一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，联合破岩装置用于对岩石的掌子面进行开挖，联合破岩装置包括：机架；爆破组件和截割组件，爆破组件设置在机架上，爆破组件包括多组炮筒，多组炮筒正对掌子面的第一预设位置，用于执行爆破动作；截割组件设置在机架上，截割组件包括一对截割臂，一对截割臂用于执行截割动作，对应对爆破组件进行爆破动作后掌子面的第二预设位置进行截割破碎。通过爆破组件结合截割组件的方式以达到联合破岩的技术目的，进而达到对硬岩、极硬岩进行充分破碎的技术效果。的技术效果。的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置及方法


[0001]本专利技术属于破岩
，特别涉及一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置及方法。

技术介绍

[0002]随着经济发展，我国地下空间工程项目日益增多，特别是以川藏铁路为代表的一系列长大隧道群以及大规模深埋矿山巷道、引水隧洞等建设项目需求不断增加，随之而来的是逐渐复杂的地质结构和工程难题。数十年来，以钻爆法和TBM工法为代表的隧道掘进技术长期活跃在各种不同类型的地下空间工程施工现场，然而，在复杂多变的地质环境和高效施工需求面前，传统的破岩技术逐渐面临新的挑战。近年来，各种用于岩石快速开挖的新技术和新方法不断涌现，包括激光辐射、微波处理、液氮冷冻、水射流和电子束等。这类技术的出现为隧道开挖效率的提升创造了新的可能。然而，在硬岩、极硬岩开挖方面，一般常规技术难以实现对岩体的有效破碎，而上述新技术尚未达到可以应用的阶段。
[0003]也即，对于硬岩、极硬岩的开挖，现有技术仍然存在难以对岩体破碎不充分或破碎效果差的技术弊端；
[0004]可见，对于硬岩、极硬岩的开挖，如何充分对岩体进行破碎，以及提高破碎效果，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供的一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，以至少解决上述技术问题；
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，所述联合破岩装置用于对岩石的掌子面进行开挖，所述联合破岩装置包括：机架；爆破组件，所述爆破组件设置在所述机架上，所述爆破组件包括多组炮筒，多组所述炮筒正对所述掌子面的第一预设位置，用于执行爆破动作；截割组件，所述截割组件设置在所述机架上，所述截割组件包括一对截割臂，一对所述截割臂用于执行截割动作，对应对所述爆破组件进行所述爆破动作后所述掌子面的第二预设位置进行截割破碎。
[0007]在第一方面中，所述截割臂均包括：所述截割臂包括第一端、第二端和位于第一端和所述第二端之间的中间段，所述第一端通过安装座安装在所述机架上，且所述第一端可相对于所述安装座呈角度上下转动，所述第二端为具有截割刀片的转动输出端。
[0008]在第一方面中，所述中间段包括：伸长段和固定段，所述固定段为筒状，所述伸长段的一端插接在所述固定段内，并可沿所述固定端的深度方向发生位移。
[0009]在第一方面中，所述联合破岩装置还包括：检测组件，所述检测组件设置在所述安装座上，且位于靠近所述掌子面的一侧。
[0010]在第一方面中，所述检测组件包括：图像获取装置和显示屏装置。
[0011]在第一方面中，所述联合破岩装置还包括：控制室，所述控制室设置在机架上，所
述控制室与所述图像获取装置连接，用于控制所述图像获取装置获取所述掌子面的图像。
[0012]在第一方面中，多组所述炮筒远离所述掌子面的一端还设置有装填部，所述装填部用于装填炮弹。
[0013]在第一方面中，所述联合破岩装置还包括：接料装置，所述接料装置包括耙斗和皮带输送机，所述耙斗设置在所述机架上位于所述炮筒的正下方，用于接收所述掌子面被所述爆破组件和所述截割组件破碎后的碎石，所述皮带输送机的皮带与所述耙斗衔接，用于将由所述耙斗接收的所述碎石输送至所述联合破岩装置之外。
[0014]在第一方面中，所述联合破岩装置还包括：一对蟹爪，一对所述蟹爪均为类“7”字型，一对所述蟹爪的一端相对立，且转动设置在所述耙斗内，当所述耙斗内落入所述碎石后，通过所述一对蟹爪的转动将所述碎石推送至所述皮带。
[0015]第二方面，本专利技术提供了一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩方法，所述方法应用于上述任意一项所述的弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，所述装置包括爆破组件和截割组件，所述爆破组件包括多组炮筒，所述截割组件包括一对截割臂；所述方法包括：通过所述多组炮筒对掌子面的第一预设位置进行爆破动作，以形成第一破碎区域；通过一对所述截割臂对所述掌子面的第二预设位置进行截割破碎，以形成与所述第一破碎区域连续的第二破碎区域。
