CN112709594A - 一种钻爆式隧道开挖辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道施工作业领域,具体涉及一种钻爆式隧道开挖辅助装置,具体方案包括立架和支撑组件,所述立架上设置有吸音吸能组件和吸尘组件,所述支撑组件包括斜向支撑臂,所述斜向支撑臂一端与所述立架铰接,另一端与一基座铰接,放置在爆破时的掌子面附近,通过吸音吸能组件吸收一定的爆炸时的余量,降低隧道内的噪声,通过吸尘组件将爆破形成的粉尘吸收,从而优化隧道内的施工作业条件。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工作业领域,具体涉及一种钻爆式隧道开挖辅助装置。
背景技术
对于隧道开挖,钻爆法是常用的方式,由钻机在掌子面上钻孔,填入固体炸药后进行爆破,爆破是会产生巨大的震动和声音,爆破后掌子面附近的空气中弥漫着大量的粉尘,这里面还存在硫化物等物质,对人的身体健康存在极大的影响,长期在隧道内工作的工人时常会出现肺部疾病。隧道里面一般是通过风机向内吹进新鲜空气来优化工作环境,这样效率较低并且有害物质只是被吹散开来,从人的感观上没那么明显但并未消除。
发明内容
本发明提供一种钻爆式隧道开挖辅助装置,以解决上述问题:包括立架和支撑组件,所述立架上设置有吸音吸能组件和吸尘组件,所述支撑组件包括斜向支撑臂,所述斜向支撑臂一端与所述立架铰接,另一端与一基座铰接。
优选的,所述立架包括立柱和连接杆,两根所述立柱通过所述连接杆连接,多个连接杆间隔设置,所述吸音吸能组件设置在所述连接杆之间。
优选的,所述吸音吸能组件包括吸音板和连接弹簧,所述连接弹簧一端与所述吸音板连接,另一端设置有第一挂钩,所述连接杆上设置有与所述第一挂钩匹配的第二挂钩。
优选的,所述连接杆包括主杆和旋转连接头,所述主杆端头处设置有环形凸起,所述旋转连接头上设置有与所述环形凸起匹配的环形凹槽;所述旋转连接头上还设置有内螺纹套筒,所述立柱上设置有与所述内螺纹套筒匹配的连接螺杆。
优选的,所述斜向支撑臂包括一级臂和二级臂,所述一级臂一端设置有铰接头,另一端设置有容纳腔,所述二级臂一端设置有另一铰接头,另一端设置有与所述容纳腔匹配的滑块,所述容纳腔底部与所述滑块之间设置有弹簧。
优选的,所述吸尘组件设置在所述立架一侧,所述吸尘组件包括进气头和气泵,所述进气头和所述气泵通过软管连接,所述进气头包括喇叭状吸气口和固定座,所述固定座与所述立架连接。
优选的,所述立架两侧均设置有斜向支撑臂,所述斜向支撑臂与所述立柱铰接。
优选的,所述立柱下端设置有锥形插头。
本发明具有以下有益效果:提供一种钻爆式隧道开挖辅助装置,放置在爆破时的掌子面附近,通过吸音吸能组件吸收一定的爆炸时的余量,降低隧道内的噪声,通过吸尘组件将爆破形成的粉尘吸收,从而优化隧道内的施工作业条件。
附图说明
图1为本发明实施例中辅助装置的整体结构示意图;
图2为本发明实施例中立架以及吸音吸能组件连接结构示意图;
图3为本发明实施例中立架结构示意图;
图4为本发明实施例中立柱和连接杆的部分结构示意图;
图5为本发明实施例中斜向支撑臂结构示意图;
图6为本发明实施例中斜向支撑臂内部结构示意图;
图7为本发明实施例中吸尘组件部分结构示意图。
10-立架;11-立柱;111-锥形插头;12-连接杆;121-第二挂钩;
20-吸音吸能组件;21-吸音板;22-连接弹簧;221-第一挂钩;30-吸尘组件;31-吸气口;32-固定座;40-斜向支撑臂;41-容纳腔;42-二级臂;421-滑块;43-弹簧;44-一级臂;50-旋转连接头;51-环形凸起;52-环形凹槽;53-内螺纹套筒;54-连接螺杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-7所示,一种钻爆式隧道开挖辅助装置,包括立架10和支撑组件,立架10上设置有吸音吸能组件20和吸尘组件30,支撑组件包括斜向支撑臂40,斜向支撑臂40一端与立架10铰接,另一端与一基座铰接。
