CN117780264A - 危岩处置钻进装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种危岩处置钻进装置、系统及方法,属于凿岩机技术领域,所述系统及方法基于所述钻进装置,所述钻进装置包括气动凿岩机,所述气动凿岩机包括机体以及设置在机体前端的钻杆,还包括吊架、吊绳以及绕卷装置,所述机体的壳体上设置有翻转座,所述吊架通过翻转座与机体铰接连接,实现所述铰接连接的铰接轴与钻杆垂直,所述吊绳的部分绳段绕卷于绕卷装置上,由绕卷装置上释放出的吊绳长度可调,机体的后端设置有握杆,所述吊绳的端部还连接有弹性绳,所述弹性绳的一端与吊绳相连,另一端与吊架相连。本方案用于解决立面、斜面上使用凿岩机钻孔过程中的劳动强度问题。
Description
技术领域
本发明涉及凿岩机技术领域,特别是涉及一种危岩处置钻进装置、系统及方法。
背景技术
在危岩治理工程中,无论是对评估的危岩带进行危岩体排险还是对危岩区域进行主动飞石拦截或被动飞石拦截,在制定的施工方案中,一般均包括钻孔工作内容,获得的钻孔用于设置基座、锚杆,进一步用于安装防护网、基础绿化等,获得的钻孔作为有声爆破孔、作为静态爆破孔,进一步用于清除发育出的危岩单体等。
在危岩治理工程中,受限于施工位置和环境,如对于常见的斜面以及立面上的危岩,一般使用人员数量相对于其他工种更多的钻孔人员,在燃油空压机的辅助下,利用风动凿岩机完成钻孔。另外,由于施工地点和施工位置的特点,该工程中使用的风动凿岩机不易架设固定的支撑架或气腿,不能方便的设置用于灰尘去除的水路等,具体是使用小型的手持式风动凿岩机,在凿岩过程中存在大量的灰尘以及小块落石等问题。
关于手持式风动凿岩机的结构形式,其一般结构形式如专利申请号为CN202310962878.2的专利申请文件所提供的技术方案,具体是凿岩机的前端设置有钻杆(又被称之为钎具)、后端设置有用于为钻杆提供冲击力的机体,在机体上设置有用于钻孔人员握持凿岩机的握杆,与一般平面上钻孔有区别的,由于在钻孔过程中凿岩机的姿态不同,在钻孔初期,钻杆并不能为凿岩机提供可靠的支撑,需要钻孔人员利用人力完成凿岩机的位置以及姿态保持,当钻孔人员利用吊绳悬吊于岩壁上时,存在劳动强度高、给钻孔人员的体力保持提出了巨大挑战、对钻孔人员的安全不利的问题。
为提高危岩处置施工中使用凿岩机的安全性以及降低危岩处置施工中使用凿岩机的劳动强度,有必要对无支架的小型手持式凿岩机的结构进行进一步优化。
发明内容
针对上述提出的对无支架的小型手持式凿岩机的结构进行进一步优化的技术问题,本发明提供了一种危岩处置钻进装置、系统及方法,用于解决立面、斜面上使用凿岩机钻孔过程中的劳动强度问题。
本发明提供的危岩处置钻进装置、系统及方法通过以下技术要点来解决问题,具体的,危岩处置钻进装置,包括气动凿岩机,所述气动凿岩机包括机体以及设置在机体前端的钻杆,还包括吊架、吊绳以及绕卷装置,所述机体的壳体上设置有翻转座,所述吊架通过翻转座与机体铰接连接,实现所述铰接连接的铰接轴与钻杆垂直,所述吊绳的部分绳段绕卷于绕卷装置上,由绕卷装置上释放出的吊绳长度可调,机体的后端设置有握杆,所述吊绳的端部还连接有弹性绳,所述弹性绳的一端与吊绳相连,另一端与吊架相连。
现有技术中,为达到危岩处置目的,在危岩上进行钻孔时,对于不宜设置脚手架或采用汽车起重设备的区域,钻孔人员一般通过吊绳悬吊并攀附于岩体外侧,区别于地面施工,由于岩体外侧一般不具备用于人员或凿岩机架体支撑的落脚点,所述钻孔多采用结构简单、重量较轻、采用压缩气体作为动力的手持式气动凿岩机(又被称之为风钻),并由于人员通过吊绳攀附于岩体外侧,钻孔人员的稳定性较差,钻孔多为立面、斜面上的横向钻孔,当钻孔人员手持气动凿岩机时,气动凿岩机的定位和进给运动完全依靠钻孔人员的手臂力量,这就造成了危岩处置钻孔施工存在人员劳动强度大、姿态控制难度大的问题,该问题不仅对施工效率不利,同时由于施工人员的体力有限,当施工人员体力过度消耗后,对施工人员在施工过程中的安全问题也带来了极大隐患。
针对危岩处置过程中孔钻进的施工特点,本方案提供一种如上所述的危岩处置钻进装置,具体结构设计用于解决钻孔施工中施工人员的劳动强度问题。在使用时,所述机体在压缩气体提供的动力下,为钻杆提供岩体凿进过程中所需要的撞击力以及驱动钻杆旋转,与现有手持式气动凿岩机有区别的,本方案还包括吊架、吊绳以及绕卷装置,并设置为吊架与机体铰接连接、吊绳通过弹性绳悬吊吊架、绕卷装置可绕卷和释放吊绳、在机体的后端设置握杆,这样,在钻孔开展前,通过合理的方式将绕卷装置固定在钻孔位置的上方,并通过由绕卷装置上释放的吊绳牵拉吊架,通过控制所释放的吊绳长度,并人工握持吊架以及握杆为气动凿岩机施以人力(一手握持吊架、另一手握持握杆即可调整钻杆的朝向以及角度),使得机体绕翻转座上的铰接轴转动,并转动为钻杆的前端作用于钻孔位置并保持为钻杆的轴线与设定的钻孔进给方向同向,而后启动气动凿岩机,使气动凿岩机在吊绳的牵拉下完成钻孔,并在钻孔过程中根据钻杆的进给量适当补充由绕卷装置所释放的吊绳长度,以利用吊绳承担或分担气动凿岩机的全部重量或部分重量。
以上方案具有如下特点:
采用绕卷装置释放吊绳,并进一步采用弹性绳连接吊架,机体相对于吊架可翻转,机体的后端还设置有供人员握持的握杆,使得钻孔人员以悬吊姿势在岩体上进行钻孔时,部分或全部气动凿岩机的重量由吊绳牵拉承担,通过减小钻孔人员所需要施加到气动凿岩机上的作用力,降低钻孔人员的劳动强度、提高钻孔人员的姿态保持能力;
本方案中在吊绳上串联有弹性绳,以上弹性绳可通过弹性伸缩,补偿气动凿岩机就位时的位置,使得气动凿岩机钻杆的位置以及角度能够适配待钻孔的位置以及角度;用于适配气动凿岩机工作时因为抖动带来的位置变化;用于适配气动凿岩机工作时因为进给带来的位置变化,避免气动凿岩机进给过程中因为并未及时释放吊绳而造成机体的进给运动被限制、避免气动凿岩机钻杆位置及朝向调整过程中因为并未释放出合适的吊绳长度而影响气动凿岩机的准备速度(通过人为施加在机体上的力调整所述位置以及朝向,此时弹性绳的拉伸量增加或减小,但只要弹性绳与吊绳参与了悬吊气动凿岩机,即可使得钻孔人员的劳动强度降低),当启动凿岩机工作一段时间而产生较大的进给量后,通过将绕卷装置上的吊绳进一步释放即可使得弹性绳的拉伸量减小,减小人员所需要施加到气动凿岩机上的力;