[0016]有益效果：本专利技术提出了一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，通过爆破组件的多组炮筒对掌子面的第一预设位置进行爆破动作，然后在通过截割组件的一对截割臂对爆破组件进行爆破动作后掌子面的第二预设位置进行截割破碎。通过爆破组件结合截割组件的方式以达到联合破岩的技术目的，进而达到对硬岩、极硬岩进行充分破碎的技术效果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例一中弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置的结构图；
[0019]图2为本专利技术实施例一中蟹爪的结构图；
[0020]图3为本专利技术实施例一中掌子面被爆破组件和截割组件依次破碎后的结构；
[0021]图4为本专利技术实施例一中掌子面待开挖的结构图一；
[0022]图5为本专利技术实施例一中掌子面被多根炮筒爆破后的结构示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例一中掌子面在被爆破后进行截割的结构示意图一；
[0024]图7为本专利技术实施例一中掌子面待开挖的结构图二；
[0025]图8为本专利技术实施例一中掌子面被单根炮筒爆破后的结构示意图；
[0026]图9为本专利技术实施例一中掌子面在被爆破后进行截割的结构示意图二。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、爆破组件；
[0029]2、截割组件；201、第二端；202、第一端；203、第一端；
[0030]3、掌子面；
[0031]4、检测组件；
[0032]5、安装座；
[0033]6、控制室；
[0034]7、装填部；
[0035]8、耙斗；
[0036]9、液压支腿；
[0037]10、皮带输送机；
[0038]11、蟹爪。
具体实施方式
[0039]下面将结合附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]同时，本说明书实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本说明书实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本专利技术。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，所述联合破岩装置用于对岩石的掌子面进行开挖，其特征在于，所述联合破岩装置包括：机架；爆破组件，所述爆破组件设置在所述机架上，所述爆破组件包括多组炮筒，多组所述炮筒正对所述掌子面的第一预设位置，用于执行爆破动作；截割组件，所述截割组件设置在所述机架上，所述截割组件包括一对截割臂，一对所述截割臂用于执行截割动作，对应对所述爆破组件进行所述爆破动作后所述掌子面的第二预设位置进行截割破碎。2.根据权利要求1所述的弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，其特征在于，所述截割臂均包括：第一端、第二端和位于所述第一端、所述第二端之间的中间段，所述第一端通过安装座安装在所述机架上，且所述第一端可相对于所述安装座呈角度上下转动，所述第二端为具有截割刀片的转动输出端。3.根据权利要求2所述的弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，其特征在于，所述中间段包括：伸长段和固定段，所述固定段为筒状，所述伸长段的一端插接在所述固定段内，并可沿所述固定端的深度方向发生位移。4.根据权利要求1所述的弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，其特征在于，所述联合破岩装置还包括：检测组件，所述检测组件设置在所述安装座上，且位于靠近所述掌子面的一侧。5.根据权利要求4所述的弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，其特征在于，所述检测组件包括：图像获取装置和显示屏装置。6.根据权利要求1所述的弹丸侵爆与隧道掘进开挖联合破岩装置，其特征在于，所述联合破岩装置还包括：控制室，所述控制室设置在机架上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦恒，周辉，谭可可，卢景景，操静滨，胡明，肖凯，徐福通，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：