉆探機的主體可通過支柱裝載到車輛上，可移動車輛以將用于操作 的設(shè)備裝載在車輛上。
接下來，將參照圖2描述根據(jù)本發(fā)明一實施方案的鉆探機的動力裝置。
根據(jù)本發(fā)明，所述鉆探機的動力裝置可拆卸地連接到上述的鉆探 機平臺，并且用來通過液壓軟管向所述鉆探機平臺提供液壓動力。
具體而言，所述動力裝置包括柴油機70、液壓泵80以及發(fā)電機 90，所述液壓泵80連接至柴油機70的前側(cè)以用發(fā)動機的驅(qū)動力產(chǎn)生 液壓，所述發(fā)電機90連接至柴油機的相對側(cè)以向所述鉆探機提供電 力。
柴油機70在其左側(cè)設(shè)有液壓油箱71,在其右側(cè)設(shè)有工具箱73和 燃料箱72。所述工具箱被構(gòu)造為容納供在鉆探中使用的鉆頭、鉆桿和 其他工具。
所述鉆探機平臺和動力裝置通過液壓軟管相互連接，使得利用通 過液壓軟管所傳遞的液壓進行鉆探機平臺的運輸和調(diào)節(jié)以及鉆探機的 鉆探操作。
接下來，將參照圖3描述根據(jù)本發(fā)明一實施方案的連接到鉆探導(dǎo) 向器的部件。
布置在輕型環(huán)形履帶10上的鉆探導(dǎo)向器20，是一個主要進行鉆 探操作的部件。除了液壓馬達(dá)、傾斜度調(diào)整缸以及運輸單元之外，鉆 探導(dǎo)向器在其上部進一步設(shè)有侵入設(shè)備21，所述侵入設(shè)備包括自動侵 入效率檢測器22以及自動侵入效率測量傳感器23。另外，鉆探機可 進一步包括調(diào)整所述主體的位置的位置校正輔助設(shè)備92。
在圖3中，參考數(shù)字91表示空氣壓縮機，參考數(shù)字90表示發(fā)電 機，參考數(shù)字93表示控制面板。
控制面板93控制鉆探機的運行，發(fā)電機90與液壓泵放置在一起 以向所述液壓泵和空氣壓縮機提供電力。
空氣壓縮機91是一個典型的空氣壓縮機?？諝鈮嚎s機91是分開 準(zhǔn)備的，并且在使用中連接至鉆探機。由于當(dāng)鉆探機鉆進土地中時， 碎巖石塊或巖石粉會阻塞鉆探機的內(nèi)部，所以空氣壓縮機91用于在鉆 探操作期間用高壓空氣吹走包括碎巖石塊或巖石粉的外來物。
當(dāng)建造輸電塔的地基時，必須預(yù)先進行土壤勘測以保證設(shè)計準(zhǔn)確 性。然而，在一些情況下，大部分輸電線路位于不允許傳統(tǒng)鉆探機輕 易進入的陡哨山區(qū)，所述傳統(tǒng)鉆探機因其重達(dá)14噸或更多而不能通過
8索道或直升機運輸。在這些情況下，需要為運輸傳統(tǒng)技術(shù)中的鉆探機 而建造進入通道，從而導(dǎo)致森林破壞和建造成本的增加。另外，當(dāng)在 基巖堅固并且廣泛分布的山區(qū)建造輸電塔時，巖錨地基系統(tǒng)可以帶來 許多效果，諸如顯著減少建造成本和工期、最小化森林破壞等，但是
:i口果鋪鉆探才幾(anchor boring machine)難于進入工作場地，貝'j實踐中 不能應(yīng)用所述巖錨地基系統(tǒng)。
在根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制輕型鉆探機中，鉆探機平臺和發(fā)動機(包括液 壓泵、燃料箱、工具箱等)是獨立構(gòu)造的，并且有關(guān)部件的重量和尺寸 被減少(減少至3噸或更少的重量以及約3m的尺寸，以允許通過索道 或直升機進行運輸)，以便通過與簡單液壓軟管的連接以自行推進方式 移動這些部件。使用這種構(gòu)造，預(yù)制的輕型鉆探機使得能夠在狹窄的 城市商業(yè)區(qū)或有著堅實基巖的陡峭山區(qū)進行高效鑿巖勘測并將巖錨地 基系統(tǒng)應(yīng)用到所述狹窄的城市商業(yè)區(qū)或有著堅實基巖的陡峭山區(qū)。
