專利名稱：氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖土工程勘査和施工、市政工程施工方面的勘査和施工設(shè)備及方法，具體來 說屬于一種無損傷點探設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的發(fā)展也非常迅速，伴隨的是地下管線日益增多，這給城市 里的巖土工程勘査和施工、市政工程施工增加了不少困難，雖然這些年來各種施工和勘測設(shè) 備技術(shù)也有較大發(fā)展，依然難以避免在施工和勘測過程中損壞地下管線。從現(xiàn)有技術(shù)來看， 目前對地下管線的探測基本上都采用物探方式，這種方式對使用者要求較高，對所采集的數(shù) 據(jù)進(jìn)行研判，摻雜了人為因素，難免出現(xiàn)誤判。除了物探方式，也有采取人工或機(jī)械開挖探 査的方法，如采用挖掘機(jī)、鉆機(jī)等對巖土作切割破碎，但這種方法存在使用人工進(jìn)度慢、機(jī) 械開挖易損壞地下管線的問題?？傊?，現(xiàn)在沒有一種比較直觀的判定地下管線位置的方法。
此外，在地形復(fù)雜或有障礙物的施工勘察現(xiàn)場，使用普通的機(jī)械開挖設(shè)備會有一些特 殊位置無法施工，會出現(xiàn)施工死角，并且普通的機(jī)械開挖設(shè)備施工范圍小，需要頻繁移動設(shè) 備，但又經(jīng)常會遇到移位受阻的情況，所以工作效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服巖土工程勘査和施工、市政工程施工中存在的不足，本發(fā)明提供一種氣體破碎 與真空抽吸點探設(shè)備及方法，要解決傳統(tǒng)的機(jī)械開挖設(shè)備在對巖土作切割破碎時容易損壞地 下管線的技術(shù)問題；并解決目前沒有比較直觀的判定地下管線位置的方法的問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，包括動力機(jī)和破碎裝置，其特征在于所述破碎裝 置為氣體破碎裝置，包括空氣壓縮機(jī)，儲氣罐、高壓軟管和噴槍，其中空氣壓縮機(jī)由動力機(jī) 驅(qū)動連接，且空氣壓縮機(jī)通過儲氣罐與高壓軟管連通，高壓軟管又與噴槍連通。
所述動力機(jī)還驅(qū)動連接一真空抽吸裝置，真空抽吸裝置包括真空泵、儲藏箱和抽吸軟 管，真空泵通過儲藏箱與抽吸軟管連通。
所述真空泵可為射流泵，動力機(jī)通過空氣壓縮機(jī)和儲氣罐驅(qū)動連接真空泵。
所述射流泵的吸入口位于儲藏箱的上部，抽吸軟管與儲藏箱的連接口也位于儲藏箱的上部。所述動力機(jī)可為電動機(jī)、柴油機(jī)或汽油機(jī)。
所述噴槍可由控制接頭、槍管和噴頭組成，相互之間由螺紋連接。 所述高壓軟管可由兩根或兩根以上的軟管通過高壓軟管接頭連接在一起而成。 所述抽吸軟管可由兩根或兩根以上的軟管通過抽吸軟管接頭l連接在一起而成。 一種使用氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備的方法，其特征在于由動力機(jī)驅(qū)動空氣壓縮 機(jī)，將氣體壓縮并輸入儲氣罐，氣體再由儲氣罐通過高壓軟管到達(dá)噴槍，由操作人員使用噴 槍對巖土進(jìn)行切割破碎，在使用噴槍對巖土進(jìn)行切割破碎的同時，由動力機(jī)驅(qū)動真空泵，將 儲藏箱內(nèi)的空氣抽出，在儲藏箱內(nèi)形成負(fù)壓，將與儲藏箱相連的抽吸軟管置于巖土切割破碎 處，利用抽吸軟管將碎巖土吸入儲藏箱，在重力作用下使碎巖土沉入箱底。