采用弹性绳与机体通过吊架相连并配合握杆,具有对气动凿岩机进行姿态控制和保持、提供进给推力施力方便的特点,同时本方案还具有结构简单的特点。
在实施时,为减小钻孔人员所需施加到气动凿岩机上的力,较优的运用是将弹性绳约束为位于翻转座同一竖向位置的位置,但如利用锚固板悬吊绕卷装置时,因为锚固位置的选择以及钻孔位置的确认和调整,非常容易形成弹性绳左右牵拉吊架的情况,基于以上,更进一步的,还包括第一锚固板以及第二锚固板,所述第一锚固板以及第二锚固板上均设置有锚固孔,所述绕卷装置安装于第一锚固板上,所述第二锚固板上设置有角度可调的摆臂,所述摆臂的前端设置有过孔,吊绳由所述过孔穿过摆臂,过孔的孔径大于吊绳的直径。
以上方案在使用时,可通过手枪转钻孔,并利用锚固螺栓分别将第一锚固板以及第二锚固板锚固在岩体上,并通过摆动摆臂调整过孔的位置,使得所述过孔位于吊架的正上方或前侧的上方、后侧的上方,通过减小弹性绳在牵拉吊架过程中的角度,达到减小钻孔人员所需施加到气动凿岩机上的力的目的。所述摆臂与第二锚固板之间的连接可通过套筒结构实现,也可通过棘轮机构或其他结构实现,当采用套筒结构时,在第二锚固板上设置套杆,在摆臂上设置与套杆配合的套管,套管相对于套杆转动即摆臂相对于第二锚固板角度发生调整,调整完成后,可通过锁固螺栓实现套管与套杆相对固定,当采用棘轮机构时,可采用单向棘轮机构也可采用双向棘轮机构,仅需要满足吊绳牵拉摆臂时,摆臂可能产生的转动能够被棘轮机构所锁定即可,为方便摆臂的角度调整,较优的实现方式是摆臂通过棘轮机构与第二锚固板连接。
更进一步的,为方便在同一钻孔区域设置多个钻孔,设置为所述摆臂左右摆动时过孔的最大位移量大于1m,以适应左右至少4个间距为25cm的钻孔钻制。
更进一步的,为避免第一锚固板锚固失效而发生坠落事故,作为一种冗余安全设计,还包括用于悬吊第一锚固板的第一安全绳,在使用时,完成第一锚固板锚固后,利用第一安全绳悬吊第一锚固板。
更进一步的,为避免弹性绳断裂而发生坠落事故,还包括第二安全绳,所述第二安全绳的一端与吊架相连,另一端与吊绳相连,第二安全绳的长度满足:不阻碍弹性绳悬吊气动凿岩机过程中发生弹性伸长,在使用时,第二安全绳的下端与吊架相连,上端与吊绳相连,弹性绳在正常弹性变形过程中第二安全绳处于松弛状态,当弹性绳断裂后,气动凿岩机下坠至第二安全绳绷直的位置后即可通过第二安全绳悬吊气动凿岩机,第二安全绳的长度根据所使用的弹性绳长度以及允许的最大伸长长度确定,为方便携带以及避免第二安全绳发生钩挂,第二安全绳的长度不宜过长。
更进一步的,为确保各绳的可靠性,所述第一安全绳、第二安全绳以及吊绳均为钢丝绳,所述弹性绳为橡胶绳,所述橡胶绳的外侧设置有布料防护套,所述橡胶绳可以相对于布料防护套滑动,所述布料防护套用于防止橡胶绳被剐蹭磨损或刮割受损,具体可为布料防护套的长度大于或等于弹性绳的最大允许伸长量,布料防护套的上端与吊绳固定连接,布料防护套的下端与吊架固定连接,以避免布料防护套影响弹性绳正常伸缩。
更进一步的,为使得吊绳能够减小的悬吊气动凿岩机,减小钻孔人员所需要施加到气动凿岩机上的力,在所述壳体的一对相对侧的各侧上均设置有翻转座,所述吊架为包括一条横梁以及两条竖梁的门型架,横梁的两端均连接有一根竖梁,弹性绳在吊架上的连接位置位于横梁中央,其中一根横梁的自由端与其中一个翻转座铰接连接,另一根横梁的自由端与另一个翻转座铰接连接,形成于两个翻转座上的铰接轴同轴,本方案即为一种利用吊架为机体双侧提供悬吊力以稳定气动凿岩机姿态的技术方案。
当多人同时对岩体进行钻孔施工时,为避免出现落石打砸事故,较优的方式是在岩体表面上由下至上逐步施工、同一时刻采用同层作业的方式,但由于危岩所在的区域存在不方便提供用于灰尘去除的水路的特点,为避免因为空气流造成施工区域灰尘弥漫,更进一步的,还包括集尘罩以及集尘布袋;
所述集尘罩为包括端板以及侧板的盆状结构,所述端板的中央设置有可供钻杆穿过端板的钻杆孔,所述侧板靠近集尘罩开口端的一侧设置有弹性环,所述弹性环作为侧板在集尘罩开口端的端部;
所述弹性环为周向上分布有多个锚固孔的金属环,在侧板的一对相对侧上,其中一侧连接有与集尘罩内侧相通的进气管,另一侧上连接有与集尘罩内侧相通的连接管,所述连接管的一端与侧板相连,连接管的另一端用于与集尘布袋的袋口可拆卸连接。
本方案在使用时,以集尘罩开口朝向岩体的方式将集尘罩固定于岩体上,具体固定为采用锚固在岩体上的锚固螺杆并配合弹性环上的锚固孔,使得所述弹性环在锚固螺杆上螺帽的压力下,通过变形与岩体相贴,如岩体表面平整度较低,可在弹性环与岩体之间设置一圈密封圈,同时为避免弹性环上的锚固孔侧面与锚固螺钉侧面挤压而影响将弹性环进一步下压,将弹性环上的锚固孔设置为绕弹性环周向方向延伸的腰型孔,以保障弹性环与岩体的贴合度,完成集尘罩固定后,进气管位于集尘罩的上端,连接管位于集尘罩的下端,并在进气管上连接压缩空气气源管,在连接管的下端连接集尘布袋,在钻孔时,通过钻杆孔使得钻杆通过集尘罩,并利用进气管引入压缩空气,使得钻孔过程中产生的石屑以及灰尘能够在集尘罩气流的作用下进入到集尘布袋中被收集,达到减少作业面落石以及扬尘的目的,当集尘布袋中的内容物达到一定量后,拆卸已使用的集尘布袋并置换新的集尘布袋,将已使用的集尘布通过释放绳释放到地面以进行清渣处理。在具体实施时,应当注意侧板的刚度应不影响弹性环在与岩体贴合过程中的变形。
更进一步的,为避免石屑在连接管进口位置发生卡塞,所述连接管包括柔性管段以及刚性管段,所述柔性管段的一端与侧板相连,柔性管段的另一端与刚性管段的一端相连,刚性管段的另一端用于与集尘布袋的袋口可拆卸连接;