今年来,隧道施工工人招人困难,实际上是因为很多人介于隧道内的作业环境差,不愿意参与隧道建设工作,长期以来形成的固定作业流程,长期工作的工人已经适应,没有改进的动力,但是职业病会限制其长期向好的方向发展,通过设置辅助装置,在爆破时,将辅助装置架设在掌子面附近,吸收爆破时产生的噪音、气浪和粉尘等能量,优化隧道环境,铰接的斜向支撑臂40用于支撑立架10。
作为优选的方案,立架10包括立柱11和连接杆12,两根立柱11通过连接杆12连接,多个连接杆12间隔设置,吸音吸能组件20设置在连接杆12之间。
作为优选的方案,吸音吸能组件20包括吸音板21和连接弹簧22,连接弹簧22一端与吸音板21连接,另一端设置有第一挂钩221,连接杆12上设置有与第一挂钩221匹配的第二挂钩121。
吸音板21通过连接弹簧22连接到连接杆12上,爆破时产生的气浪会推动吸音板21,在连接弹簧22的作用下来回摆动,吸收声音并且缓解气浪,同时降低粉尘被吹出的距离,还可以挡住大部分粉尘往隧道后方弥散。
挂钩连接后,弹簧处于拉伸状态,可以保证吸音板21稳定连接到连接杆12上,同时又便于拆卸和组装,节省工序时间,尽量不影响隧道常规工序的作业时间。
作为优选的方案,连接杆12包括主杆和旋转连接头50,主杆端头处设置有环形凸起51,旋转连接头50上设置有与环形凸起51匹配的环形凹槽52;旋转连接头50上还设置有内螺纹套筒53,立柱11上设置有与内螺纹套筒53匹配的连接螺杆54。
连接杆12和立柱11采用可拆卸连接,具体的在连接杆12端头上设置旋转连接头50,通过环形凸起51和环形凹槽52配合使得内螺纹套筒53可以自由旋转,进而连接到设置在立柱11上的连接螺杆54上。
隧道内作业会用到台架、铲车、挖机、运渣车等,本身空间较小,还要保证正常的作业,辅助装置最占空间的就是立架10,将立柱11和连接杆12设计成可拆卸的连接,安装方便,也方便存放,尽量少占用隧道内的作业空间。
作为优选的方案,斜向支撑臂40包括一级臂44和二级臂42,一级臂44一端设置有铰接头,另一端设置有容纳腔41,二级臂42一端设置有另一铰接头,另一端设置有与容纳腔41匹配的滑块421,容纳腔41底部与滑块421之间设置有弹簧43。
斜向支撑臂40两个端头分别与基座和立柱11铰接,基座可以采用混凝土砌块等有一定重量的块体对斜向支撑臂40形成稳定的铰接关系,两级臂通过容纳腔41和滑块421相互套接形成长度可变的连接关系,在容纳腔41底部与滑块421之间设置弹簧,立架10在气浪的推动下摆动,一方面避免立柱11被气浪直接推倒,另一方面将气浪的动能转化为弹簧的势能,最终通过热能的方式逸散,可以理解的是,爆破时产生的噪声通过吸音板21进行一定程度的洗手,气浪的能量则是通过辅助装置上的弹性件转为热量,整个辅助装置能够削弱大部分噪声和气浪对于粉尘的推动作用。
作为优选的方案,吸尘组件30设置在立架10一侧,吸尘组件30包括进气头和气泵,进气头和气泵通过软管连接,进气头包括喇叭状吸气口31和固定座32,固定座32与立架10连接。
在立架10上设置有吸尘组件30,吸尘组件30朝向掌子面一侧,在爆破进行之间便开启进行吸气,爆破后辅助装置将大部分粉尘挡在掌子面附近,在气泵的作用下,粉尘通过进气头被吸走,实际上这里的吸尘组件30可以理解为吸尘器,当然也可以采用当前吸尘器的结构实施,将吸收后的粉尘转运处理即可。
吸尘组件30之间亦为可拆卸的连接,主要连接件为软管,固定座32还可以设置在连接杆12上,可以设计为均布的方式,增加吸气的作用点,增强粉尘吸收效果,一般来说,可以通过一个气泵连接多根软管,根据隧道内的环境情况,可以自行选择具体的实施方式,即一台气泵还是多台气泵。
作为优选的方案,立架10两侧均设置有斜向支撑臂40,斜向支撑臂40与立柱11铰接。
两组斜向支撑臂40分列在立架10两侧,两侧斜向支撑臂40的铰接位置不同,远离掌子面一侧的斜向支撑臂40铰接点高于靠近掌子面一侧斜向支撑臂40的铰接点,两组斜向支撑臂40均可以弹性的可变长度,在立架10来回摆动的过程中完成能量的转化吸收,同时稳定立架10的状态,避免被推倒。
