1.本发明涉及隧道顶部打孔技术领域，具体涉及一种用于隧道的打孔装置。
背景技术：
2.隧道施工时常需于隧道顶部进行打孔作业，以为支护及超前小导管等辅助工件的安装提供环境基础。目前，普遍利用隧道专用的打孔机进行打孔作业，该类打孔机普遍具备升降功能，以使顶部的打孔钻匹配不同高度的隧道。
3.但上述打孔机仍具有下述问题：(1)打孔作业普遍呈线性作业，即沿隧道的延伸方向间隔打孔，以覆盖整条隧道，因此打孔机需能够沿隧道进行移动，但打孔过程中，当打孔钻与隧道顶部接触、并钻入其内后，打孔钻与隧道顶部相对固定，致使整个打孔机与隧道顶部相对固定，直至打孔钻与隧道顶部脱离后才能再次移动打孔机，导致打孔机沿隧道延伸方向的移动为间断式，连续性差，不仅导致打孔机的移动操作不易，还会严重影响打孔作业的效率；(2)为了保证隧道施工后的结构性能和支撑性能，预设打孔点位普遍呈沿隧道延伸方向延伸的线性布置，因此打孔机的移动路径需足够匹配才能保证持续打孔过程中打孔点位不发生偏离，为了保证匹配性，普遍于隧道地面铺设导轨，使导轨与打孔路径匹配，而后使打孔机沿导轨滑动，即可使打孔机与打孔路径匹配，该方法不可避免的会因为打孔机的型号等问题导致打孔钻与打孔点位之间具备初始错位，无法对齐；有时也会发生打孔路径与内部钢筋的铺设路径重叠的问题，需要临时调整打孔路径(侧方向偏离钢筋的铺设路径)。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种用于隧道的打孔装置，解决现有的隧道打孔机打孔时为间断式移动，连续性差，操作不易、打孔效率低的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.一种用于隧道的打孔装置，包括：车体，所述车体用于沿轨道匀速持续移动；循环升降机构，所述循环升降机构设于所述车体，所述循环升降机构竖直向上设有打孔钻，所述打孔钻用于隧道顶面打孔，所述循环升降机构用于带动所述打孔钻周期性循环升降；补偿机构，所述补偿机构包括补偿滑轨和弹性复位件，所述补偿滑轨水平设于所述车体，所述循环升降机构通过所述弹性复位件与所述补偿滑轨滑动连接；当所述循环升降机构带动所述打孔钻上升并打入隧道顶面内时，所述循环升降机构沿所述补偿滑轨滑动，且所述弹性复位件发生弹性形变；当所述循环升降机构带动所述打孔钻下降并脱离隧道顶面时，所述循环升降机构在所述弹性复位件的作用下沿所述补偿滑轨滑动复位。
7.可选地，所述循环升降机构包括滑座、升降件及拨盘；所述滑座通过所述弹性复位件与所述补偿滑轨滑动连接；所述升降件与所述滑座沿竖直方向滑动连接，所述打孔钻设于所述升降件，所述升降件沿所述补偿滑轨的长度方向延伸以形成上升拨台；所述拨盘与所述车体转动连接，并连有升降电机，所述拨盘连有拨臂，所述拨臂用于周期性上拨所述上
升拨台。
8.可选地，所述升降件凸设有定位台，所述滑座轴铰有扳机，当所述升降件上升至最高位置时，所述扳机能够与所述定位台卡接；所述扳机连有卸力杆，所述拨盘连有拨杆，所述拨杆用于周期性上拨所述卸力杆，以使所述扳机与所述定位台分离，以使所述升降件周期性下降。
9.可选地，所述定位台设于所述升降件靠近所述拨盘的一侧，所述定位台的顶面设置为斜面；当所述扳机的底面与所述定位台的顶面接触并挤压时，所述定位台的斜面能够使所述扳机以铰接轴为轴转动，以使所述定位台越过所述扳机的底面后与所述扳机卡接。
10.可选地，所述打孔钻通过微调机构与所述循环升降机构连接，所述微调机构包括底座和微调台，所述底座铰接有若干微调杆，所述微调杆均与所述微调台铰接，以使所述微调台能够相对所述底座进行水平滑移，所述打孔钻设于所述微调台。
11.可选地，所述微调杆的数量为4根，4根所述微调杆呈十字状分布，4跟所述微调杆距所述底座中心的距离相等。
12.可选地，所述微调杆的端部通过第一轴轴铰有第一座，所述第一座通过第二轴轴铰有第二座，所述第二座与所述底座或微调台连接；同一根所述微调杆的所述第一轴和所述第二轴垂直设置；相邻设置的两根所述微调杆的所述第一轴垂直设置，相对设置的两根所述微调杆的所述第一轴位于同一直线。
13.可选地，任意两根相邻设置的所述微调杆的所述第二轴分别连有横电机及纵电机。