雖然已參照實施方案描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說明顯的是，所述實施方案是為了說明而給出的，并且可以作出 各種變體和等同實施方案，而不脫離僅由所附的權(quán)利要求所限定的本 發(fā)明的主旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種供在鉆探和鑿巖操作中使用的鉆探機，包括鉆探機平臺，所述鉆探機平臺包括運輸所述鉆探機的主體的輕型環(huán)形履帶、直立地布置在所述輕型環(huán)形履帶上以引導(dǎo)鉆探鉆頭的鉆探導(dǎo)向器、連接到所述鉆探導(dǎo)向器以產(chǎn)生所述鉆頭的旋轉(zhuǎn)力的鉆探液壓馬達(dá)和控制所述鉆探導(dǎo)向器和所述鉆探液壓馬達(dá)的位置的運輸單元；以及動力裝置，該動力裝置可拆卸地連接到所述鉆探機平臺以通過液壓軟管向所述鉆探機平臺提供液壓動力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆探機，其中所述運輸單元包括下運輸 單元和上運輸單元，所述下運輸單元布置在所述鉆探導(dǎo)向器下方以調(diào) 節(jié)所述鉆探導(dǎo)向器的水平位置，所述上運輸單元布置在所述鉆探導(dǎo)向 器上以調(diào)節(jié)所述鉆探液壓馬達(dá)的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆探機，其中所述鉆探導(dǎo)向器包括調(diào)節(jié) 所述鉆探導(dǎo)向器的水平位置或傾斜度的傾斜度調(diào)整缸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆探機，其中所述鉆探導(dǎo)向器包括布置 在所述鉆探導(dǎo)向器的上部的侵入設(shè)備，所述侵入設(shè)備包括自動侵入效 率檢測器和自動侵入效率測量傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆探機，其中所述動力裝置包括柴 油機、連接到所述柴油機的一側(cè)以產(chǎn)生液壓的液壓泵和布置在與所述 液壓泵相對的一側(cè)以向所述鉆探機的主體提供電力的發(fā)電機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆探機，其中所述動力裝置進一步包括 布置在所述柴油機的橫向側(cè)的液壓油容器、工具箱和燃料箱。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆探機，其中所述主體包括至少一個校 正所述主體的位置的位置校正輔助設(shè)備。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆探機，進一步包括 在所述輕型環(huán)形履帶的每側(cè)的支柱以將所述鉆探機平臺的主體裝載到車輛上或者從車輛上卸栽下來。
全文摘要
在本說明書中公開了一種預(yù)制的輕型鉆探機。所述鉆探機包括鉆探機平臺和動力裝置，所述動力裝置可拆卸地連接到所述鉆探機平臺以向所述鉆探機平臺提供液壓動力。所述鉆探機平臺包括運輸所述鉆探機的主體的輕型環(huán)形履帶、直立地布置在輕型環(huán)形履帶上以引導(dǎo)鉆探鉆頭的鉆探導(dǎo)向器、連接到所述鉆探導(dǎo)向器以產(chǎn)生所述鉆頭的旋轉(zhuǎn)力的鉆探液壓馬達(dá)以及控制所述鉆探導(dǎo)向器和所述鉆探液壓馬達(dá)的位置的運輸單元。所述鉆探機能夠確保在陡峭的山區(qū)或者在城市商業(yè)區(qū)的狹窄空間里的可容易操作性，并且使得能夠?qū)崿F(xiàn)反映建造場地的土壤特性的最佳設(shè)計，從而減少森林破壞、工期和建造成本。
文檔編號E21B7/02GK101649722SQ200810186420
公開日2010年2月17日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者吳基大, 李庸禧, 金大洪, 金大鶴, 金敬烈 申請人:韓國電力公社