CN111827890A - 爆破钻孔控制施工设备及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种爆破钻孔控制施工设备及其施工方法，固定板与活动板之间通过第一旋转轴连接，活动板能够在固定板的上方沿着第一旋转轴的周向进行360度转动；活动板上设置有活动基座和第二旋转轴；活动基座通过第二旋转轴与活动板铰接，使活动基座能够在活动板的上方进行第一角度范围的转动；还包括驱动机构，驱动机构的一端固定连接活动基座，另一端固定连接钻杆；通过驱动机构驱动钻杆进行转动，使钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在物体内部形成钻孔；并通过钻孔进行放线爆破。本发明不仅能够控制钻孔方向和钻孔角度，有效的降低了钻孔角度偏差，降低了钻孔角度控制难度，爆破效果较好，并且能保证工程质量，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及工程技术领域，特别是涉及一种爆破钻孔控制施工设备及其施工方法。
背景技术
对于中小型水利水电工程洞室、边坡等岩石爆破开挖过程中的人工手风钻钻孔，需要经验丰富的钻工依靠经验控制钻孔角度。存在着以下问题：
在进行钻孔时，现有钻孔设备不能调整钻孔方向；
对钻孔工人的要求较高，经验丰富的钻孔作业人员少之又少，难以满足施工要求。
钻孔角度偏差较大，严重影响爆破效果，超欠挖现象较为严重，增加了工程造价，影响施工进度。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种爆破钻孔控制施工设备及其施工方法，用于解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种爆破钻孔控制施工设备，包括有：固定板和活动板；所述固定板与外部设备固定连接；
所述固定板与所述活动板之间通过第一旋转轴连接，通过所述第一旋转轴使所述活动板能够在所述固定板的上方沿着第一旋转轴的周向进行360度转动；
所述活动板上设置有活动基座和第二旋转轴；所述活动基座通过所述第二旋转轴与所述活动板铰接，使所述活动基座能够在所述活动板的上方进行第一角度范围的转动；
所述活动板上还设置有一个或多个卡槽，通过所述卡槽对在第一角度范围内转动的活动基座进行限位固定；
还包括有驱动机构，所述驱动机构的一端固定连接活动基座，另一端固定连接钻杆；通过所述驱动机构驱动所述钻杆进行转动，使所述钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在所述物体内部形成钻孔；并通过所述钻孔进行放线爆破。
可选地，还包括有一升降结构，所述升降结构的一端固定连接所述第一旋转轴，所述升降结构的另一端固定连接所述活动板；
所述升降结构改变自身高度时，所述活动板与所述固定板之间的间距发生改变。
可选地，所述升降结构进行上升增加自身高度时，所述活动板与所述固定板之间的间距增大；
所述升降结构进行下降减小自身高度时，所述活动板与所述固定板之间的间距减小。
可选地，所述升降结构包括有一升降轴和升降座；所述升降轴可在所述升降座内进行上升或下降；
当所述升降轴在所述升降座内上升时，所述升降结构自身高度增加，所述活动板与所述固定板之间的间距增大；
当所述升降轴在所述升降座内下降时，所述升降结构自身高度减小，所述活动板与所述固定板之间的间距减小。
可选地，所述升降座通过一个或多个固定螺栓与所述固定板固定连接。
可选地，所述固定螺栓与所述固定板之间还设置有垫片。
可选地，所述活动基座上还固定有一U形结构的把手，通过控制所述把手使所述活动基座能够在所述活动板的上方进行第一角度范围的转动。
可选地，所述钻杆上还周向设置有钻孔纹；所述第一角度范围为0度至90度。
本发明还提供一种爆破钻孔控制施工方法，包括以下步骤：
将固定板与活动板通过第一旋转轴进行转动连接，使所述活动板能够在固定板的上方沿着第一旋转轴的周向进行360度转动；
将活动板与活动基座通过第二旋转轴进行铰接，使所述活动基座能够在活动板的上方进行第一角度范围的转动；