14.可选地，所述微调台设有升降台，所述升降台竖直设有多根升降杆，所述微调台竖直设有多根限位筒，所述限位筒与所述升降杆一一对应，所述升降杆与对应的所述限位筒套装并滑动连接；所述打孔钻设于所述升降台；全部所述微调杆围绕所述底座的中心呈环状分布，所述底座的中心球铰有微调油缸，所述微调油缸与所述升降台球铰。
15.可选地，所述车体顶部设有剪式升降台，所述剪式升降台顶部设有打孔箱，所述循环升降机构及所述补偿机构均设于所述打孔箱内，所述打孔箱顶部开有条状的滑孔，所述打孔钻通过所述滑孔伸出所述打孔箱。
16.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17.本发明提供的一种用于隧道的打孔装置，通过设置车体，使该打孔装置能够沿轨道匀速持续移动；在此基础上，通过于车体设置循环升降机构，带动打孔钻周期性循环升降，配合车体的持续移动，以对隧道顶部持续进行间隔打孔；在此基础上，通过设置补偿机构，设置其包括补偿滑轨和弹性复位件，使循环升降机构通过弹性复位件与补偿滑轨滑动连接，当循环升降机构带动打孔钻上升，以使打孔钻接触并贯入隧道顶部内的过程中，打孔钻与隧道顶部在水平方向上相对固定，但车体持续向前移动，此时循环升降机构沿补偿滑轨被动滑动，从而抵消车体与打孔钻之间水平方向的相对移动，过程中循环升降机构拉伸(或挤压)弹性复位件，使弹性复位件发生弹性形变，而后循环升降机构带动打孔钻下降，直至打孔钻与隧道顶部分离，此时弹性复位件弹性复位，带动循环升降机构沿补偿滑轨滑动复位，准备下次带动打孔钻上升，以实现车体持续匀速移动的同时，沿打孔路径持续进行间隔打孔的效果，从而有效解决现有的隧道打孔机打孔时为间断式移动，连续性差，操作不易、打孔效率低的问题。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
19.图1为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的示意图；
20.图2为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的剖视图；
21.图3为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的循环升降机构初始状态时的示意图；
22.图4为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的循环升降机构上升后的示意图；
23.图5为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的循环升降机构维持在最高点时的示意图；
24.图6为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的循环升降机构下降后的示意图；
25.图7为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的循环升降机构复位后的示意图；
26.图8为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的尺身的微调机构的示意图；
27.图9为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的尺身的微调机构的纵电机处局部剖视图；
28.图10为本发明实施例提供的用于隧道的打孔装置的切换机构的微调机构的微调油缸两端处的局部剖视图。
29.附图中标记及对应的零部件名称：
30.1-车体；2-打孔钻；3-剪式升降台；4-打孔箱；5-轨道轮；6-驱动电机；10-补偿滑轨；11-弹性复位件；20-滑座；201-扳机；2011-卸力杆；21-升降件；211-上升拨台；212-定位台；22-拨盘；221-拨臂；222-拨杆；23-升降电机；30-底座；31-微调台；311-限位筒；32-微调杆；33-第一座；34-第二座；35-横电机；36-纵电机；37-微调油缸；38-升降台；381-升降杆。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