所述真空泵可為射流泵，由動力機(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)，將氣體壓縮并輸入儲氣罐，再由儲 氣罐驅(qū)動連接射流泵。
本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明是通過氣體破碎與真空抽吸的方式來實現(xiàn)地下勘査及施工的目的，其可最簡潔地 表述為1、采用高壓氣體切割破碎巖土； 2、采用真空抽吸收集碎巖土。本發(fā)明不靠機(jī)械作 用切割破碎巖土，而是由采用氣體作破碎介質(zhì)，這是與現(xiàn)有開挖機(jī)械最根本的區(qū)別，也是優(yōu) 點所在，由于具有一定壓力的噴射氣體只會對強(qiáng)度較小的土層作切割破碎，所以不會對地下 埋藏管線造成損壞。
本發(fā)明可用于勘察判定地下管線位置，如開孔徑20 30公分、深5米以內(nèi)的探孔，還可 用于開挖施工。當(dāng)用于開挖施工時，其不受施工條件影響(如有泥、水)，邊切割破碎邊 抽吸，不會影響周邊環(huán)境。并且在地形復(fù)雜或有障礙物的施工勘察現(xiàn)場，本發(fā)明不會遇到移 位受阻和特殊位置無法施工的情況，由于本發(fā)明中所使用的高壓軟管及抽吸軟管可以任意移 動，長度可以增加，因而施工過程中以設(shè)備為中心，軟管長度范圍內(nèi)都可以施工，施工范圍 大，不用頻繁移動設(shè)備，不存在施工死角，工作效率較現(xiàn)有設(shè)備大為提高。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明實施例一的示意圖。 圖2是本發(fā)明實施例二的示意圖。 圖3是與高壓軟管連接的噴槍的示意圖。
附圖標(biāo)記l一動力機(jī)、2 —空氣壓縮機(jī)、3 —儲氣罐、4一高壓軟管、5 —噴槍、6 —抽吸 軟管、7 —儲藏箱、8 —真空泵、9一高壓軟管接頭、IO —抽吸軟管接頭、ll一控制接頭、12一槍管、13 —噴頭。
具體實施例方式
實施例一參見圖l，這種氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，包括動力機(jī)l和破碎裝置，動力 機(jī)1為電動機(jī)、柴油機(jī)或汽油機(jī)。破碎裝置為氣體破碎裝置，包括空氣壓縮機(jī)2，儲氣罐3、 高壓軟管4和噴槍5，其中空氣壓縮機(jī)2由動力機(jī)1驅(qū)動連接，且空氣壓縮機(jī)2通過儲氣罐3與高 壓軟管4連通，高壓軟管4又與噴槍5連通；所述動力機(jī)l還驅(qū)動連接一真空抽吸裝置，真空抽 吸裝置包括真空泵8、儲藏箱7和抽吸軟管6，真空泵8通過儲藏箱7與抽吸軟管6連通。所述噴 槍5由控制接頭11、槍管12和噴頭13組成，相互之間由螺紋連接。所述高壓軟管4由兩根或兩 根以上的軟管通過高壓軟管接頭9連接在一起而成。所述抽吸軟管6由兩根或兩根以上的軟管 通過抽吸軟管接頭10連接在一起而成。
動力機(jī)1驅(qū)動空氣壓縮機(jī)2，將氣體壓縮并輸入儲氣罐3。在工作過程中，壓縮氣體由儲 氣罐3通過高壓軟管4到達(dá)噴槍5，由操作人員使用噴槍對巖土進(jìn)行切割破碎。抽吸軟管6、儲 藏箱7、真空泵8組成真空抽吸部分，真空泵8由動力機(jī)1驅(qū)動，將儲藏箱7內(nèi)的空氣抽出，在 儲藏箱7內(nèi)形成負(fù)壓，與儲藏箱7上部相連的抽吸軟管6將碎巖土吸入儲藏箱7，在重力作用下 碎巖土沉入箱底。
實施例二參見圖2，在具體實施中，考慮到本發(fā)明的設(shè)備多在室外施工，工作環(huán)境差， 流動性大，動力機(jī)l選用柴油機(jī)，普通真空泵對被抽吸的氣體有較高的清潔度要求，必須對 不符合要求的氣體作凈化處理，這樣將額外增加凈化裝置；本發(fā)明的真空泵8選用對被抽吸 氣體清潔度不敏感的射流泵，即使將巖土顆粒吸入泵內(nèi)也不影響泵的使用；同時在驅(qū)動方式 上改由空氣壓縮機(jī)2間接驅(qū)動，即動力機(jī)1通過空氣壓縮機(jī)2和儲氣罐3驅(qū)動連接真空泵8，由 壓縮氣體驅(qū)動空氣射流泵。射流泵的吸入口位于儲藏箱7的上部，抽吸軟管6與儲藏箱7的連 接口也位于儲藏箱7的上部。