作为优选的方案,立柱11下端设置有锥形插头111。
立柱11下方设置的锥形插头111可以插入地面,进一步稳定立架10,可以理解的是,掌子面附近一般是堆积的渣土,容易插入,且能够适应立架10摆动时锥形插头111的活动,锥形插头111实际上是降低了立架10的支点的高度,即位于底面以下,利于立架10的稳定。
在使用时,将立柱11架起来并接上连接杆12,在连接时通过旋转内螺纹套筒53连接到连接螺杆54上,撑开的斜向支撑臂40与基座连接,对整个立架10形成支撑,然后通过第一、第二挂钩的配合将吸引吸能组件挂到立架10上;通过软管将气泵与吸气口31连接,这里可以在固定座32上开设与吸气口对应的孔,软管连接在固定座32上即可,安装完成后即可开启气泵进行抽气,待爆破完成,粉尘清理殆尽,按安装相反的顺序将各部件拆下,可以直观的看到,拆下来的各个部件均呈长条状,可以很好的进行收纳。
以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:包括立架(10)和支撑组件,所述立架(10)上设置有吸音吸能组件(20)和吸尘组件(30),所述支撑组件包括斜向支撑臂(40),所述斜向支撑臂(40)一端与所述立架(10)铰接,另一端与一基座铰接。
2.根据权利要求1所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述立架(10)包括立柱(11)和连接杆(12),两根所述立柱(11)通过所述连接杆(12)连接,多个连接杆(12)间隔设置,所述吸音吸能组件(20)设置在所述连接杆(12)之间。
3.根据权利要求2所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述吸音吸能组件(20)包括吸音板(21)和连接弹簧(22),所述连接弹簧(22)一端与所述吸音板(21)连接,另一端设置有第一挂钩(221),所述连接杆(12)上设置有与所述第一挂钩(221)匹配的第二挂钩(121)。
4.根据权利要求2所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述连接杆(12)包括主杆和旋转连接头(50),所述主杆端头处设置有环形凸起(51),所述旋转连接头(50)上设置有与所述环形凸起(51)匹配的环形凹槽(52);所述旋转连接头(50)上还设置有内螺纹套筒(53),所述立柱(11)上设置有与所述内螺纹套筒(53)匹配的连接螺杆(54)。
5.根据权利要求1所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述斜向支撑臂(40)包括一级臂(44)和二级臂(42),所述一级臂(44)一端设置有铰接头,另一端设置有容纳腔(41),所述二级臂(42)一端设置有另一铰接头,另一端设置有与所述容纳腔(41)匹配的滑块,所述容纳腔(41)底部与所述滑块之间设置有弹簧(43)。
6.根据权利要求1所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述吸尘组件(30)设置在所述立架(10)一侧,所述吸尘组件(30)包括进气头和气泵,所述进气头和所述气泵通过软管连接,所述进气头包括喇叭状吸气口(31)和固定座(32),所述固定座(32)与所述立架(10)连接。
7.根据权利要求2所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述立架(10)两侧均设置有斜向支撑臂(40),所述斜向支撑臂(40)与所述立柱(11)铰接。
8.根据权利要求7所述的一种钻爆式隧道开挖辅助装置,其特征在于:所述立柱(11)下端设置有锥形插头(111)。
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