本發(fā)明涉及土層或巖石的鉆進(jìn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)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(jìn)與排險機(jī)械裝置以及使用方法。

技術(shù)背景

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隧道建設(shè)的工程量也在快速的增長。當(dāng)前隧道掘進(jìn)施工通常采取爆破掘進(jìn)，其次挖掘機(jī)或人工清理破松層，消除隧道落石等安全隱患，然后再進(jìn)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(jī)鏟斗較大、存在死角、操作不夠靈活，操作時需多次移車調(diào)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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述

背景技術(shù)：
存在的不足，提出一種安全高效、機(jī)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(jìn)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(jìn)與排險裝置及使用方法，包括行進(jìn)裝置、回轉(zhuǎn)裝置、臂架裝置、液壓破碎鉆進(jìn)裝置；行進(jìn)裝置包括車輪、底盤、輸送帶、電動機(jī)；回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)底盤、駕駛室、機(jī)艙；臂架裝置包括一級機(jī)械臂、一級油缸、二級油缸、二級機(jī)械臂、三級油缸、四級油缸、灰塵處理系統(tǒng)；液壓破碎鉆進(jìn)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(jìn)與排險機(jī)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(shè)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(fù)雜的隧道環(huán)境施工。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具體的技術(shù)方案如下：

一種隧道鉆爆施工掘進(jìn)與排險裝置，包括行進(jìn)裝置、回轉(zhuǎn)裝置、臂架裝置、液壓破碎鉆進(jìn)裝置；在所述的行進(jìn)裝置的前端設(shè)有用于輸送將排險落石的輸送裝置，在所述的行進(jìn)裝置上設(shè)有一個可以在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)裝置，在所述的回轉(zhuǎn)裝置上設(shè)有臂架裝置，在所述的臂架裝置上設(shè)有液壓破碎鉆進(jìn)裝置，所述的臂架裝置用于調(diào)節(jié)液壓破碎鉆進(jìn)裝置在空間中的位置，所述的液壓破碎鉆進(jìn)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(shè)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(jìn)鉆孔，鉆桿的端部與一個能沿著滑軌移動的沖擊鉆相連。

進(jìn)一步的，所述的行進(jìn)裝置包括車輪、底盤以及油缸，由油缸驅(qū)動車輪行駛，底盤由車輪支撐。

進(jìn)一步的，所述的輸送裝置包括輸送帶、電動機(jī)，所述的輸送帶位于底盤下方，由電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)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(jìn)一步的，所述的電動機(jī)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(jìn)一步的，所述的回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)底盤，所述的回轉(zhuǎn)底盤安裝在行進(jìn)裝置的底盤上，回轉(zhuǎn)底盤的旋轉(zhuǎn)動力由液壓馬達(dá)驅(qū)動，液壓馬達(dá)由發(fā)動機(jī)帶動油泵驅(qū)動；回轉(zhuǎn)底盤上方固定有駕駛室和機(jī)艙，用來固定各種機(jī)械裝置及作為施工人員操作平臺。

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

進(jìn)一步的，所述一級機(jī)械臂與回轉(zhuǎn)底盤的連接鉸平行于一級機(jī)械臂與一級油缸的連接鉸。

進(jìn)一步的，隧道鉆爆施工掘進(jìn)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(nèi)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(jī)艙里。

進(jìn)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(shè)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。

進(jìn)一步的，所述的炸藥夾內(nèi)部安裝有彈簧裝置，當(dāng)一個炸藥被鉆桿頂進(jìn)鉆孔后，彈簧裝置立即頂進(jìn)下一個炸藥于炸藥夾頂端；沖擊鉆位于滑軌上，可沿滑軌自由移動，鉆桿可拆卸，安裝時與沖擊鉆固定連接，鉆桿為高強空心套桿，排險時用作沖擊鉆頭，鉆孔時內(nèi)套桿用來輸送高壓水流，外套桿上有固定間隔且傾斜的小孔，高壓水通過外套桿小孔流出沖擊鉆孔中的碎石以排出鉆孔，同時水流還可降低鉆桿溫度，延長鉆桿的使用壽命。

具體的使用方法如下：

首先通過行進(jìn)裝置將機(jī)械開到作業(yè)面前方，當(dāng)機(jī)械位置固定后，放下起落架，使得輸送帶足夠貼近地面以便高效地收集落石，同時開啟輸送裝置將輸送裝置上方的落石送到機(jī)械后方以便出渣；

其次啟動水壓倉，使水流通過傳送線從旋噴頭呈霧狀環(huán)形噴出；排險時，通過調(diào)節(jié)臂架裝置來調(diào)節(jié)沖擊鉆的角度，使排險時鉆桿無死角，通過驅(qū)動滑軌上的滑塊使沖擊鉆前移，帶動鉆桿出露少許后固定，然后啟動沖擊鉆進(jìn)行排險作業(yè)，沖擊鉆帶動鉆桿高頻打擊并鉆動作業(yè)面浮石使其快速掉落；

