隧道錨桿鉆機是隧道施工中用于鉆孔、安裝錨桿的核心專用設備,其核心作用是通過機械動力在隧道圍巖(巖壁)上形成錨固孔,為后續(xù)植入錨桿、構建“圍巖-錨桿”支護體系提供基礎,最終提升隧道開挖后的結構穩(wěn)定性,防止圍巖坍塌或變形。它是隧道新奧法(NATM)、盾構法輔助支護等主流施工工藝中不可或缺的關鍵裝備。
一、隧道錨桿鉆機的主要分類
根據(jù)動力來源、結構形式及施工場景的差異,隧道錨桿鉆機可分為多個類別,不同類型的適配性和核心優(yōu)勢差異顯著。
(一)按動力類型分類
這是最核心的分類方式,直接決定了鉆機的動力性能、適用環(huán)境及操作特性。
1. 氣動錨桿鉆機:以壓縮空氣為動力,驅動氣動馬達旋轉鉆桿,同時通過壓縮空氣推進鉆具并排出巖屑 ;
2. 液壓錨桿鉆機:以液壓油為動力,通過液壓泵驅動液壓馬達旋轉,液壓油缸提供推進力;
3. 電動錨桿鉆機:以三相交流電(380V)或直流電為動力,電機直接驅動鉆桿旋轉;
(二)按結構形式分類
主要影響鉆機的操作方式、作業(yè)靈活性及覆蓋范圍。
1. 手持便攜式:多為氣動式(少數(shù)小型電動),重量3-8kg,需人工手持操作,配備短鉆桿(0.5-1.2m)。優(yōu)勢是靈活度高,可鉆任意角度(水平、垂直、傾斜)的淺孔(≤2m);劣勢是人工勞動強度大,僅適用于小范圍、臨時支護。
2. 支腿式:主流結構形式,分為氣動支腿、液壓支腿兩種。鉆機通過“支腿”頂緊隧道頂部或側壁提供反力,操作人員僅需控制方向和轉速,勞動強度大幅降低??摄@深度2-5m,鉆孔角度可調(diào)節(jié)(0°-90°),適配大多數(shù)隧道的常規(guī)支護需求(如系統(tǒng)錨桿鉆孔)。
3. 履帶式/臺車式:大型液壓鉆機的主流結構,以履帶或輪式臺車為底盤,配備1-4個鉆臂,可實現(xiàn)多工位同時鉆孔。部分高端機型搭載激光導向系統(tǒng)、自動定位裝置,能實現(xiàn)“定位-鉆孔-清孔”自動化作業(yè)。優(yōu)勢是效率極高(單臂日鉆孔30-50個),適用于長隧道、大斷面隧道的批量支護;劣勢是體積大,需隧道斷面寬度≥5m才能通行。
4. 一體化集成式:集成“鉆孔-錨桿安裝-注漿”功能,部分機型自帶錨桿推送機構和注漿泵,鉆孔后可直接完成錨桿植入和砂漿灌注,減少設備切換時間。多用于軟巖隧道(Ⅳ-Ⅴ級圍巖),需快速形成支護力的場景。
二、適用場景與適配條件
1. 支護加固:公路/鐵路/礦山隧道系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿施工;
2. 災害治理:滑坡危巖體錨固、深基坑支護;
3. 輔助作業(yè):管棚鉆孔、爆破孔施工、鋼拱架安裝;
隧道錨桿鉆機是隧道安全施工的核心裝備,其雙臂/三臂設計、油電雙模動力及智能化操控代表了當前技術前沿。選型需結合隧道斷面尺寸、巖層條件及施工效率需求(如雙臂款適合高效多任務場景)。