在活动板上开设有一个或多个卡槽，当所述活动基座在第一角度范围内转动后，通过所述卡槽对在第一角度范围内转动的活动基座进行限位固定，使所述活动基座的底面不会与活动板的上端面平行；
启动驱动机构，通过驱动机构让钻杆进行转动，并将所述钻杆与待钻孔的物体接触，通过所述钻杆的转动使所述钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在所述物体的内部形成钻孔，并通过所述钻孔进行放线爆破。
可选地，在钻孔之前，还包括进行以下步骤：
根据待开挖的端面或待钻孔的物体设计导向管骨架；
根据待开挖或待钻孔的位置进行测量放样；
在测量放样后，进行导向管骨架安装固定；
导向管骨架安装固定后，将固定板固定在导向管骨架上，然后进行钻孔和爆破。
如上，本发明提供的一种爆破钻孔控制施工设备及其施工方法，具有以下有益效果：固定板与活动板之间通过第一旋转轴连接，通过第一旋转轴使活动板能够在固定板的上方沿着第一旋转轴的周向进行360度转动；活动板上设置有活动基座和第二旋转轴；活动基座通过第二旋转轴与活动板铰接，使活动基座能够在活动板的上方进行第一角度范围的转动；活动板上还设置有一个或多个卡槽，通过卡槽对在第一角度范围内转动的活动基座进行限位固定；还包括驱动机构，驱动机构的一端固定连接活动基座，另一端固定连接钻杆；通过驱动机构驱动钻杆进行转动，使钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在物体内部形成钻孔；并通过钻孔进行放线爆破。本发明不仅能够通过第一旋转轴控制钻孔方向，而且还可以通过升降结构控制钻孔角度，有效的降低了钻孔角度偏差，降低了钻孔角度控制难度，爆破效果较好，并且能保证工程质量，提高工作效率。且本发明安装结构简单，拆除方便，有利于大面积、大范围的进行推广，明显降低了爆破的施工难度。
附图说明
图1为一实施例提供的爆破钻孔控制设备的立体结构示意图；
图2为另一实施例提供的爆破钻孔控制设备的立体结构示意图；
图3为图2中B处的放大结构示意图；
图4为一实施例提供的爆破钻孔控制设备的正视图；
图5为沿着图4中A-A线的剖面结构示意图；
图6为图4的仰视图；
图7为图4的右视图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1至图7，本发明提供一种爆破钻孔控制施工设备，包括有：固定板1和活动板5；所述固定板1与外部设备固定连接；作为示例，例如在本申请中，固定板1可以与导向管骨架进行固定，将整个施工设备固定在导向管骨架上，然后按照实际地形进行钻孔。
所述固定板1与所述活动板5之间通过第一旋转轴4连接，通过所述第一旋转轴4使所述活动板5能够在所述固定板1的上方沿着第一旋转轴4的周向进行360度转动；本申请实施例中，通过活动板5在所述固定板1的上方沿着第一旋转轴4的周向进行360度转动，能够任意改变水平方向的钻孔角度。
所述活动板5上设置有活动基座6和第二旋转轴11；所述活动基座6通过所述第二旋转轴11与所述活动板5铰接，使所述活动基座6能够在所述活动板5的上方进行第一角度范围的转动；
所述活动板5上还设置有一个或多个卡槽50，通过所述卡槽50对在第一角度范围内转动的活动基座6进行限位固定；
还包括有驱动机构8，所述驱动机构8的一端固定连接活动基座6，另一端固定连接钻杆9；通过所述驱动机构8驱动所述钻杆9进行转动，使所述钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在所述物体内部形成钻孔；并通过所述钻孔进行放线爆破。
通过上述方案的记载，本发明设置了第一旋转轴作为导向装置，控制水平方向的钻孔角度，有效的降低了钻孔角度偏差，降低了钻孔角度控制难度，爆破效果较好，并且能保证工程质量，提高工作效率。同时本发明将固定板固定在导向管骨架上，方便施工设备按照导向管的安装位置和安装方向进行钻孔，能够因地制宜地进行钻孔；且本发明中的导向管骨架制作简单，拆除方便，有利于大面积、大范围的进行推广，明显降低了操作难度。