柔性管段为锥形结构,柔性管段与侧板相连的一端的内径大于柔性管段与刚性管段相连的一端的内径。本方案中,具有柔性管段的连接管可方便在刚性管段上连接集尘布袋以及拆卸集尘布袋,当石屑卡塞于连接管的入口位置时,通过在柔性管段的外侧挤压石屑,即可帮助石屑顺利跌落到刚性管段中而后进入到集尘布袋中,为上大下小锥形结构的柔性管段可使得石屑顺利进入连接管中,避免石屑滞留在集尘罩中。
更进一步的,由于钻杆在工作时存在转动以及振动,为实现集尘罩的撞击保护以及避免集尘罩影响钻杆正常工作,所述端板的中央还设置有环形的耐磨环,所述耐磨环上的孔道作为所述钻杆孔,所述端板为布片。所述耐磨环可采用相对于端板可拆卸的塑料环,以在损坏后进行更换,并在塑料环的内侧设置铜箔作为塑料环上的耐磨层,为布片的端板使得端板具有较好的柔性以适应钻杆的振动。
更进一步的,作为一种在集尘罩厚度方向上具有一定刚度保持能力,同时能够较好约束侧板的形态,并且不影响弹性环在与岩体贴合过程中的变形的侧板实现方式,所述侧板还包括多根立杆,所述立杆沿弹性环的周向方向间隔排布并且一端固定于弹性环上,所述侧板还包括张设在立杆上的布套;
所述布套与布片为一体式结构。
以上方案中,所述立杆作为布套的刚性骨架,所述布套用于围成侧板的完整边界,由于本方案中立杆使得布套具有抗侧移能力,为使得钻杆工作时耐磨环能够顺应钻杆振动而发生位移,布片宜设置为在耐磨环径向方向的各向均具有一定的松弛度,以使得耐磨环在其径向方向的各向均能够发生位移。
本方案还公开了一种危岩处置钻进系统,包括如上任意一项所述的危岩处置钻进装置,还包括用于为所述气动凿岩机进行供气的供气装置,所述供气装置包括燃油空压机。本方案中,燃油空压机用于为气动凿岩机供气,具体供气方式可以是燃油空压机直接与气动凿岩机相连,也可以是燃油空压机为气瓶充气,钻孔人员以携带的气瓶为气动凿岩机提供动力。
本方案还公开了一种危岩处置方法,该方法通过在危岩上获得钻孔,利用所述钻孔,实施如下方案中的一种或几种:危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置,所述钻孔通过如上任意一项所述的危岩处置钻进装置获得;
获得所述钻孔的具体方法为:
S1、施工前准备,包括标记钻孔位置、对钻孔位置的岩石表面进行表层土壤以及风化层、松动层去除;
S2、气动凿岩机安装,包括固定绕卷装置以及由绕卷装置上释放吊绳,其中,将绕卷装置固定于钻孔位置的上方,利用绕卷装置释放出的吊绳以及弹性绳悬吊气动凿岩机,释放出的吊绳的长度满足:弹性绳在气动凿岩机重力的牵拉下发生弹性伸长后,通过机体绕翻转座上的铰接轴转动,使得钻杆的前端作用于钻孔位置并保持为钻杆的轴线与设定的钻孔进给方向同向;
S3、气动凿岩机钻孔,通过人工握持吊架以及握杆,获得钻杆的前端作用于钻孔位置、钻杆的轴线与设定的钻孔进给方向同向的状态,启动气动凿岩机,并通过握持吊架以及握杆为气动凿岩机施以人力,使得气动凿岩机获得进给动作并完成钻孔,在钻孔深度增加的过程中绕卷装置进一步释放吊绳,使得气动凿岩机始终受到吊绳的牵拉。
与以上介绍相同的,本方案为采用本方案提供的危岩处置钻进装置在岩体上进行钻孔的使用方法,并将所获得的钻孔用于危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置。
更进一步的,在完成所述钻孔后,利用获得的钻孔实施如下方案中的一种或几种:危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置,并在危岩的下方设置落石阻挡支护结构;
所述落石阻挡支护结构包括第三锚固板、悬臂、第一摆臂、第二摆臂以及支撑板,其中,悬臂与第三锚固板固定连接,第一摆臂以及第二摆臂均为一端与悬臂固定连接,另一端与支撑板固定连接;
第一摆臂为两段式结构,形成第一摆臂的两段通过第一铰接座铰接连接;
第二摆臂为三段式结构,形成第二摆臂的三段分别为液压伸缩杆、与悬臂固定连接的第一臂段、与支撑板固定连接的第二臂段,液压伸缩杆的一端通过第二铰接座与第一臂段铰接连接,液压伸缩杆的另一端通过第三铰接座与第二臂段铰接连接,液压伸缩杆上还连接有液压油管,所述液压油管上连接有测量液压油油压的测压传感器;
所述落石阻挡支护结构被设置为:
所述落石阻挡支护结构通过第三锚固板锚固在岩体上,第一摆臂、第二摆臂以及支撑板均位于悬臂的上方,在液压伸缩杆长度发生变化的过程中,支撑板的角度发生变化,支撑板的初始角度为支撑板为斜板,并且支撑板的下端与岩体的表面相接;
所述落石阻挡支护结构被使用为:
通过测压传感器持续监测液压伸缩杆中的液压油油压变化,当所述油压超过设定阈值时,通过报警输出模块向岩体周围输出声和/或光报警,并在报警输出模块输出报警后,人工或自动调节液压油的油压,使得支撑板的下端进一步向下方翻转,以形成位于支撑板与岩体之间的排石间隙,使得阻挡于支撑板上的落石从所述排石间隙中下落,并在落石下落后通过液压油驱动液压伸缩杆动作,恢复为支撑板的下端与岩体的表面相接的状态。
以上方案为在利用所获得的钻孔对危岩进行处理后,进一步在危岩下方设置落石阻挡支护结构以阻挡落石的技术方案,具体为:采用第三锚固板将落石阻挡支护结构安装在危岩处置区域的下方,并通过液压油管对液压伸缩杆冲、放液压油以调整液压伸缩杆的长度,当液压伸缩杆的长度发生变化时,形成第一摆臂的两段在第一铰接座位置发生相对转动,第一臂段与液压伸缩杆在第二铰接座位置发生相对转动,第二臂段与液压伸缩杆在第三铰接座位置发生相对转动,此过程伴随支撑板倾斜角度的变化,基于此,调整为支撑板倾斜为的下端与岩体的表面相接的斜板,当落石阻挡支护结构上方具有落石时,落石跌落在支撑板上以为落石阻挡支护结构的下方提供防落石打砸保护,随着支撑板上落石的增多,液压伸缩杆中液压油的油压增大,并且液压伸缩杆中液压油的油压通过测压传感器实时监测,当该油压增加至超过设定阈值时,报警输出模块向岩体周围输出声和/或光报警,以提醒周围人员进行排石避让,而后人工或自动调节液压油的油压,使得支撑板的下端进一步向下方翻转,以利用形成于支撑板下端与岩体之间的间隙释放支撑板上的落石,并在落石下落后通过液压油驱动液压伸缩杆动作,恢复为支撑板的下端与岩体的表面相接的状态,以利用支撑板为下方区域提供落石打砸防护。