32.请参照图1至图10，本发明实施例提供了一种用于隧道的打孔装置，包括：车体1，所述车体1用于沿轨道匀速持续移动；第二包括循环升降机构，所述循环升降机构设于所述车体1，所述循环升降机构竖直向上设有打孔钻2，所述打孔钻2用于隧道顶面打孔，所述循环升降机构用于带动所述打孔钻2周期性循环升降；第三包括补偿机构，所述补偿机构包括补偿滑轨10和弹性复位件11，所述补偿滑轨10水平设于所述车体1，所述循环升降机构通过所述弹性复位件11与所述补偿滑轨10滑动连接；当所述循环升降机构带动所述打孔钻2上升并打入隧道顶面内时，所述循环升降机构沿所述补偿滑轨10滑动，且所述弹性复位件11发生弹性形变；当所述循环升降机构带动所述打孔钻2下降并脱离隧道顶面时，所述循环升降机构在所述弹性复位件11的作用下沿所述补偿滑轨10滑动复位。
33.本实施例提供的用于隧道的打孔装置，通过设置车体1，使该打孔装置能够沿轨道匀速持续移动；在此基础上，通过于车体1设置循环升降机构，带动打孔钻2周期性循环升降，配合车体1的持续移动，以对隧道顶部持续进行间隔打孔；在此基础上，通过设置补偿机构，设置其包括补偿滑轨10和弹性复位件11，使循环升降机构通过弹性复位件11与补偿滑轨10滑动连接，当循环升降机构带动打孔钻2上升，以使打孔钻2接触并贯入隧道顶部内的过程中，打孔钻2与隧道顶部在水平方向上相对固定，但车体1持续向前移动，此时循环升降机构沿补偿滑轨10被动滑动，从而抵消车体1与打孔钻2之间水平方向的相对移动，过程中循环升降机构拉伸(或挤压)弹性复位件11，使弹性复位件11发生弹性形变，而后循环升降机构带动打孔钻2下降，直至打孔钻2与隧道顶部分离，此时弹性复位件11弹性复位，带动循环升降机构沿补偿滑轨10滑动复位，准备下次带动打孔钻2上升，以实现车体1持续匀速移动的同时，沿打孔路径持续进行间隔打孔的效果。
34.需要说明的是，循环升降机构可以通过现有技术中的任意一种循环机构来实现，例如曲柄滑块机构、凸轮机构、往复丝杆机构等，只要能够具备持续且稳定的上升/下降周期即可，稳定的周期指，具备明显的运动周期，且每个周期的运动模式、运动速度以及运动时间均相等。
35.需要说明的是，弹性复位件11可选自现有技术中的任意一种具备弹性及复位功能的物体，例如弹簧、弹性绳、液压伸缩杆以及橡胶块等。
36.需要说明的是，打孔钻2为现有技术中的任意一种打孔装置，例如冲击钻等。
37.请在图2的基础上进一步参照图3至图7，为了对循环升降机构的具体结做出进一步的解释，所述循环升降机构包括滑座20、升降件21及拨盘22；所述滑座20通过所述弹性复位件11与所述补偿滑轨10滑动连接；所述升降件21与所述滑座20沿竖直方向滑动连接，所述打孔钻2设于所述升降件21，所述升降件21沿所述补偿滑轨10的长度方向延伸以形成上升拨台211；所述拨盘22与所述车体1转动连接，并连有升降电机23，所述拨盘22位于所述补偿滑轨10延伸方向的一端，所述拨盘22连有拨臂221，所述拨臂221用于周期性上拨所述上升拨台211；所述滑座20位于所述补偿滑轨10的任意位置时，所述拨臂221均能够与所述上升拨台211接触。
38.通过上述设置，利用升降电机23带动拨盘22持续转动，以带动拨臂221随拨盘22一起持续转动，当拨臂221与升降件21的上升拨台211接触后，拨臂221通过抬升上升拨台211，间接抬升升降件21，继而间接抬升打孔钻2，当打孔钻2与隧道顶部接触并贯入后，打孔钻2与隧道顶部相对固定，而车体1持续向前移动，此时滑座20沿补偿滑轨10发生被动滑动，过程中拉伸/挤压弹性复位件11，直至拨臂221与上升拨台211分离，当拨臂221与上升拨台211分离的瞬间，升降件21(及其上的打孔钻2)在重力作用下迅速下降，使打孔钻2迅速与隧道顶部分离，分离的瞬间，弹性复位件11带动滑座20复位，该机构使升降件21具备稳定上升性能的同时还具备快速下降性能，稳定的上升性能能够保证打孔过程的顺利进行，而快速的下落性能能够减少打孔钻2完成打孔后与隧道顶部发生水平方向相对固定的时间，使打孔完成后的打孔钻2迅速与隧道顶部分离，继而使滑座20迅速沿补偿滑轨10滑动复位。