在一实施例中，还包括有一升降结构，所述升降结构的一端固定连接所述第一旋转轴4，所述升降结构的另一端固定连接所述活动板5；所述升降结构改变自身高度时，所述活动板5与所述固定板1之间的间距发生改变。通过升降结构能够改变活动板5与固定板1之间的间距，从而可以在固定板固定得情况下，能够改变活动板5的高度，从而可以调节钻孔的深度。其中，所述升降结构进行上升增加自身高度时，所述活动板5与所述固定板1之间的间距增大；所述升降结构进行下降减小自身高度时，所述活动板5与所述固定板1之间的间距减小。
具体地，所述升降结构包括有一升降轴3和升降座2；所述升降轴3可在所述升降座2内进行上升或下降；当所述升降轴3在所述升降座2内上升时，所述升降结构自身高度增加，所述活动板5与所述固定板1之间的间距增大；当所述升降轴3在所述升降座2内下降时，所述升降结构自身高度减小，所述活动板5与所述固定板1之间的间距减小。其中，所述升降座2通过一个或多个固定螺栓13与所述固定板1固定连接。所述固定螺栓13与所述固定板1之间还设置有垫片12。设置垫片12能够保证固定板与固定螺栓能够固定能紧。
在一些实施例中，所述活动基座6上还固定有一U形结构的把手7，通过控制所述把手使所述活动基座6能够在所述活动板5的上方进行第一角度范围的转动。用户通过握住U形把手7，并将其抬起，可以让活动基座进行转动，从而可以在竖直方向上调节钻孔的角度。其中，第一角度范围为0度至90度。
在一些实施例中，所述钻杆9上还周向设置有钻孔纹10；本申请实施例中，设置钻孔纹10是为了保证能够顺利钻孔，且有钻孔纹10的存在，还能够增大钻孔的孔径大小，方便放炸药进行爆破。
本设备采用钻杆通过第一旋转轴和升降结构来控制钻孔角度和深度，设备投入小，制作安装难度低，并可以适应不同角度，不同环境。且通过本设备钻孔能够有效的控制爆破方向和爆破面积，减少了超挖方量，杜绝了欠挖现象的发生，为以后的喷锚支护和混凝土衬砌节省了开支。
本发明还提供一种爆破钻孔控制施工方法，用于实施上述的施工装备，包括以下步骤：
将固定板与活动板通过第一旋转轴进行转动连接，使所述活动板能够在固定板的上方沿着第一旋转轴的周向进行360度转动；
将活动板与活动基座通过第二旋转轴11进行铰接，使所述活动基座能够在活动板的上方进行第一角度范围的转动；
在活动板上开设有一个或多个卡槽，当所述活动基座在第一角度范围内转动后，通过所述卡槽50对在第一角度范围内转动的活动基座6进行限位固定，使所述活动基座的底面不会与活动板的上端面平行；
启动驱动机构，通过驱动机构让钻杆进行转动，并将所述钻杆与待钻孔的物体接触，通过所述钻杆的转动使所述钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在所述物体的内部形成钻孔，并通过所述钻孔进行放线爆破。
具体地，在一实施例中，还包括有一升降结构，所述升降结构的一端固定连接所述第一旋转轴4，所述升降结构的另一端固定连接所述活动板5；所述升降结构改变自身高度时，所述活动板5与所述固定板1之间的间距发生改变。通过升降结构能够改变活动板5与固定板1之间的间距，从而可以在固定板固定得情况下，能够改变活动板5的高度，从而可以调节钻孔的深度。其中，所述升降结构进行上升增加自身高度时，所述活动板5与所述固定板1之间的间距增大；所述升降结构进行下降减小自身高度时，所述活动板5与所述固定板1之间的间距减小。
具体地，所述升降结构包括有一升降轴3和升降座2；所述升降轴3可在所述升降座2内进行上升或下降；当所述升降轴3在所述升降座2内上升时，所述升降结构自身高度增加，所述活动板5与所述固定板1之间的间距增大；当所述升降轴3在所述升降座2内下降时，所述升降结构自身高度减小，所述活动板5与所述固定板1之间的间距减小。其中，所述升降座2通过一个或多个固定螺栓13与所述固定板1固定连接。所述固定螺栓13与所述固定板1之间还设置有垫片12。设置垫片12能够保证固定板与固定螺栓能够固定能紧。