本方案可作为设置危岩被动防护网后,对网眼不可拦截的小体积落石进行拦截补充,不仅具有落石防打砸功能、落石排出预警功能、落石排出功能、落石排出后支撑板复位功能,同时能够利用测压传感器的测量值变化统计和预估上方落石情况或规律。
本方案中,第三锚固板、悬臂、第一摆臂以及第二摆臂作为支撑板的底部支撑,在实施时,对于支撑板宜采用多个底部支撑,同时,为使得支撑板下端能够较好的与岩体贴合,将支撑板设置为多段,各段均配置有底部支撑,相邻的两端采用柔性连接板完成连接,在解决支撑板下端与岩体贴合的同时,避免不同底部支撑上液压伸缩杆在支撑板的联动下相互约束,同时,为避免支撑板与岩体之间形成积水,在支撑板的下端设置多个沿着支撑板长度方向间隔排布的过水槽,以使得支撑板上的积水能够由过水槽及时排除。
本发明具有以下有益效果:
危岩处置钻进装置技术方案中,采用绕卷装置释放吊绳,并进一步采用弹性绳连接吊架,机体相对于吊架可翻转,机体的后端还设置有供人员握持的握杆,使得钻孔人员以悬吊姿势在岩体上进行钻孔时,部分或全部气动凿岩机的重量由吊绳牵拉承担,通过减小钻孔人员所需要施加到气动凿岩机上的作用力,降低钻孔人员的劳动强度、提高钻孔人员的姿态保持能力;
危岩处置钻进装置技术方案中,在吊绳上串联有弹性绳,以上弹性绳可通过弹性伸缩,补偿气动凿岩机就位时的位置,使得气动凿岩机钻杆的位置以及角度能够适配待钻孔的位置以及角度;用于适配气动凿岩机工作时因为抖动带来的位置变化;用于适配气动凿岩机工作时因为进给带来的位置变化,避免气动凿岩机进给过程中因为并未及时释放吊绳而造成机体的进给运动被限制、避免气动凿岩机钻杆位置及朝向调整过程中因为并未释放出合适的吊绳长度而影响气动凿岩机的准备速度;
危岩处置钻进装置技术方案中,采用弹性绳与机体通过吊架相连并配合握杆,具有对气动凿岩机进行姿态控制和保持、提供进给推力施力方便的特点,同时本方案还具有结构简单的特点。
危岩处置钻进系统基于所述危岩处置钻进装置技术方案实现,危岩处置方法基于所述危岩处置钻进装置技术方案实现。
附图说明
图1是本发明所述的危岩处置钻进装置一个具体实施例的结构示意图;
图2是图1中集尘罩的主视图;
图3是图2中侧板的剖视图;
图4是本方案所述的落石阻挡支护结构一个具体运用实施例的结构示意图。
图中的附图标记依次为:1、钻杆,2、机体,3、握杆,4、吊架,5、翻转座,6、弹性绳,7、第二安全绳,8、摆臂,9、第二锚固板,10、吊绳,11、绕卷装置,12、第一锚固板,13、第一安全绳,14、集尘罩,15、进气管,16、集尘布袋,17、弹性环,18、连接管,19、钻杆孔,20、支撑板,21、第一摆臂,22、第二摆臂,23、悬臂,24、第三锚固板,25、测压传感器,26、端板,27、侧板,28、耐磨环,29、立杆,30、布套,31、岩体,32、过水槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1:
如图1~图4所示,本实施例提供一种危岩处置钻进装置,包括气动凿岩机,所述气动凿岩机包括机体2以及设置在机体2前端的钻杆1,还包括吊架4、吊绳10以及绕卷装置11,所述机体2的壳体上设置有翻转座5,所述吊架4通过翻转座5与机体2铰接连接,实现所述铰接连接的铰接轴与钻杆1垂直,所述吊绳10的部分绳段绕卷于绕卷装置11上,由绕卷装置11上释放出的吊绳10长度可调,机体2的后端设置有握杆3,所述吊绳10的端部还连接有弹性绳6,所述弹性绳6的一端与吊绳10相连,另一端与吊架4相连。
现有技术中,为达到危岩处置目的,在危岩上进行钻孔时,对于不宜设置脚手架或采用汽车起重设备的区域,钻孔人员一般通过吊绳10悬吊并攀附于岩体31外侧,区别于地面施工,由于岩体31外侧一般不具备用于人员或凿岩机架体支撑的落脚点,所述钻孔多采用结构简单、重量较轻、采用压缩气体作为动力的手持式气动凿岩机(又被称之为风钻),并由于人员通过吊绳10攀附于岩体31外侧,钻孔人员的稳定性较差,钻孔多为立面、斜面上的横向钻孔,当钻孔人员手持气动凿岩机时,气动凿岩机的定位和进给运动完全依靠钻孔人员的手臂力量,这就造成了危岩处置钻孔施工存在人员劳动强度大、姿态控制难度大的问题,该问题不仅对施工效率不利,同时由于施工人员的体力有限,当施工人员体力过度消耗后,对施工人员在施工过程中的安全问题也带来了极大隐患。
针对危岩处置过程中孔钻进的施工特点,本方案提供一种如上所述的危岩处置钻进装置,具体结构设计用于解决钻孔施工中施工人员的劳动强度问题。在使用时,所述机体2在压缩气体提供的动力下,为钻杆1提供岩体31凿进过程中所需要的撞击力以及驱动钻杆1旋转,与现有手持式气动凿岩机有区别的,本方案还包括吊架4、吊绳10以及绕卷装置11,并设置为吊架4与机体2铰接连接、吊绳10通过弹性绳6悬吊吊架4、绕卷装置11可绕卷和释放吊绳10、在机体2的后端设置握杆3,这样,在钻孔开展前,通过合理的方式将绕卷装置11固定在钻孔位置的上方,并通过由绕卷装置11上释放的吊绳10牵拉吊架4,通过控制所释放的吊绳10长度,并人工握持吊架4以及握杆3为气动凿岩机施以人力(一手握持吊架4、另一手握持握杆3即可调整钻杆1的朝向以及角度),使得机体2绕翻转座5上的铰接轴转动,并转动为钻杆1的前端作用于钻孔位置并保持为钻杆1的轴线与设定的钻孔进给方向同向,而后启动气动凿岩机,使气动凿岩机在吊绳10的牵拉下完成钻孔,并在钻孔过程中根据钻杆1的进给量适当补充由绕卷装置11所释放的吊绳10长度,以利用吊绳10承担或分担气动凿岩机的全部重量或部分重量。
以上方案具有如下特点:
采用绕卷装置11释放吊绳10,并进一步采用弹性绳6连接吊架4,机体2相对于吊架4可翻转,机体2的后端还设置有供人员握持的握杆3,使得钻孔人员以悬吊姿势在岩体31上进行钻孔时,部分或全部气动凿岩机的重量由吊绳10牵拉承担,通过减小钻孔人员所需要施加到气动凿岩机上的作用力,降低钻孔人员的劳动强度、提高钻孔人员的姿态保持能力;
本方案中在吊绳10上串联有弹性绳6,以上弹性绳6可通过弹性伸缩,补偿气动凿岩机就位时的位置,使得气动凿岩机钻杆1的位置以及角度能够适配待钻孔的位置以及角度;用于适配气动凿岩机工作时因为抖动带来的位置变化;用于适配气动凿岩机工作时因为进给带来的位置变化,避免气动凿岩机进给过程中因为并未及时释放吊绳10而造成机体2的进给运动被限制、避免气动凿岩机钻杆1位置及朝向调整过程中因为并未释放出合适的吊绳10长度而影响气动凿岩机的准备速度(通过人为施加在机体2上的力调整所述位置以及朝向,此时弹性绳6的拉伸量增加或减小,但只要弹性绳6与吊绳10参与了悬吊气动凿岩机,即可使得钻孔人员的劳动强度降低),当启动凿岩机工作一段时间而产生较大的进给量后,通过将绕卷装置11上的吊绳10进一步释放即可使得弹性绳6的拉伸量减小,减小人员所需要施加到气动凿岩机上的力;
采用弹性绳6与机体2通过吊架4相连并配合握杆3,具有对气动凿岩机进行姿态控制和保持、提供进给推力施力方便的特点,同时本方案还具有结构简单的特点。
实施例2:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
在实施时,为减小钻孔人员所需施加到气动凿岩机上的力,较优的运用是将弹性绳6约束为位于翻转座5同一竖向位置的位置,但如利用锚固板悬吊绕卷装置11时,因为锚固位置的选择以及钻孔位置的确认和调整,非常容易形成弹性绳6左右牵拉吊架4的情况,基于以上,更进一步的,还包括第一锚固板12以及第二锚固板9,所述第一锚固板12以及第二锚固板9上均设置有锚固孔,所述绕卷装置11安装于第一锚固板12上,所述第二锚固板9上设置有角度可调的摆臂8,所述摆臂8的前端设置有过孔,吊绳10由所述过孔穿过摆臂8,过孔的孔径大于吊绳10的直径。
以上方案在使用时,可通过手枪转钻孔,并利用锚固螺栓分别将第一锚固板12以及第二锚固板9锚固在岩体31上,并通过摆动摆臂8调整过孔的位置,使得所述过孔位于吊架4的正上方或前侧的上方、后侧的上方,通过减小弹性绳6在牵拉吊架4过程中的角度,达到减小钻孔人员所需施加到气动凿岩机上的力的目的。所述摆臂8与第二锚固板9之间的连接可通过套筒结构实现,也可通过棘轮机构或其他结构实现,当采用套筒结构时,在第二锚固板9上设置套杆,在摆臂8上设置与套杆配合的套管,套管相对于套杆转动即摆臂8相对于第二锚固板9角度发生调整,调整完成后,可通过锁固螺栓实现套管与套杆相对固定,当采用棘轮机构时,可采用单向棘轮机构也可采用双向棘轮机构,仅需要满足吊绳10牵拉摆臂8时,摆臂8可能产生的转动能够被棘轮机构所锁定即可,为方便摆臂8的角度调整,较优的实现方式是摆臂8通过棘轮机构与第二锚固板9连接。
更进一步的,为方便在同一钻孔区域设置多个钻孔,设置为所述摆臂8左右摆动时过孔的最大位移量大于1m,以适应左右至少4个间距为25cm的钻孔钻制。
实施例3:
本实施例在实施例2的基础上进行进一步细化:
为避免第一锚固板12锚固失效而发生坠落事故,作为一种冗余安全设计,还包括用于悬吊第一锚固板12的第一安全绳13,在使用时,完成第一锚固板12锚固后,利用第一安全绳13悬吊第一锚固板12。
更进一步的,为避免弹性绳6断裂而发生坠落事故,还包括第二安全绳7,所述第二安全绳7的一端与吊架4相连,另一端与吊绳10相连,第二安全绳7的长度满足:不阻碍弹性绳6悬吊气动凿岩机过程中发生弹性伸长,在使用时,第二安全绳7的下端与吊架4相连,上端与吊绳10相连,弹性绳6在正常弹性变形过程中第二安全绳7处于松弛状态,当弹性绳6断裂后,气动凿岩机下坠至第二安全绳7绷直的位置后即可通过第二安全绳7悬吊气动凿岩机,第二安全绳7的长度根据所使用的弹性绳6长度以及允许的最大伸长长度确定,为方便携带以及避免第二安全绳7发生钩挂,第二安全绳7的长度不宜过长。
更进一步的,为确保各绳的可靠性,所述第一安全绳13、第二安全绳7以及吊绳10均为钢丝绳,所述弹性绳6为橡胶绳,所述橡胶绳的外侧设置有布料防护套,所述橡胶绳可以相对于布料防护套滑动,所述布料防护套用于防止橡胶绳被剐蹭磨损或刮割受损,具体可为布料防护套的长度大于或等于弹性绳6的最大允许伸长量,布料防护套的上端与吊绳10固定连接,布料防护套的下端与吊架4固定连接,以避免布料防护套影响弹性绳6正常伸缩。
更进一步的,为使得吊绳10能够减小的悬吊气动凿岩机,减小钻孔人员所需要施加到气动凿岩机上的力,在所述壳体的一对相对侧的各侧上均设置有翻转座5,所述吊架4为包括一条横梁以及两条竖梁的门型架,横梁的两端均连接有一根竖梁,弹性绳6在吊架4上的连接位置位于横梁中央,其中一根横梁的自由端与其中一个翻转座5铰接连接,另一根横梁的自由端与另一个翻转座5铰接连接,形成于两个翻转座5上的铰接轴同轴,本方案即为一种利用吊架4为机体2双侧提供悬吊力以稳定气动凿岩机姿态的技术方案。
实施例4:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
当多人同时对岩体31进行钻孔施工时,为避免出现落石打砸事故,较优的方式是在岩体31表面上由下至上逐步施工、同一时刻采用同层作业的方式,但由于危岩所在的区域存在不方便提供用于灰尘去除的水路的特点,为避免因为空气流造成施工区域灰尘弥漫,更进一步的,还包括集尘罩14以及集尘布袋16;
所述集尘罩14为包括端板26以及侧板27的盆状结构,所述端板26的中央设置有可供钻杆1穿过端板26的钻杆孔19,所述侧板27靠近集尘罩14开口端的一侧设置有弹性环17,所述弹性环17作为侧板27在集尘罩14开口端的端部;