柴油機(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)2將空氣壓入儲氣罐3，儲氣罐3出口一個連接高壓軟管4， 一個接 射流泵；高壓軟管4由高壓管接頭9連接，根據(jù)需要連接數(shù)根高壓軟管4，然后連接噴槍5。射 流泵的吸入口位于儲藏箱7的上部，抽吸軟管6也位于儲藏箱7的上部，抽吸軟管6相互間由吸 管接頭10連接，可根據(jù)長度需要接入數(shù)根抽吸軟管6 。
圖3是噴槍結(jié)構(gòu)示意圖，噴槍由控制接頭ll、槍管12、噴頭13組成，相互之間由螺紋連接。
本發(fā)明的柴油機(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)2，其輸出口接儲氣罐3，高壓軟管4連接儲氣罐3與噴槍 5，噴槍5由控制接頭11、槍管12、噴頭13組成，控制接頭ll控制氣體的開關(guān)，槍管12與控制接頭11及噴頭13采用螺紋聯(lián)結(jié)，可根據(jù)需要增加槍管12的數(shù)量以增加噴槍5的長度，噴頭13 底部為出氣口，其口徑逐漸縮小形成尖頭，使用時有利于切割破碎巖土。儲氣罐3的另一出 口與射流泵相連，射流泵的吸入口位于儲藏箱的上部，抽吸軟管也位于儲藏箱的上部，即儲 藏箱的進(jìn)氣口和出氣口都位于儲藏箱的頂部位置，這樣可以保證被吸入的碎巖土落入儲藏箱 的底部，只有極小部分微粒隨氣體進(jìn)入空氣射流泵而被排出。
這種使用氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備的方法由動力機(jī)1驅(qū)動空氣壓縮機(jī)2，將氣體壓 縮并輸入儲氣罐3，氣體再由儲氣罐3通過高壓軟管4到達(dá)噴槍5，由操作人員使用噴槍對巖土 進(jìn)行切割破碎，在使用噴槍對巖土進(jìn)行切割破碎的同時，由動力機(jī)1驅(qū)動真空泵8，將儲藏箱 7內(nèi)的空氣抽出，在儲藏箱7內(nèi)形成負(fù)壓，將與儲藏箱7相連的抽吸軟管6置于巖土切割破碎 處，利用抽吸軟管6將碎巖土吸入儲藏箱7，在重力作用下使碎巖土沉入箱底。所述真空泵8 可以為射流泵，由動力機(jī)1驅(qū)動空氣壓縮機(jī)2，將氣體壓縮并輸入儲氣罐3，再由儲氣罐3驅(qū)動 連接射流泵。
本發(fā)明中的各部件的參數(shù)如下
動力機(jī)l:功率20 50kw。
空氣壓縮機(jī)2:氣壓5 9bar，流量5 100L/S。 真空泵8:抽吸氣壓300 450mmHg。 儲氣罐3:容積300 500L。 噴槍5:直徑20 50mm。 抽吸軟管6:直徑50 150mm。
權(quán)利要求
1.一種氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，包括動力機(jī)(1)和破碎裝置，其特征在于所述破碎裝置為氣體破碎裝置，包括空氣壓縮機(jī)(2)，儲氣罐(3)、高壓軟管(4)和噴槍(5)，其中空氣壓縮機(jī)(2)由動力機(jī)(1)驅(qū)動連接，且空氣壓縮機(jī)(2)通過儲氣罐(3)與高壓軟管(4)連通，高壓軟管(4)又與噴槍(5)連通；所述動力機(jī)(1)還驅(qū)動連接一真空抽吸裝置，真空抽吸裝置包括真空泵(8)、儲藏箱(7)和抽吸軟管(6)，真空泵(8)通過儲藏箱(7)與抽吸軟管(6)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，其特征在 于所述真空泵(8)為射流泵，動力機(jī)(1)通過空氣壓縮機(jī)(2)和儲氣罐(3)驅(qū)動連接 真空泵(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，其特征在 于所述射流泵的吸入口位于儲藏箱(7)的上部，抽吸軟管(6)與儲藏箱(7)的連接口 也位于儲藏箱(7)的上部。