在一些实施例中，所述活动基座6上还固定有一U形结构的把手7，通过控制所述把手使所述活动基座6能够在所述活动板5的上方进行第一角度范围的转动。用户通过握住U形把手7，并将其抬起，可以让活动基座进行转动，从而可以在竖直方向上调节钻孔的角度。其中，第一角度范围为0度至90度。
在一些实施例中，所述钻杆9上还周向设置有钻孔纹10；本申请实施例中，设置钻孔纹10是为了保证能够顺利钻孔，且有钻孔纹10的存在，还能够增大钻孔的孔径大小，方便放炸药进行爆破。
通过上述方案的记载，本方法不仅能够控制水平钻孔方向，而且还能够控制竖直方向上的钻孔角度，有效的降低了钻孔角度偏差，降低了钻孔角度控制难度，爆破效果较好，并且能保证工程质量，提高工作效率。同时本发明将固定板固定在导向管骨架上，方便施工设备按照导向管的安装位置和安装方向进行钻孔，能够因地制宜地进行钻孔；且本发明中的导向管骨架制作简单，拆除方便，有利于大面积、大范围的进行推广，明显降低了操作难度。
在一些实施例中，在钻孔之前，还包括进行以下步骤：
S100，根据待开挖的端面或待钻孔的物体设计导向管骨架。例如根据开挖断面设计导向管骨架，骨架要求温度稳定、不变形，根据断面尺寸选择合适的材料，中小型水利水电工程洞室爆破开挖宜选用钢管或钢筋，大型水利水电工程洞室爆破开挖宜选用工字钢或槽钢。作为示例，例如在边坡钻孔时制作导向管骨架，包括有：
(1)按照边坡开挖坡比计算竖直夹角，以某水库为例，右坝肩截水槽开挖坡比为1:1，计算得出方向夹角135°。
(2)按照设计要求或者现场试验方案布置炮孔间距，设置导向管间距。
(3)按照钻孔的深度，将钢管加工为长度40-60cm的导向管，骨架材料为钢管。
(4)内管：内管位于导向管和钻杆之间，内径略大于钻杆，外径略小于导向管直径2-4mm。
(5)骨架和导向管可以通过焊接或钢管卡连接，连接夹角由坡比计算并转换得到。
S200，根据待开挖或待钻孔的位置进行测量放样。其中，放样包括洞室放样和边坡放样。若是洞室放样，测量人员测量放样，在爆破面标记控制点的对应点；若是边坡放样，测量人员放出开挖线。
S300，在测量放样后，进行导向管骨架安装固定。作为示例，例如在洞室内安装导向管骨架，包括有：
(1)钻工按照爆破面上的控制点进行钻孔，为保证骨架的稳定，钻孔深度不得小于100cm。
(2)将组装完成的导向管骨架运输至施工现场进行安装。
(3)将膨胀螺杆装入三个控制点，保证三个控制点在同一竖直平面上。
(4)导向管骨架控制点与膨胀螺杆焊接，焊接应对称焊接，防止变形，不允许出现漏焊和假焊现象。
S400，导向管骨架安装固定后，将组装完成的导向管骨架运输至施工现场，边线控制钢管对齐开挖线进行安放，开挖面不平整的，必须用钢片等其他材料垫平，保证骨架水平。再将固定板固定在导向管骨架上，然后进行钻孔和爆破。钻孔完成以后，断开导向管骨架与爆破面的连接，用装载机将骨架运输至洞室外，运输过程中需要保证以下两点：
(1)装载机必须缓慢行走，保证洞室人员和自身的安全，防止骨架与洞室线路缠绕，发生触电危险。
(2)必须保证骨架在运输过程中没有发生变形，发生变形以后，必须由测量人员重新确定安装控制点和导向管偏角，必要时重新调整导向管骨架。
本方法采用钻杆通过第一旋转轴和升降结构来控制钻孔角度和深度，设备投入小，制作安装难度低，并可以适应不同角度，不同环境。导流洞或钻孔完成以后还可以拆解作为他用，减少材料的浪费。能够有效的控制爆破方向和爆破面积，减少了超挖方量，杜绝了欠挖现象的发生，为以后的喷锚支护和混凝土衬砌节省了开支。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，包括有：固定板(1)和活动板(5)；所述固定板(1)与外部设备固定连接；
所述固定板(1)与所述活动板(5)之间通过第一旋转轴(4)连接，通过所述第一旋转轴(4)使所述活动板(5)能够在所述固定板(1)的上方沿着第一旋转轴(4)的周向进行360度转动；
所述活动板(5)上设置有活动基座(6)和第二旋转轴(11)；所述活动基座(6)通过所述第二旋转轴(11)与所述活动板(5)铰接，使所述活动基座(6)能够在所述活动板(5)的上方进行第一角度范围的转动；