排險結(jié)束后，關(guān)閉水壓倉，然后使滑軌水平，固定后啟動沖擊鉆，同時驅(qū)動液壓滑塊向前頂進(jìn)沖擊鉆，開始鉆孔，使高壓水進(jìn)入鉆桿，高壓水流將從鉆桿頂端和桿身高速流出以此來清除鉆孔過程中鉆孔內(nèi)的落石；

鉆孔結(jié)束后，關(guān)閉高壓水流，關(guān)閉沖擊鉆，落下臂架裝置，然后將炸藥夾安裝在滑軌的前端，第一個炸藥與鉆桿處于同一水平位置，鉆桿頂進(jìn)第一個炸藥，待第一個炸藥安裝好后，退回鉆桿，移動臂架裝置對準(zhǔn)下一鉆孔，在退回鉆桿時，炸藥夾里的第二個炸藥彈到炸藥夾的頂端，然后頂進(jìn)炸藥，如此循環(huán)，直到將所有炸藥安裝好。

與已有隧道排險裝置及人工排險相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在下述幾個方面：

1.本發(fā)明集排險、鉆孔、裝藥功能于一體，大大節(jié)省了施工過程所需時間；

2.本發(fā)明采用機(jī)械化作業(yè)，安全性高，控制精度高，操作調(diào)整方便，大大減輕了勞動強度；

3.本發(fā)明可通過液壓破碎鉆進(jìn)裝置實現(xiàn)上下、左右、或前后運動，從而快速高效地排除險情；裝置所需空間小，可適應(yīng)多種復(fù)雜施工環(huán)境，滿足對多種斷面隧道排險作業(yè)的需要。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明隧道鉆爆施工掘進(jìn)與排險裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1旋噴頭，2鉆桿，3沖擊鉆，4炸藥夾，5滑軌，6四級油缸，7三級油缸，8二級機(jī)械臂，9二級油缸，10一級油缸，11一級機(jī)械臂，12機(jī)艙，13駕駛室，14回轉(zhuǎn)底盤，15電動機(jī)，16輸送帶，17起落架，18底盤，19車輪。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明一種隧道用鉆爆施工掘進(jìn)與排險機(jī)械裝置作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，在具體實施方式中，本發(fā)明包括行進(jìn)裝置、回轉(zhuǎn)裝置、臂架裝置、液壓破碎鉆進(jìn)裝置以及灰塵處理系統(tǒng)；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(jìn)與排險機(jī)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(shè)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(fù)雜的隧道環(huán)境施工；各個裝置具體組成如下：

行進(jìn)裝置包括車輪19、底盤18；

回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)底盤14、駕駛室13、機(jī)艙12；

臂架裝置包括一級機(jī)械臂11、一級油缸10、二級油缸9、二級機(jī)械臂8、三級油缸7、四級油缸6、灰塵處理系統(tǒng)；

液壓破碎鉆進(jìn)裝置包括固定底座、滑軌5、炸藥夾4、沖擊鉆3、鉆桿2，具體的結(jié)構(gòu)如下；

灰塵處理系統(tǒng)包括旋噴頭1、輸送線、水壓倉。

行進(jìn)裝置由油缸驅(qū)動，車輪19帶動行駛，底盤18由車輪19支撐；

進(jìn)一步的，在行進(jìn)裝置的前下方設(shè)有輸送裝置，輸送裝置包括輸送帶16和電動機(jī)，其位于底盤18下方，由電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)軸帶動輸送帶16使用，用來將排險落石輸送到裝置后方以便于出渣，

所述的電動機(jī)和輸送帶16均固定于起落架17上，起落架17與底盤18連接，起落架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(jìn)一步的，回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)底盤14與底盤18連接，回轉(zhuǎn)底盤14的旋轉(zhuǎn)動力由液壓馬達(dá)驅(qū)動，液壓馬達(dá)由發(fā)動機(jī)帶動油泵驅(qū)動；回轉(zhuǎn)底盤14上方固定有駕駛室13和機(jī)艙12等裝置，用來固定各種機(jī)械裝置及作為施工人員操作平臺。

進(jìn)一步的，臂架裝置中，一級機(jī)械臂11與回轉(zhuǎn)底盤14鉸接，一級油缸10分別連接一級機(jī)械臂11和回轉(zhuǎn)底盤，一級機(jī)械臂11通過一級油缸10和二級油缸9驅(qū)動其前后、左右擺動，以此來調(diào)節(jié)液壓破碎鉆進(jìn)裝置的位置，一級機(jī)械臂11與回轉(zhuǎn)底盤14的連接鉸平行于一級機(jī)械臂11與一級油缸10的連接鉸；二級機(jī)械臂8與一級機(jī)械臂11鉸接，三級油缸7分別連接二級機(jī)械臂8和回轉(zhuǎn)底盤，二級機(jī)械臂8通過三級油缸7驅(qū)動其前后擺動，以此使液壓破碎鉆進(jìn)裝置可以到達(dá)掌子面任一點；四級油缸6分別連接二級機(jī)械臂8和底座，通過調(diào)節(jié)四級油缸6來改變液壓破碎鉆進(jìn)裝置的角度，全方位無死角的進(jìn)行排險作業(yè)；

