[發(fā)明專利]一種隧道鉆爆施工掘進與排險裝置及使用方法

在審

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• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106703690A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 石少帥;謝肖坤;成帥;孫尚渠;劉振華;閆章程;房忠棟
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B21/01;E21B15/04;F42D1/08;F42D3/00;F42D3/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

技術領域

本發(fā)明涉及土層或巖石的鉆進設備技術領域，具體涉及是一種集排險、鉆孔、裝藥功能于一體的隧道用鉆爆施工掘進與排險機械裝置以及使用方法。

技術背景

隨著國民經濟的快速發(fā)展，隧道建設的工程量也在快速的增長。當前隧道掘進施工通常采取爆破掘進，其次挖掘機或人工清理破松層，消除隧道落石等安全隱患，然后再進行鉆孔裝藥等程序。然而，人工清理排險作業(yè)危險性大、工作效率低、勞動強度高及作業(yè)條件差；挖掘機鏟斗較大、存在死角、操作不夠靈活，操作時需多次移車調整位置，施工效率低，排險效果不理想；人工鉆孔裝藥耗時較長且容易對施工人員造成人身傷亡，并且各程序切換間隔時間較長，極易延誤工期。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，提出一種安全高效、機動性好、控制精度高并集排險、鉆孔、裝藥于一體的隧道用鉆爆施工掘進與排險裝置以及使用方法，本發(fā)明公開了一種隧道鉆爆施工掘進與排險裝置及使用方法，包括行進裝置、回轉裝置、臂架裝置、液壓破碎鉆進裝置；行進裝置包括車輪、底盤、輸送帶、電動機；回轉裝置包括回轉底盤、駕駛室、機艙；臂架裝置包括一級機械臂、一級油缸、二級油缸、二級機械臂、三級油缸、四級油缸、灰塵處理系統(tǒng)；液壓破碎鉆進裝置包括固定底座、滑軌、炸藥夾、沖擊鉆、鉆桿。本發(fā)明是一種集排險、鉆孔、裝藥功能于一體的隧道用鉆爆施工掘進與排險機械，自動化程度高、靈活性好、安全性高、操作簡單方便、系統(tǒng)功能設置合理，有效提高了工作效率、大大節(jié)省了施工時間，可適用于多種復雜的隧道環(huán)境施工。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供的具體的技術方案如下：

一種隧道鉆爆施工掘進與排險裝置，包括行進裝置、回轉裝置、臂架裝置、液壓破碎鉆進裝置；在所述的行進裝置的前端設有用于輸送將排險落石的輸送裝置，在所述的行進裝置上設有一個可以在水平面內回轉的回轉裝置，在所述的回轉裝置上設有臂架裝置，在所述的臂架裝置上設有液壓破碎鉆進裝置，所述的臂架裝置用于調節(jié)液壓破碎鉆進裝置在空間中的位置，所述的液壓破碎鉆進裝置包括一個安裝在臂架裝置上的底座，在所述的底座上設有滑軌，所述的滑軌用于固定鉆桿和炸藥夾，所述的炸藥夾用于固定炸藥，且所述的炸藥通過鉆桿頂進鉆孔，鉆桿的端部與一個能沿著滑軌移動的沖擊鉆相連。

進一步的，所述的行進裝置包括車輪、底盤以及油缸，由油缸驅動車輪行駛，底盤由車輪支撐。

進一步的，所述的輸送裝置包括輸送帶、電動機，所述的輸送帶位于底盤下方，由電動機驅動轉軸帶動輸送帶傳輸，用來將排險落石輸送到裝置后方以便于出渣。

進一步的，所述的電動機和輸送帶均固定于一個起落架上，所述的起落架與底盤連接用來控制輸送帶的高度，行走時將起落架收起以避免與地面突起物相撞。

進一步的，所述的回轉裝置包括回轉底盤，所述的回轉底盤安裝在行進裝置的底盤上，回轉底盤的旋轉動力由液壓馬達驅動，液壓馬達由發(fā)動機帶動油泵驅動；回轉底盤上方固定有駕駛室和機艙，用來固定各種機械裝置及作為施工人員操作平臺。

進一步的，所述的臂架裝置包括一級機械臂、二級機械臂和三級機械臂，所述的一級機械臂與回轉底盤鉸接，所述的一級機械臂通過一級油缸和二級油缸驅動其前后、左右擺動，以此來調節(jié)液壓破碎鉆進裝置的位置；所述的二級機械臂與一級機械臂鉸接，所述二級機械臂通過三級級油缸驅動其前后擺動，以此使液壓破碎鉆進裝置可以到達掌子面任一點；二級機械臂和底座通過四級油缸連接，通過調節(jié)四級油缸來改變液壓破碎鉆進裝置的角度，全方位無死角的進行排險作業(yè)。

進一步的，所述一級機械臂與回轉底盤的連接鉸平行于一級機械臂與一級油缸的連接鉸。

進一步的，隧道鉆爆施工掘進與排險裝置還包括一個灰塵處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋噴頭、輸送線、水壓倉，旋噴頭位于滑軌的前端，內部有螺旋管，以使除塵灑水呈環(huán)形霧狀，可以全方位高效率除去灰塵，旋噴頭通過輸送線與水壓倉相連，水壓倉固定于機艙里。

進一步的，所述的滑軌為高強合金，其橫截面為半圓形，以此來固定鉆桿和炸藥，滑軌與底座固接，滑軌上方還設有固定環(huán)來固定鉆桿和炸藥，炸藥夾可拆卸、可穿越滑軌空洞，使其與鉆桿處于同一水平位置。