39.需要说明的是，上升拨台211沿补偿滑轨10的延伸方向具备一定的长度，与此同时拨臂221的长度也具备足够的长度，即，即便滑座20被动滑动至接近补偿滑轨10的远端(图中左端)，拨臂221依然能够与上升拨台211接触，并上抬上升拨台211，具体的各项参数根据
实际需求和实际情况进行设计即可，与此同时，车体1的移动速度也需要进行匹配设置，只需保证在升降件21周期升降的过程中，滑座20不会运动至补偿滑轨10的最终端(图中左端)即可。
40.进一步参照图3至图7，为了保证打孔作业的充分进行，所述升降件21凸设有定位台212，所述滑座20轴铰有扳机201，当所述升降件21上升至最高位置时，所述扳机201能够与所述定位台212卡接；所述扳机201连有卸力杆2011，所述拨盘22连有拨杆222，所述拨杆222用于周期性上拨所述卸力杆2011，以使所述扳机201与所述定位台212分离，以使所述升降件21周期性下降。
41.通过上述设置，当拨臂221抬升升降件21至最高位置时，扳机201与定位台212卡接，从而将升降件21固定于最高位置，以保证打孔钻2与隧道顶部的接触时间，从而保证孔洞洞底处的充分打孔；通过设置卸力杆2011和拨杆222，使拨杆222随拨盘22一同转动，拨臂221先与上升拨台211接触，将升降件21抬升至最高处的瞬间，扳机201与定位台212卡接，从而使升降件21定位于最高位置，而后拨杆222与卸力杆2011接触，并上抬卸力杆2011，卸力杆2011带动扳机201转动，使扳机201与定位台212脱卡，脱卡的瞬间升降件21即可在重力的作用下快速下降。
42.具体地，扳机201与定位台212的卡接为常规的机械卡接，本实施例中，具体地，扳机201的上部与滑座20轴铰，下部设有卡接台，卡接台的顶部能够与定位台212的底部接触，从而对定位台212进行竖直方向的限位，使其无法下降，当卸力杆2011带动扳机201转动时，卡接台逐渐偏离定位台212的底部，并靠近定位台212底部的边缘，直至与定位台212分离的瞬间，实现脱卡。
43.需要说明的是，卸力杆2011具备一定的长度，与此同时拨杆222的长度也具备足够的长度，即，即便滑座20被动滑动至接近补偿滑轨10的远端(图中左端)，拨杆222依然能够与卸力杆2011接触，并上抬卸力杆2011，具体的各项参数根据实际需求和实际情况进行设计即可。
44.需要说明的是，上升拨台211和卸力杆2011不在同一个平面，两者所在平面均不与拨盘22相切，而是位于拨盘22的端面之外，以防止相互干预。
45.为了使扳机201能够自锁，所述定位台212设于所述升降件21靠近所述拨盘22的一侧，所述定位台212的顶面设置为斜面；当所述扳机201的底面与所述定位台212的顶面接触并挤压时，所述定位台212的斜面能够使所述扳机201以铰接轴为轴转动，以使所述定位台212越过所述扳机201的底面后与所述扳机201卡接。
46.通过上述设置，当拨臂221带动升降件21上升的过程中，定位台212的顶面与扳机201的底面接触并挤压，从而迫使扳机201沿轴转动，使其底部的卡接台向旁边让开，而后升降件21顺利越过扳机201，直至定位台212的底面越过扳机201的瞬间，在卸力杆2011自身的重力作用下带动扳机201回转复位，从而使扳机201与定位台212卡接；而后拨杆222上抬卸力杆2011实施脱卡，与此同时升降件21快速下降，过程中定位台212再次越过扳机201并复位，等待下次循环。
47.优选地，扳机201的轴铰处可设置复位扭簧，以不借助卸力杆2011的重力自行复位。
48.请在图3的基础上进一步参照图8至图10，为了应对轨道与打孔路径存在初始偏
移、或原定打孔路径与钢筋铺设路径重叠的问题，所述打孔钻2通过微调机构与所述循环升降机构连接，所述微调机构包括底座30和微调台31，所述底座30铰接有若干微调杆32，所述微调杆32均与所述微调台31铰接，以使所述微调台31能够相对所述底座30进行水平滑移，所述打孔钻2设于所述微调台31。
