CN103306675A - 一种机械挖岩方法 - Google Patents

Abstract

一种机械挖岩方法，它是先在岩石上凿孔，然后将刚性杆件的一端插入已凿出的钻孔中而使该杆的另一端露出钻孔，再用机械沿最小抵抗线的方向推、拉露出钻孔的杆端，利用杠杆原理撬破并移动岩石，使其脱落。采用此法破岩，机械化程度高，破岩速度较快，工效较高，现场操作人员少，管理方便，而且只需常用工程机械和刚杆，其操作安全，可用于地面和地下岩石、矿石及混凝土的破碎、开挖。

Description

一种机械挖岩方法

技术领域

本发明涉及一种土石方工程施工技术，特别是涉及一种机械挖岩方法。

背景技术

为避免高危性的爆破作业，现有技术中常采用无声破碎剂或液压锤破碎、开挖岩石与矿石。但用无声破碎剂破岩存在以下一些弊端：(1)无声破碎剂需要在现场加水拌和，不仅操作麻烦，而且其操作受天气限制；(2)加水拌和均匀的无声破碎剂灌入钻孔后，需要经过数小时的化学反应才能达到最高膨胀压力，这不利于快速施工。同时，温度对其化学反应速度的影响较大，因而不易控制，一天之中早、中、晚的使用效果有时明显不同，低温条件下甚至需要人为地加热才能使用；(3)其膨胀量很小，仅能使被开挖岩石裂开一条细小的裂缝，需要用机械进一步翻动已裂开的岩石才能对所形成的岩块、石渣进行铲装；(4)仅适用于小直径钻孔，否则，其膨胀时极易从钻孔中高速喷出而失去破碎作用，不仅造成浪费，延误工期，而且还可能因此而导致安全事故。即使是用于直径不大于50mm的钻孔，也难以杜绝这种“喷孔”现象的发生；(5)膨胀压力不大，因而，被开挖岩石的最小抵抗线以及钻孔的间距和排距都只能取很小的值，这使得其生产效率很低而破碎成本远高于爆破；(6)具有一定的腐蚀性，操作时需戴防护眼睛和防护手套，刮风时甚至需要戴口罩以防止吸入体内，等等。液压锤则仅能用于强度不高或节理裂隙发育的岩石开挖，而且其工效也很低。这些，使得上述两种方法都不适用于大量的石方开挖。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械挖岩方法，替代无声破碎剂和液压锤开挖岩、矿，以提高施工机械化程度，加快开挖速度，提高施工操作的安全性。

本发明的目的是这样实现的：先在岩石中凿孔，然后将刚性抗折杆件的一端插入已凿出的钻孔中一定深度，并使杆件的另一端露出钻孔一定长度，再利用机械沿被开挖岩石的最小抵抗线方向推拉露出钻孔的杆端以扳动杆件，利用杠杆原理撬破、移动岩石，使岩石脱落。

采用这种方法开挖岩石具有以下一些优越性：(1)除了需要常用的工程机械如反铲(挖掘机)或推土机、装载机、牵引机、千斤顶等作为驱动杠杆的动力源外，仅需增加刚性杆件作为杠杆，既无需添置其它设备，也无需复杂的配套装置；(2)机械化程度高，所需的现场施工操作人员少，管理方便；(3)钻孔和破岩可平行作业。同时，由于工程机械的能量大，采用这种方法破岩时可用较大的钻孔，被开挖岩石的最小抵抗线和钻孔的间距以及排距也因此而可取较大的值，加上机械的转移灵活，因而破岩速度较快，工效较高；(4)天气和气候对其应用的影响很小；(5)操作安全，便于控制；(6)破碎后的岩块位移较大，脱落的岩块、石渣的堆积较为松散，便于机械铲装。

这种方法既能破碎一般岩石，也能破碎较坚硬和节理裂隙较少的完整岩石，可用于大量石方的开挖和矿石的开采以及大体积混凝土的破碎，即使是在仅有一个临空面的情况下，这种方法也能应用。

具体实施方式

实施例一：

先在拟开挖岩石的水平临空面上钻凿与临空面垂直或倾斜的钻孔，使被开挖岩石的最小抵抗线即钻孔至临空面的最小距离保持适当的大小，再将横截面外接圆的直径小于钻孔直径的工字钢的一端插入钻孔一定深度，使该工字钢的另一端露出钻孔一定的长度，并使工字钢横截面腹板的轴线与被开挖岩石的最小抵抗线方向一致，然后开动反铲，使反铲的液压工作臂沿被开挖岩石最小抵抗线的方向推、拉露出钻孔的工字钢端，以该工字钢为杠杆撬破并推动岩石，使岩石脱落。

实施例二：

先在拟开挖岩石的竖直临空面上钻凿与临空面垂直或倾斜的钻孔，使被开挖岩石的最小抵抗线保持适当的大小，再将直径小于钻孔直径的圆形钢棒一端插入钻孔一定深度，使该钢棒的另一端露出钻孔一定长度，然后用装载机的铲斗沿最小抵抗线的方向向上抬或向下压露出钻孔的钢棒端，以钢棒为杠杆压破、撬落岩石，使岩石脱落。

Claims (2)

1.一种机械挖岩方法，它利用杠杆撬破岩石，其特征在于：先在岩石中凿孔，然后将杆件的一端插入已凿出的钻孔中而使杆件的另一端露出钻孔。

2.根据权利要求1所述的挖岩方法，其特征在于：用机械沿最小抵抗线的方向推拉露出钻孔的杆端。