4.;根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，其特 征在于所述動力機(jī)(1)為電動機(jī)、柴油機(jī)或汽油機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，其特 征在于所述噴槍(5)由控制接頭(11)、槍管(12)和噴頭(13)組成，相互之間由螺 紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，其特 征在于所述高壓軟管(4)由兩根或兩根以上的軟管通過高壓軟管接頭(9)連接在一起而 成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備，其特 征在于所述抽吸軟管(6)由兩根或兩根以上的軟管通過抽吸軟管接頭(10)連接在一起 而成。
8. 一種使用氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備的方法，其特征在于由2動力機(jī)(1)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)(2)，將氣體壓縮并輸入儲氣罐(3)，氣體再由儲氣罐(3) 通過高壓軟管(4)到達(dá)噴槍(5)，由操作人員使用噴槍對巖土進(jìn)行切割破碎，在使用噴槍 對巖土進(jìn)行切割破碎的同時，由動力機(jī)(1)驅(qū)動真空泵(8)，將儲藏箱(7)內(nèi)的空氣抽 出，在儲藏箱(7)內(nèi)形成負(fù)壓，將與儲藏箱(7)相連的抽吸軟管(6)置于巖土切割破碎 處，利用抽吸軟管(6)將碎巖土吸入儲藏箱(7)，在重力作用下使碎巖土沉入箱底。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備的方法， 其特征在于所述真空泵(8)為射流泵，由動力機(jī)(1)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)(2)，將氣體壓 縮并輸入儲氣罐(3)，再由儲氣罐(3)驅(qū)動連接射流泵。
全文摘要
一種氣體破碎與真空抽吸點探設(shè)備及方法，包括動力機(jī)和破碎裝置，破碎裝置為氣體破碎裝置，包括空氣壓縮機(jī)，儲氣罐、高壓軟管和噴槍，其中空氣壓縮機(jī)由動力機(jī)驅(qū)動連接，且空氣壓縮機(jī)通過儲氣罐與高壓軟管連通，高壓軟管又與噴槍連通；所述動力機(jī)還驅(qū)動連接一真空抽吸裝置，真空抽吸裝置包括真空泵、儲藏箱和抽吸軟管，真空泵通過儲藏箱與抽吸軟管連通。本裝置不會對地下埋藏管線造成損壞，可用于勘察判定地下管線位置，還可用于開挖施工。其不受施工條件影響，不會影響周邊環(huán)境，施工范圍大，不用頻繁移動設(shè)備，不存在施工死角，工作效率較現(xiàn)有設(shè)備大為提高。
文檔編號E02F3/88GK101561518SQ20091030267
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者方雪松, 李伯倫, 滕延京 申請人:中國建筑科學(xué)研究院;建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司