49.通过设置微调机构，设置其包括底座30和微调台31，并设置若干微调杆32，使微调台31能够相对底座30进行一定程度的水平滑移，从而使微调台31顶部的打孔钻2进行一定程度的水平滑移，以调整打孔路径。
50.需要说明的是，为了保证微调台31仅进行水平滑移，而不发生摆动，以避免打孔钻2竖直设置的钻头发生倾斜，所有微调杆32的长度均设置为相同长度，且所有微调杆32呈圆环状均匀排布，且所有微调杆32距离底座30中心的距离均相同，通过上述限定即可保证微调台31仅进行水平滑移。
51.需要说明的是，还设置有固定件，用以固定微调杆32，例如常见的螺钉、销钉等，只需能够使微调杆32与底座30和微调台31相对固定即可。
52.优选地，所述微调杆32的数量为4根，4根所述微调杆32呈十字状分布，4跟所述微调杆32距所述底座30中心的距离相等。
53.为了对微调杆32与底座30及微调台31具体的铰接方式进行进一步的解释，所述微调杆32的端部通过第一轴轴铰有第一座33，所述第一座33通过第二轴轴铰有第二座34，所述第二座34与所述底座30或微调台31连接；同一根所述微调杆32的所述第一轴和所述第二轴垂直设置；相邻设置的两根所述微调杆32的所述第一轴垂直设置，相对设置的两根所述微调杆32的所述第一轴位于同一直线。
54.通过上述设置，将4根微调杆32划分为两组，相对设置的两根微调杆32为一组，并限制第一轴和第二轴的方向，以形成垂直配合，使结构更加科学；当一对微调杆32以第一轴为轴转动时，另一对微调杆32将被迫以第二轴为轴转动，反之亦然；而当一对微调杆32以第一轴为轴进行转动、而同时另一对微调杆32也以第一轴为轴进行转动时，两对微调杆32的第二轴将分别独立对应做出应对性转动，并且过程中微调台31始终保持水平，仅进行水平方向的滑移。
55.优选地，为了控制微调台31的平移方向及距离，任意两根相邻设置的所述微调杆32的所述第二轴分别连有横电机35及纵电机36。
56.通过设置横电机35和纵电机36，分别独立控制两组微调杆32转动，并且，横电机35和纵电机36能够对微调杆32的转动角度进行固定和限位，以维持转动后的状态。
57.由于微调台31滑移时微调杆32倾斜，因此不可避免的会降低打孔钻2的高度，为了适应性微调打孔钻2的高度，所述微调台31设有升降台38，所述升降台38竖直设有多根升降杆381，所述微调台31竖直设有多根限位筒311，所述限位筒311与所述升降杆381一一对应，所述升降杆381与对应的所述限位筒311套装并滑动连接；所述打孔钻2设于所述升降台38；全部所述微调杆32围绕所述底座30的中心呈环状分布，所述底座30的中心球铰有微调油缸37，所述微调油缸37与所述升降台38球铰。
58.通过上述设置，当需要微调打孔钻2的高度时，控制微调油缸37伸缩，即可带动升降台38升降，即可带动打孔钻2升降，而限位筒311和升降杆381的滑动套装能够使升降台38与微调台31仅发生相对升降，从而在保证打孔钻2打孔路径的前提下微调其高度，并且微调
高度的过程中也不会影响微调台31的水平位置。
59.为了大幅度调整打孔钻1的高度，以匹配不同高度的隧道，所述车体1顶部设有剪式升降台3，所述剪式升降台3顶部设有打孔箱4，所述循环升降机构及所述补偿机构均设于所述打孔箱4内，所述打孔箱4顶部开有条状的滑孔，所述打孔钻2通过所述滑孔伸出所述打孔箱4。
60.通过上述设置，利用剪式升降台3整体抬升打孔箱4，从而平稳得使打孔钻2、循环升降机构及补偿机构一同抬升；通过设置打孔箱4，将循环升降机构及补偿机构进行包覆，提升一体性的同时避免外部环境对两者造成损伤。
61.优选地，为了进一步提升整个装置的联动性能，所述车体1底部设有若干轨道轮5，所述轨道轮5传动连接有驱动电机6，所述驱动电机6与所述循环升降机构传动连接，以使所述循环升降机构循环升降。
62.具体地，驱动电机6与循环升降机构的拨盘22传动连接，同时去除升降电机23，仅通过驱动电机6同时控制轨道轮5和拨盘22的转动，通过调整两者传动连接的齿轮比及其他参数，即可控制两者转动的相对速度，从而使车体1的移动速度与拨盘22的转动速度进一步匹配且同步。
63.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。