隧道錨桿鉆機(jī)是隧道施工中用于鉆孔、安裝錨桿的核心專用設(shè)備,其核心作用是通過機(jī)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(gòu)建“圍巖-錨桿”支護(hù)體系提供基礎(chǔ),最終提升隧道開挖后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,防止圍巖坍塌或變形。它是隧道新奧法(NATM)、盾構(gòu)法輔助支護(hù)等主流施工工藝中不可或缺的關(guān)鍵裝備。
一、隧道錨桿鉆機(jī)的主要分類
根據(jù)動力來源、結(jié)構(gòu)形式及施工場景的差異,隧道錨桿鉆機(jī)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(jī)的動力性能、適用環(huán)境及操作特性。
1. 氣動錨桿鉆機(jī):以壓縮空氣為動力,驅(qū)動氣動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)鉆桿,同時通過壓縮空氣推進(jìn)鉆具并排出巖屑 ;
2. 液壓錨桿鉆機(jī):以液壓油為動力,通過液壓泵驅(qū)動液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn),液壓油缸提供推進(jìn)力;
3. 電動錨桿鉆機(jī):以三相交流電(380V)或直流電為動力,電機(jī)直接驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn);
(二)按結(jié)構(gòu)形式分類
主要影響鉆機(jī)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(qiáng)度大,僅適用于小范圍、臨時支護(hù)。
2. 支腿式:主流結(jié)構(gòu)形式,分為氣動支腿、液壓支腿兩種。鉆機(jī)通過“支腿”頂緊隧道頂部或側(cè)壁提供反力,操作人員僅需控制方向和轉(zhuǎn)速,勞動強(qiáng)度大幅降低。可鉆深度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(hù)需求(如系統(tǒng)錨桿鉆孔)。
3. 履帶式/臺車式:大型液壓鉆機(jī)的主流結(jié)構(gòu),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(jī)型搭載激光導(dǎo)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(hù);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(jī)型自帶錨桿推送機(jī)構(gòu)和注漿泵,鉆孔后可直接完成錨桿植入和砂漿灌注,減少設(shè)備切換時間。多用于軟巖隧道(Ⅳ-Ⅴ級圍巖),需快速形成支護(hù)力的場景。
二、適用場景與適配條件
1. 支護(hù)加固:公路/鐵路/礦山隧道系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿施工;
2. 災(zāi)害治理:滑坡危巖體錨固、深基坑支護(hù);
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(jī)是隧道安全施工的核心裝備,其雙臂/三臂設(shè)計、油電雙模動力及智能化操控代表了當(dāng)前技術(shù)前沿。選型需結(jié)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(wù)場景)。