一种高铁隧道暗挖施工NPR锚杆孔定位装置

一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置
技术领域
1.本新型涉及暗挖隧道施工技术领域，具体涉及一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置。


背景技术：

2.高铁暗挖隧道施工过程中，通过npr锚杆支护可以有效加固隧道强度，避免隧道岩壁受力变形。现有的锚杆支护工艺需要对锚杆孔进行定位，然后钻孔、清孔、添加锚固剂、安装锚杆，其中锚杆孔定位工序位于所有工序的前列，其工艺要求是在隧道截面的环向按照设定的间距对锚杆孔进行准确定位，然而，现有的施工方法中，往往存在着锚杆孔定位不准确的现象，从而导致后续的锚杆安装位置的偏差，导致锚杆支护的稳定性下降。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的问题，本新型提供了一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，该装置可快速准确对锚杆孔定位，使整个锚杆支护的效率提高，支护效果得到保证。
4.为解决上述问题，本新型技术方案为：
5.一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，包括底座、伸缩装置、托板、以及圆弧形投射定位机构，所述的伸缩装置沿纵向设置，且伸缩装置的固定端与底座的上表面中心位置固定连接，伸缩端与托板的下表面中心位置固定连接，所述的托板沿水平方向设置，所述的圆弧形投射定位机构设于托板的上表面。
6.优选的，所述的圆弧形投射定位机构包括弧形支撑板以及固定于弧形支撑板上表面的弧形安装板，所述的弧形支撑板的上表面与弧形安装板的下表面紧密贴合，所述的弧形支撑板与弧形安装板的两端分别与托板的上表面两端固定连接，所述的弧形安装板的上表面沿弧形走向等间隔分布有多个激光发射组件，所述的底座的上表面还设有电源装置及控制面板，所述的激光发射组件与电源装置电性连接，所述的控制面板配置为对激光发射组件的开闭进行控制。
7.优选的，所述的伸缩装置为电动推杆，所述的弧形支撑板和弧形安装板为半圆弧形结构，所述的电动推杆的伸缩端端部通过连接件与托板固定连接，所述的激光发射组件沿弧形安装板的径向角度设置，所述的弧形支撑板的前端面上设有用以标识激光发射组件发射的光线相对于弧形圆心的角度的刻度线，所述的电动推杆与电源装置电性连接。
8.优选的，所述的激光发射组件包括套管以及安装于套管内的激光发射器，所述的套管的底端与弧形安装板的上表面固定连接，所述的激光发射器所发射的光线的反向延长线穿过弧形的圆心点。
9.优选的，所述的激光发射器为激光笔，相邻的激光发射器的发射光线之间的夹角为5
°
或10
°
。
10.优选的，所述的控制面板上设有电动推杆调节按钮及激光发射角度按键，任一激光发射角度按键均对应控制关于半圆弧形纵向中心线对称的2个激光发射器。
11.优选的，所述的套管的外表面还设有用以控制套管内的激光发射器开闭的开关按钮。
12.本新型一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置具有如下有益效果：1、本新型可实现锚杆孔的快速准确定位，大大提高了隧道施工的锚杆支护效率，提高了施工质量；2、本新型可以辅助对施工的岩面进行检验，即如果激光投射的岩面上显示相邻的投射点距离明显大于其他相邻投射点的距离，说明此处的岩面存在过度挖掘现象，应进行喷浆填补，而当如果激光投射的岩面上显示相邻的投射点距离明显小于其他相邻投射点的距离，说明此处的岩面存在欠挖现象，应进行适度挖掘，使其符合施工要求。
附图说明
13.图1、本新型一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置的施工原理示意图；
14.图2、本新型一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置的正视图；
15.图3、本新型一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置的侧视图；
16.图4：本新型的激光发射角度按键与激光发射角度的对应关系示意图；
17.1：底座，2：电源装置，3：控制面板，3-1：激光发射角度按键，4：伸缩装置，5：连接件，6：托板，7：弧形支撑板，8：弧形安装板，9：套管，10：激光发射器；11：开关按钮，12：刻度线，13：激光发射角度，14：隧道截面，14-1：截面角度，14-2：起止点中的起点，14-3：起止点中的止点，15：地面的中心点。
具体实施方式
18.以下所述，是以阶梯递进的方式对本新型的实施方式详细说明，该说明仅为本新型的较佳实施例而已，并非用于限定本新型的保护范围，凡在本新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本新型的保护范围之内。
19.本新型的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本新型的限制。
20.实施例1