進(jìn)一步的，灰塵處理系統(tǒng)包括旋噴頭1、輸送線、水壓倉，旋噴頭1位于滑軌5前端，內(nèi)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1通過輸送線與水壓倉相連，水壓倉固定于機(jī)艙12里，其也可以固定于其他位置，這個對裝置本身沒有影響，因此其位置可調(diào)。

進(jìn)一步的，液壓破碎鉆進(jìn)裝置中，底座位于二級機(jī)械臂8頂端，底座與二級機(jī)械臂8鉸接，

進(jìn)一步的，所述滑軌5為高強合金，其橫截面為半圓形如圖2所示，以此來固定鉆桿和炸藥，滑軌5與底座固接，滑軌5上方還設(shè)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。

進(jìn)一步的，炸藥夾4內(nèi)部安裝有彈簧裝置，當(dāng)一個炸藥被鉆桿2頂進(jìn)鉆孔后，彈簧裝置立即頂進(jìn)下一個炸藥于炸藥夾頂端；

進(jìn)一步的，沖擊鉆3位于滑軌5上，可沿滑軌自由移動，鉆桿可拆卸，安裝時與沖擊鉆3固定連接，鉆桿2為高強空心套桿，排險時用作沖擊鉆頭，鉆孔時內(nèi)套桿用來輸送高壓水流，外套桿上有固定間隔且傾斜的小孔，高壓水通過外套桿小孔流出沖擊鉆孔中的碎石以排出鉆孔，同時水流還可降低鉆桿溫度，延長鉆桿的使用壽命。

具體的使用方法如下：

首先通過行進(jìn)裝置將機(jī)械開到作業(yè)面前方，當(dāng)機(jī)械位置固定后，放下位于底盤18下方的起落架17，使得輸送帶16足夠貼近地面以便高效地收集落石，同時開啟電動機(jī)15，帶動輸送帶16將輸送帶16上方的落石送到機(jī)械后方以便出渣；

其次啟動水壓倉，使水流通過傳送線從旋噴頭1呈霧狀環(huán)形噴出，以便及時清除灰塵；排險時，通過驅(qū)動二級油缸9和三級油缸7來調(diào)節(jié)機(jī)械臂的高度，通過驅(qū)動四級油缸6來調(diào)節(jié)沖擊鉆的角度，使排險時鉆桿2無死角，通過驅(qū)動滑軌5上的滑塊使沖擊鉆3前移，帶動鉆桿2出露少許后固定，然后啟動沖擊鉆3進(jìn)行排險作業(yè)，沖擊鉆3帶動鉆桿2高頻打擊并鉆動作業(yè)面浮石使其快速掉落。

排險結(jié)束后，關(guān)閉水壓倉，然后驅(qū)動四級油缸6使滑軌5水平，固定后啟動沖擊鉆3，同時驅(qū)動液壓滑塊向前頂進(jìn)沖擊鉆3，開始鉆孔，再打開高壓水開關(guān)，帶動高壓水進(jìn)入鉆桿內(nèi)套桿，高壓水流將從鉆桿2頂端和桿身高速流出以此來清除鉆孔過程中鉆孔內(nèi)的落石。

鉆孔結(jié)束后，關(guān)閉高壓水流，關(guān)閉沖擊鉆3，落下機(jī)械臂，然后將可拆卸的炸藥夾4安裝在滑軌5的前端，第一個炸藥與鉆桿2處于同一水平位置，啟動液壓滑塊帶動鉆桿2頂進(jìn)第一個炸藥，待第一個炸藥安裝好后，退回鉆桿2，啟動油缸移動機(jī)械臂對準(zhǔn)下一鉆孔，在退回鉆桿2時，炸藥夾里的彈簧裝置立即將第二個炸藥彈到炸藥夾4的頂端，然后啟動液壓滑塊頂進(jìn)炸藥，如此循環(huán)，直到將所有炸藥安裝好。

本發(fā)明集排險、鉆孔、裝藥功能于一體，大大節(jié)省了施工過程所需時間；

本發(fā)明采用機(jī)械化作業(yè)，安全性高，控制精度高，操作調(diào)整方便，大大減輕了勞動強度；

本發(fā)明可通過液壓破碎鉆進(jìn)裝置實現(xiàn)上下、左右、或前后運動，從而快速高效地排除險情；裝置所需空間小，可適應(yīng)多種復(fù)雜施工環(huán)境，滿足對多種斷面隧道排險作業(yè)的需要。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。