所述弹性环17为周向上分布有多个锚固孔的金属环,在侧板27的一对相对侧上,其中一侧连接有与集尘罩14内侧相通的进气管15,另一侧上连接有与集尘罩14内侧相通的连接管18,所述连接管18的一端与侧板27相连,连接管18的另一端用于与集尘布袋16的袋口可拆卸连接。
本方案在使用时,以集尘罩14开口朝向岩体31的方式将集尘罩14固定于岩体31上,具体固定为采用锚固在岩体31上的锚固螺杆并配合弹性环17上的锚固孔,使得所述弹性环17在锚固螺杆上螺帽的压力下,通过变形与岩体31相贴,如岩体31表面平整度较低,可在弹性环17与岩体31之间设置一圈密封圈,同时为避免弹性环17上的锚固孔侧面与锚固螺钉侧面挤压而影响将弹性环17进一步下压,将弹性环17上的锚固孔设置为绕弹性环17周向方向延伸的腰型孔,以保障弹性环17与岩体31的贴合度,完成集尘罩14固定后,进气管15位于集尘罩14的上端,连接管18位于集尘罩14的下端,并在进气管15上连接压缩空气气源管,在连接管18的下端连接集尘布袋16,在钻孔时,通过钻杆孔19使得钻杆1通过集尘罩14,并利用进气管15引入压缩空气,使得钻孔过程中产生的石屑以及灰尘能够在集尘罩14气流的作用下进入到集尘布袋16中被收集,达到减少作业面落石以及扬尘的目的,当集尘布袋16中的内容物达到一定量后,拆卸已使用的集尘布袋16并置换新的集尘布袋16,将已使用的集尘布通过释放绳释放到地面以进行清渣处理。在具体实施时,应当注意侧板27的刚度应不影响弹性环17在与岩体31贴合过程中的变形。
实施例5:
本实施例在实施例4的基础上进行进一步细化:
为避免石屑在连接管18进口位置发生卡塞,所述连接管18包括柔性管段以及刚性管段,所述柔性管段的一端与侧板27相连,柔性管段的另一端与刚性管段的一端相连,刚性管段的另一端用于与集尘布袋16的袋口可拆卸连接;
柔性管段为锥形结构,柔性管段与侧板27相连的一端的内径大于柔性管段与刚性管段相连的一端的内径。本方案中,具有柔性管段的连接管18可方便在刚性管段上连接集尘布袋16以及拆卸集尘布袋16,当石屑卡塞于连接管18的入口位置时,通过在柔性管段的外侧挤压石屑,即可帮助石屑顺利跌落到刚性管段中而后进入到集尘布袋16中,为上大下小锥形结构的柔性管段可使得石屑顺利进入连接管18中,避免石屑滞留在集尘罩14中。
实施例6:
本实施例在实施例4的基础上进行进一步细化:
由于钻杆1在工作时存在转动以及振动,为实现集尘罩14的撞击保护以及避免集尘罩14影响钻杆1正常工作,所述端板26的中央还设置有环形的耐磨环28,所述耐磨环28上的孔道作为所述钻杆孔19,所述端板26为布片。所述耐磨环28可采用相对于端板26可拆卸的塑料环,以在损坏后进行更换,并在塑料环的内侧设置铜箔作为塑料环上的耐磨层,为布片的端板26使得端板26具有较好的柔性以适应钻杆1的振动。
实施例7:
本实施例在实施例6的基础上进行进一步细化:
作为一种在集尘罩14厚度方向上具有一定刚度保持能力,同时能够较好约束侧板27的形态,并且不影响弹性环17在与岩体31贴合过程中的变形的侧板27实现方式,所述侧板27还包括多根立杆29,所述立杆29沿弹性环17的周向方向间隔排布并且一端固定于弹性环17上,所述侧板27还包括张设在立杆29上的布套30;
所述布套30与布片为一体式结构。
以上方案中,所述立杆29作为布套30的刚性骨架,所述布套30用于围成侧板27的完整边界,由于本方案中立杆29使得布套30具有抗侧移能力,为使得钻杆1工作时耐磨环28能够顺应钻杆1振动而发生位移,布片宜设置为在耐磨环28径向方向的各向均具有一定的松弛度,以使得耐磨环28在其径向方向的各向均能够发生位移。
实施例8:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
本实施例提供一种危岩处置钻进系统,包括实施例1所述的危岩处置钻进装置,还包括用于为所述气动凿岩机进行供气的供气装置,所述供气装置包括燃油空压机。本方案中,燃油空压机用于为气动凿岩机供气,具体供气方式可以是燃油空压机直接与气动凿岩机相连,也可以是燃油空压机为气瓶充气,钻孔人员以携带的气瓶为气动凿岩机提供动力。
实施例9:
本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化:
本实施例提供一种危岩处置方法,该方法通过在危岩上获得钻孔,利用所述钻孔,实施如下方案中的一种或几种:危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置,所述钻孔通过实施例1所述的危岩处置钻进装置获得;
获得所述钻孔的具体方法为:
S1、施工前准备,包括标记钻孔位置、对钻孔位置的岩石表面进行表层土壤以及风化层、松动层去除;
S2、气动凿岩机安装,包括固定绕卷装置11以及由绕卷装置11上释放吊绳10,其中,将绕卷装置11固定于钻孔位置的上方,利用绕卷装置11释放出的吊绳10以及弹性绳6悬吊气动凿岩机,释放出的吊绳10的长度满足:弹性绳6在气动凿岩机重力的牵拉下发生弹性伸长后,通过机体2绕翻转座5上的铰接轴转动,使得钻杆1的前端作用于钻孔位置并保持为钻杆1的轴线与设定的钻孔进给方向同向;
S3、气动凿岩机钻孔,通过人工握持吊架4以及握杆3,获得钻杆1的前端作用于钻孔位置、钻杆1的轴线与设定的钻孔进给方向同向的状态,启动气动凿岩机,并通过握持吊架4以及握杆3为气动凿岩机施以人力,使得气动凿岩机获得进给动作并完成钻孔,在钻孔深度增加的过程中绕卷装置11进一步释放吊绳10,使得气动凿岩机始终受到吊绳10的牵拉。
与以上介绍相同的,本方案为采用本方案提供的危岩处置钻进装置在岩体31上进行钻孔的使用方法,并将所获得的钻孔用于危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置。
实施例10:
本实施例在实施例9的基础上进行进一步细化:
在完成所述钻孔后,利用获得的钻孔实施如下方案中的一种或几种:危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置,并在危岩的下方设置落石阻挡支护结构;
所述落石阻挡支护结构包括第三锚固板24、悬臂23、第一摆臂21、第二摆臂22以及支撑板20,其中,悬臂23与第三锚固板24固定连接,第一摆臂21以及第二摆臂22均为一端与悬臂23固定连接,另一端与支撑板20固定连接;
第一摆臂21为两段式结构,形成第一摆臂21的两段通过第一铰接座铰接连接;
第二摆臂22为三段式结构,形成第二摆臂22的三段分别为液压伸缩杆、与悬臂23固定连接的第一臂段、与支撑板20固定连接的第二臂段,液压伸缩杆的一端通过第二铰接座与第一臂段铰接连接,液压伸缩杆的另一端通过第三铰接座与第二臂段铰接连接,液压伸缩杆上还连接有液压油管,所述液压油管上连接有测量液压油油压的测压传感器25,所述落石阻挡支护结构如图4所示;
所述落石阻挡支护结构被设置为:
所述落石阻挡支护结构通过第三锚固板24锚固在岩体31上,第一摆臂21、第二摆臂22以及支撑板20均位于悬臂23的上方,在液压伸缩杆长度发生变化的过程中,支撑板20的角度发生变化,支撑板20的初始角度为支撑板20为斜板,并且支撑板20的下端与岩体31的表面相接;
所述落石阻挡支护结构被使用为:
通过测压传感器25持续监测液压伸缩杆中的液压油油压变化,当所述油压超过设定阈值时,通过报警输出模块向岩体31周围输出声和/或光报警,并在报警输出模块输出报警后,人工或自动调节液压油的油压,使得支撑板20的下端进一步向下方翻转,以形成位于支撑板20与岩体31之间的排石间隙,使得阻挡于支撑板20上的落石从所述排石间隙中下落,并在落石下落后通过液压油驱动液压伸缩杆动作,恢复为支撑板20的下端与岩体31的表面相接的状态。
以上方案为在利用所获得的钻孔对危岩进行处理后,进一步在危岩下方设置落石阻挡支护结构以阻挡落石的技术方案,具体为:采用第三锚固板24将落石阻挡支护结构安装在危岩处置区域的下方,并通过液压油管对液压伸缩杆冲、放液压油以调整液压伸缩杆的长度,当液压伸缩杆的长度发生变化时,形成第一摆臂21的两段在第一铰接座位置发生相对转动,第一臂段与液压伸缩杆在第二铰接座位置发生相对转动,第二臂段与液压伸缩杆在第三铰接座位置发生相对转动,此过程伴随支撑板20倾斜角度的变化,基于此,调整为支撑板20倾斜为的下端与岩体31的表面相接的斜板,当落石阻挡支护结构上方具有落石时,落石跌落在支撑板20上以为落石阻挡支护结构的下方提供防落石打砸保护,随着支撑板20上落石的增多,液压伸缩杆中液压油的油压增大,并且液压伸缩杆中液压油的油压通过测压传感器25实时监测,当该油压增加至超过设定阈值时,报警输出模块向岩体31周围输出声和/或光报警,以提醒周围人员进行排石避让,而后人工或自动调节液压油的油压,使得支撑板20的下端进一步向下方翻转,以利用形成于支撑板20下端与岩体31之间的间隙释放支撑板20上的落石,并在落石下落后通过液压油驱动液压伸缩杆动作,恢复为支撑板20的下端与岩体31的表面相接的状态,以利用支撑板20为下方区域提供落石打砸防护。
本方案可作为设置危岩被动防护网后,对网眼不可拦截的小体积落石进行拦截补充,不仅具有落石防打砸功能、落石排出预警功能、落石排出功能、落石排出后支撑板20复位功能,同时能够利用测压传感器25的测量值变化统计和预估上方落石情况或规律。
本方案中,第三锚固板24、悬臂23、第一摆臂21以及第二摆臂22作为支撑板20的底部支撑,在实施时,对于支撑板20宜采用多个底部支撑,同时,为使得支撑板20下端能够较好的与岩体31贴合,将支撑板20设置为多段,各段均配置有底部支撑,相邻的两端采用柔性连接板完成连接,在解决支撑板20下端与岩体31贴合的同时,避免不同底部支撑上液压伸缩杆在支撑板20的联动下相互约束,同时,为避免支撑板20与岩体31之间形成积水,在支撑板20的下端设置多个沿着支撑板20长度方向间隔排布的过水槽32,以使得支撑板20上的积水能够由过水槽32及时排除。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式,均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.危岩处置钻进装置,包括气动凿岩机,所述气动凿岩机包括机体(2)以及设置在机体(2)前端的钻杆(1),其特征在于,还包括吊架(4)、吊绳(10)以及绕卷装置(11),所述机体(2)的壳体上设置有翻转座(5),所述吊架(4)通过翻转座(5)与机体(2)铰接连接,实现所述铰接连接的铰接轴与钻杆(1)垂直,所述吊绳(10)的部分绳段绕卷于绕卷装置(11)上,由绕卷装置(11)上释放出的吊绳(10)长度可调,机体(2)的后端设置有握杆(3),所述吊绳(10)的端部还连接有弹性绳(6),所述弹性绳(6)的一端与吊绳(10)相连,另一端与吊架(4)相连。
2.根据权利要求1所述的危岩处置钻进装置,其特征在于,还包括第一锚固板(12)以及第二锚固板(9),所述第一锚固板(12)以及第二锚固板(9)上均设置有锚固孔,所述绕卷装置(11)安装于第一锚固板(12)上,所述第二锚固板(9)上设置有角度可调的摆臂(8),所述摆臂(8)的前端设置有过孔,吊绳(10)由所述过孔穿过摆臂(8),过孔的孔径大于吊绳(10)的直径。
3.根据权利要求2所述的危岩处置钻进装置,其特征在于,还包括用于悬吊第一锚固板(12)的第一安全绳(13);
还包括第二安全绳(7),所述第二安全绳(7)的一端与吊架(4)相连,另一端与吊绳(10)相连,第二安全绳(7)的长度满足:不阻碍弹性绳(6)悬吊气动凿岩机过程中发生弹性伸长;
所述第一安全绳(13)、第二安全绳(7)以及吊绳(10)均为钢丝绳,所述弹性绳(6)为橡胶绳,所述橡胶绳的外侧设置有布料防护套,所述橡胶绳可以相对于布料防护套滑动;