21.一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，如图2所示，包括底座1、伸缩装置4、托板6、以及圆弧形投射定位机构，所述的伸缩装置沿纵向设置，且伸缩装置的固定端与底座1的上表面中心位置固定连接，伸缩端与托板6的下表面中心位置固定连接，所述的托板6沿水平方向设置，所述的圆弧形投射定位机构设于托板6的上表面。
22.实施例2
23.在实施例1的基础上，本实施例进一步改进为：
24.如图2、3所示，所述的圆弧形投射定位机构包括弧形支撑板7以及固定于弧形支撑板7上表面的弧形安装板8，所述的弧形支撑板7的上表面与弧形安装板8的下表面紧密贴合，所述的弧形支撑板7与弧形安装板8的两端分别与托板6的上表面两端固定连接，所述的弧形安装板8的上表面沿弧形走向等间隔分布有多个激光发射组件，所述的底座1的上表面还设有电源装置2及控制面板3，所述的激光发射组件与电源装置电性连接，所述的控制面
板3配置为对激光发射组件的开闭进行控制。
25.实施例3
26.在实施例2的基础上，本实施例进一步改进为：
27.如图2、3所示，所述的伸缩装置4为电动推杆，所述的弧形支撑板7和弧形安装板8为半圆弧形结构，所述的电动推杆4的伸缩端端部通过连接件5与托板6固定连接，所述的激光发射组件沿弧形安装板8的径向角度设置，所述的弧形支撑板7的前端面上设有用以标识激光发射组件发射的光线相对于弧形圆心的角度的刻度线12，所述的电动推杆与电源装置电性连接。
28.实施例4
29.在实施例3的基础上，本实施例进一步改进为：
30.如图2、3所示，所述的激光发射组件包括套管9以及安装于套管9内的激光发射器10，所述的套管9的底端与弧形安装板的上表面固定连接，所述的激光发射器所发射的光线的反向延长线穿过弧形的圆心点；激光发射器10可以以螺接或卡接或固定连接多种形式安装；
31.如图2、3、4所示，所述的激光发射器10为激光笔，相邻的激光发射器的发射光线之间的夹角为5
°
或10
°
；
32.如图4所示，所述的控制面板3上设有电动推杆调节按钮及激光发射角度按键3-1，任一激光发射角度按键3-1均对应控制关于半圆弧形纵向中心线对称的2个激光发射器。
33.如图4所示，标识了一个激光发射角度13，所述的激光发射角度13是指：在半圆形的弧形的纵向中心线两侧，相对于纵向中心线具有相同夹角的激光发射器的发射光线之间的夹角。
34.实施例5
35.在实施例4的基础上，本实施例进一步改进为：
36.如图2、3所示，所述的套管9的外表面还设有用以控制套管内的激光发射器开闭的开关按钮11。
37.本新型的使用方法包括如下步骤：
38.1、锚杆孔定位：在隧道内的开挖岩面上，使用锚杆孔定位装置，沿隧道的横截面的环向对岩面上待钻的锚杆孔进行准确定位，并对定位点进行标识；2、钻锚杆孔：在标识的锚杆孔定位点使用钻孔设备钻孔；3、清孔，即将锚杆孔内的水和岩粉清理掉；4、在锚杆孔内加入锚固剂；5、将锚杆的杆体顶端连接搅拌驱动器，在搅拌驱动器的带动下，杆体一边对锚固剂搅拌一边插入锚杆孔；6、搅拌至规定时间后，停止搅拌，保持杆体向锚杆孔内的推力至一定时间，使锚杆定位稳固；7、在锚固剂固化后，安装锚杆的垫板；8、锚固力检验：按预设的拉力值，对锚杆的锚固力进行张拉检验。
39.如图1所示，所述的步骤1中，使用锚杆孔定位装置对锚杆孔准确定位包括如下具体步骤：
40.(1)、将锚杆孔定位装置设于开挖隧道截面中的地面的中心点15位置，并使伸缩装置的轴线与地面的中心点15对齐，调整底座1至水平；
41.(2)、根据施工图纸，确定隧道截面中，锚杆支护区域的起止点；
42.(3)、若起止点位于隧道截面纵向中心线的两侧，并关于纵向中心线对称，则根据
施工图纸中预设的锚杆支护区域的截面角度14-1，选择相应的激光发射角度按键3-1，通过电动推杆调节按钮调节电动推杆的伸缩量，使激光发射角度13的两侧边界所对应的激光发射器10的发射光线投射于锚杆支护区域的起止点，而在两侧边界之间，选择与图纸锚杆孔位置对应的激光发射器10发射光线，最终，各激光发射器的光线投射点构成锚杆孔定位点。
43.(4)、依据锚杆孔定位点，使用标识装置进行标识。
44.如图1所示，所述的具体步骤(3)中，若起止点关于隧道截面的纵向中心线为非对称，则根据设计图纸中起止点对应的截面角度14-1，选择对应的2个激光发射器并通过打开开关按钮11使激光发射器发射光线，调节电动推杆的高度，使2个激光发射器10的发射光线投射于起止点，进一步打开截面角度14-1内对应的激光发射器10，各激光发射器发射的光线投射于隧道岩面上构成锚杆孔定位点。
45.本新型中，钻锚杆孔、清孔、加锚固剂、搅拌插入锚杆的杆体、保持推力稳固锚杆、安装垫板、张拉检验均为现有技术内容，不做赘述。其中使用使用锚杆孔定位装置可对锚杆孔快速准确定位，不但能提高施工效率，还可以使锚固效果更好。
46.本新型的工作原理：
47.本新型利用激光投射的原理，实际上是通过圆弧形投射定位机构，将激光投射到人力难以触及的隧道岩面上，各投射点在岩面上构成与岩面紧密贴合的定位尺，从而根据定位尺，对锚杆孔的位置进行精确定位。现场的施工，往往因为各种主观客观原因脱离图纸的设计，导致各种施工问题，而本新型可严格按照施工图纸的设计进行锚杆孔定位，使经过反复论证的施工方案得以准确实施，确保了工程质量。