所述活动板(5)上还设置有一个或多个卡槽(50)，通过所述卡槽(50)对在第一角度范围内转动的活动基座(6)进行限位固定；
还包括有驱动机构(8)，所述驱动机构(8)的一端固定连接活动基座(6)，另一端固定连接钻杆(9)；通过所述驱动机构(8)驱动所述钻杆(9)进行转动，使所述钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在所述物体内部形成钻孔；并通过所述钻孔进行放线爆破。
2.根据权利要求1所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，还包括有一升降结构，所述升降结构的一端固定连接所述第一旋转轴(4)，所述升降结构的另一端固定连接所述活动板(5)；
所述升降结构改变自身高度时，所述活动板(5)与所述固定板(1)之间的间距发生改变。
3.根据权利要求2所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，
所述升降结构进行上升增加自身高度时，所述活动板(5)与所述固定板(1)之间的间距增大；
所述升降结构进行下降减小自身高度时，所述活动板(5)与所述固定板(1)之间的间距减小。
4.根据权利要求3所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，所述升降结构包括有一升降轴(3)和升降座(2)；所述升降轴(3)可在所述升降座(2)内进行上升或下降；
当所述升降轴(3)在所述升降座(2)内上升时，所述升降结构自身高度增加，所述活动板(5)与所述固定板(1)之间的间距增大；
当所述升降轴(3)在所述升降座(2)内下降时，所述升降结构自身高度减小，所述活动板(5)与所述固定板(1)之间的间距减小。
5.根据权利要求4所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，所述升降座(2)通过一个或多个固定螺栓(13)与所述固定板(1)固定连接。
6.根据权利要求5所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，所述固定螺栓(13)与所述固定板(1)之间还设置有垫片(12)。
7.根据权利要求1所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，所述活动基座(6)上还固定有一U形结构的把手(7)，通过控制所述把手使所述活动基座(6)能够在所述活动板(5)的上方进行第一角度范围的转动。
8.根据权利要求7所述的爆破钻孔控制施工设备，其特征在于，所述钻杆(9)上还周向设置有钻孔纹(10)；所述第一角度范围为0度至90度。
9.一种爆破钻孔控制施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将固定板与活动板通过第一旋转轴进行转动连接，使所述活动板能够在固定板的上方沿着第一旋转轴的周向进行360度转动；
将活动板与活动基座通过第二旋转轴(11)进行铰接，使所述活动基座能够在活动板的上方进行第一角度范围的转动；
在活动板上开设有一个或多个卡槽，当所述活动基座在第一角度范围内转动后，通过所述卡槽(50)对在第一角度范围内转动的活动基座(6)进行限位固定，使所述活动基座的底面不会与活动板的上端面平行；
启动驱动机构，通过驱动机构让钻杆进行转动，并将所述钻杆与待钻孔的物体接触，通过所述钻杆的转动使所述钻杆能够钻入待钻孔的物体内部，并在所述物体的内部形成钻孔，并通过所述钻孔进行放线爆破。
10.根据权利要求9所述的爆破钻孔控制施工方法，其特征在于，在钻孔之前，还包括进行以下步骤：
根据待开挖的端面或待钻孔的物体设计导向管骨架；
根据待开挖或待钻孔的位置进行测量放样；
在测量放样后，进行导向管骨架安装固定；
导向管骨架安装固定后，将固定板固定在导向管骨架上，然后进行钻孔和爆破。
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