在所述壳体的一对相对侧的各侧上均设置有翻转座(5),所述吊架(4)为包括一条横梁以及两条竖梁的门型架,横梁的两端均连接有一根竖梁,弹性绳(6)在吊架(4)上的连接位置位于横梁中央,其中一根横梁的自由端与其中一个翻转座(5)铰接连接,另一根横梁的自由端与另一个翻转座(5)铰接连接,形成于两个翻转座(5)上的铰接轴同轴。
4.根据权利要求1所述的危岩处置钻进装置,其特征在于,还包括集尘罩(14)以及集尘布袋(16);
所述集尘罩(14)为包括端板(26)以及侧板(27)的盆状结构,所述端板(26)的中央设置有可供钻杆(1)穿过端板(26)的钻杆孔(19),所述侧板(27)靠近集尘罩(14)开口端的一侧设置有弹性环(17),所述弹性环(17)作为侧板(27)在集尘罩(14)开口端的端部;
所述弹性环(17)为周向上分布有多个锚固孔的金属环,在侧板(27)的一对相对侧上,其中一侧连接有与集尘罩(14)内侧相通的进气管(15),另一侧上连接有与集尘罩(14)内侧相通的连接管(18),所述连接管(18)的一端与侧板(27)相连,连接管(18)的另一端用于与集尘布袋(16)的袋口可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的危岩处置钻进装置,其特征在于,所述连接管(18)包括柔性管段以及刚性管段,所述柔性管段的一端与侧板(27)相连,柔性管段的另一端与刚性管段的一端相连,刚性管段的另一端用于与集尘布袋(16)的袋口可拆卸连接;
柔性管段为锥形结构,柔性管段与侧板(27)相连的一端的内径大于柔性管段与刚性管段相连的一端的内径。
6.根据权利要求4或5所述的危岩处置钻进装置,其特征在于,所述端板(26)的中央还设置有环形的耐磨环(28),所述耐磨环(28)上的孔道作为所述钻杆孔(19),所述端板(26)为布片。
7.根据权利要求6所述的危岩处置钻进装置,其特征在于,所述侧板(27)还包括多根立杆(29),所述立杆(29)沿弹性环(17)的周向方向间隔排布并且一端固定于弹性环(17)上,所述侧板(27)还包括张设在立杆(29)上的布套(30);
所述布套(30)与布片为一体式结构。
8.危岩处置钻进系统,其特征在于,包括如权利要求1至7中任意一项所述的危岩处置钻进装置,还包括用于为所述气动凿岩机进行供气的供气装置,所述供气装置包括燃油空压机。
9.危岩处置方法,该方法通过在危岩上获得钻孔,利用所述钻孔,实施如下方案中的一种或几种:危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置,其特征在于,所述钻孔通过如权利要求1至7中任意一项所述的危岩处置钻进装置获得;
获得所述钻孔的具体方法为:
S1、施工前准备,包括标记钻孔位置、对钻孔位置的岩石表面进行表层土壤以及风化层、松动层去除;
S2、气动凿岩机安装,包括固定绕卷装置(11)以及由绕卷装置(11)上释放吊绳(10),其中,将绕卷装置(11)固定于钻孔位置的上方,利用绕卷装置(11)释放出的吊绳(10)以及弹性绳(6)悬吊气动凿岩机,释放出的吊绳(10)的长度满足:弹性绳(6)在气动凿岩机重力的牵拉下发生弹性伸长后,通过机体(2)绕翻转座(5)上的铰接轴转动,使得钻杆(1)的前端作用于钻孔位置并保持为钻杆(1)的轴线与设定的钻孔进给方向同向;
S3、气动凿岩机钻孔,通过人工握持吊架(4)以及握杆(3),获得钻杆(1)的前端作用于钻孔位置、钻杆(1)的轴线与设定的钻孔进给方向同向的状态,启动气动凿岩机,并通过握持吊架(4)以及握杆(3)为气动凿岩机施以人力,使得气动凿岩机获得进给动作并完成钻孔,在钻孔深度增加的过程中绕卷装置(11)进一步释放吊绳(10),使得气动凿岩机始终受到吊绳(10)的牵拉。
10.根据权利要求9所述的危岩处置方法,其特征在于,在完成所述钻孔后,利用获得的钻孔实施如下方案中的一种或几种:危岩爆破排除、设置危岩主动拦截装置、设置危岩被动拦截装置,并在危岩的下方设置落石阻挡支护结构;
所述落石阻挡支护结构包括第三锚固板(24)、悬臂(23)、第一摆臂(21)、第二摆臂(22)以及支撑板(20),其中,悬臂(23)与第三锚固板(24)固定连接,第一摆臂(21)以及第二摆臂(22)均为一端与悬臂(23)固定连接,另一端与支撑板(20)固定连接;
第一摆臂(21)为两段式结构,形成第一摆臂(21)的两段通过第一铰接座铰接连接;
第二摆臂(22)为三段式结构,形成第二摆臂(22)的三段分别为液压伸缩杆、与悬臂(23)固定连接的第一臂段、与支撑板(20)固定连接的第二臂段,液压伸缩杆的一端通过第二铰接座与第一臂段铰接连接,液压伸缩杆的另一端通过第三铰接座与第二臂段铰接连接,液压伸缩杆上还连接有液压油管,所述液压油管上连接有测量液压油油压的测压传感器(25);
所述落石阻挡支护结构被设置为:
所述落石阻挡支护结构通过第三锚固板(24)锚固在岩体(31)上,第一摆臂(21)、第二摆臂(22)以及支撑板(20)均位于悬臂(23)的上方,在液压伸缩杆长度发生变化的过程中,支撑板(20)的角度发生变化,支撑板(20)的初始角度为支撑板(20)为斜板,并且支撑板(20)的下端与岩体(31)的表面相接;
所述落石阻挡支护结构被使用为:
通过测压传感器(25)持续监测液压伸缩杆中的液压油油压变化,当所述油压超过设定阈值时,通过报警输出模块向岩体(31)周围输出声和/或光报警,并在报警输出模块输出报警后,人工或自动调节液压油的油压,使得支撑板(20)的下端进一步向下方翻转,以形成位于支撑板(20)与岩体(31)之间的排石间隙,使得阻挡于支撑板(20)上的落石从所述排石间隙中下落,并在落石下落后通过液压油驱动液压伸缩杆动作,恢复为支撑板(20)的下端与岩体(31)的表面相接的状态。
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