技术特征：
1.一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：包括底座、伸缩装置、托板、以及圆弧形投射定位机构，所述的伸缩装置沿纵向设置，且伸缩装置的固定端与底座的上表面中心位置固定连接，伸缩端与托板的下表面中心位置固定连接，所述的托板沿水平方向设置，所述的圆弧形投射定位机构设于托板的上表面。2.如权利要求1所述的一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：所述的圆弧形投射定位机构包括弧形支撑板以及固定于弧形支撑板上表面的弧形安装板，所述的弧形支撑板的上表面与弧形安装板的下表面紧密贴合，所述的弧形支撑板与弧形安装板的两端分别与托板的上表面两端固定连接，所述的弧形安装板的上表面沿弧形走向等间隔分布有多个激光发射组件，所述的底座的上表面还设有电源装置及控制面板，所述的激光发射组件与电源装置电性连接，所述的控制面板配置为对激光发射组件的开闭进行控制。3.如权利要求2所述的一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：所述的伸缩装置为电动推杆，所述的弧形支撑板和弧形安装板为半圆弧形结构，所述的电动推杆的伸缩端端部通过连接件与托板固定连接，所述的激光发射组件沿弧形安装板的径向角度设置，所述的弧形支撑板的前端面上设有用以标识激光发射组件发射的光线相对于弧形圆心的角度的刻度线，所述的电动推杆与电源装置电性连接。4.如权利要求3所述的一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：所述的激光发射组件包括套管以及安装于套管内的激光发射器，所述的套管的底端与弧形安装板的上表面固定连接，所述的激光发射器所发射的光线的反向延长线穿过弧形的圆心点。5.如权利要求4所述的一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：所述的激光发射器为激光笔，相邻的激光发射器的发射光线之间的夹角为5
°
或10
°
。6.如权利要求5所述的一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：所述的控制面板上设有电动推杆调节按钮及激光发射角度按键，任一激光发射角度按键均对应控制关于半圆弧形纵向中心线对称的2个激光发射器。7.如权利要求6所述的一种高铁隧道暗挖施工npr锚杆孔定位装置，其特征为：所述的套管的外表面还设有用以控制套管内的激光发射器开闭的开关按钮。

技术总结
一种高铁隧道暗挖施工NPR锚杆孔定位装置，涉及暗挖隧道施工技术领域，包括底座、伸缩装置、托板、以及圆弧形投射定位机构，所述的伸缩装置沿纵向设置，且伸缩装置的固定端与底座的上表面中心位置固定连接，伸缩端与托板的下表面中心位置固定连接，所述的托板沿水平方向设置，所述的圆弧形投射定位机构设于托板的上表面。本新型提供了一种高铁隧道暗挖施工NPR锚杆孔定位装置，该装置可快速准确对锚杆孔定位，使整个锚杆支护的效率提高，支护效果得到保证。保证。保证。


技术研发人员：张明杰 赵纪颖
受保护的技术使用者：东营科技职业学院
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/17