一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及隧洞钻爆法开挖技术领域，具体涉及一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置及其工作方法。

背景技术

钻爆法，即是通过钻孔、装药、爆破的循环开挖岩石的方法，常用于隧道开挖，尤其用于国内铁路、公路山岭隧道的施工。在钻爆法施工工序的循环中，爆破后需要将碎石洞渣运输至洞外，以便于进行钻爆法的下一循环工序。

在现有技术中，如申请号为CN202110431024.2的专利文献，其公开的一种钻爆法隧道施工的出渣方法中，其使用装渣箱组布设在掌子面爆破后抛射的碎石洞渣的落点，使得爆炸后产生的绝大部分飞往地面落点的碎石洞渣直接落入装渣箱组的覆盖区域内，从而大幅减少甚至免去挖掘机械和装载机对地面上的碎石洞渣的清理工序，装渣箱组的造价低廉，且可重复使用，因而大幅节省了整个隧道开挖过程中的装渣工序的时间成本和施工成本。

但是上述专利文献中公开的技术方案在操作时却存在局限性，因为，其爆破时，在掌子面周围不具备遮挡，一旦掌子面处爆炸，由爆炸产生的碎石不仅会落入装渣箱组，同时还会散射至其他区域（例如地面或者装渣箱组运输路线等），而散射至其他区域的碎石就容易出现阻碍装渣箱组的运动的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置，包括

集渣箱，其上具有用于装载掌子面爆破后产生的碎石的装载腔室；

多个钢板，所有的所述钢板设置在装载腔室边缘并与集渣箱转动连接，每个钢板均能够转动设定角度后锁止；

当每个钢板均朝装载腔室正上方转动设定角度后，所有的钢板组合形成遮挡区，所述遮挡区靠近掌子面的一侧具有引导碎石进入装载腔室的开口，所述遮挡区能够遮挡飞溅出装载腔室的碎石。

作为本发明的一种优选方案，所述集渣箱包括底座，所述装载腔室设置在底座内，所述装载腔室内设有链板输送机，所述链板输送机能够将处于装载腔室内的碎石摊平；

所述钢板包括两个侧向板和一个前向板，两个侧向板分别设置在底座两个长度方向上的侧边，所述前向板设置在底座远离掌子面一端的宽度方向上的侧边；

所述侧向板和前向板均通过铰轴与底座连接。

作为本发明的一种优选方案，所述遮挡区的高度至少为掌子面的1/2。

作为本发明的一种优选方案，所述集渣箱底部设置有铺设在隧洞内的阻挡器，所述阻挡器用于引导集渣箱靠近或远离掌子面。

作为本发明的一种优选方案，所述阻挡器包括设置在隧洞内的钢框架，所述钢框架上呈直线阵列设置有多个减阻棒；

所述底座的侧壁设有用于锁止底座位置的防滑器，所述防滑器能够沿底座的侧壁朝靠近或远离钢框架的一侧滑动。

作为本发明的一种优选方案，所述防滑器包括套接在底座侧壁的推动滑条，所述推动滑条能够在底座侧壁滑动至某一位置后被固定件锁止，所述底座侧壁开设有对推动滑条进行限位的限位槽，所述推动滑条的侧壁设有多个插入件，每个插入件均能插入相邻减阻棒之间。

作为本发明的一种优选方案，所述插入件包括一对转动连接在推动滑条靠近钢框架一侧的偏转条，所述偏转条远离推动滑条的一端设有扩张块，所述扩张块上设有两个带动槽，两个所述带动槽分别与两个偏转条对应设置，所述带动槽内设有螺栓压柱，所述螺栓压柱与偏转条滑动连接，所述螺栓压柱能够带着偏转条偏转设定角度后对偏转条的位置进行锁止。

作为本发明的一种优选方案，所述偏转条的表面设有卡位弧槽。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置的工作方法，包括如下步骤；

S1.驱使集渣箱进入隧洞至掌子面所在的位置，并驱使遮挡区的开口对准掌子面；

S1.引导掌子面爆破；

S1.通过钢板阻挡爆破后产生的碎石，以引导朝装载腔室外飞溅的碎石进入装载腔室内。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明可通过多个钢板形成的遮挡区对飞溅的碎石进行遮挡，以预防爆炸产生的碎石散射至其他区域从而出现阻碍集渣箱的运动的现象发生，具体的，直接推着集渣箱运动至掌子面所在区域，之后，再驱使所有的钢板转动设定角度后锁止，此时所有的钢板组合形成遮挡区，之后一旦掌子面爆破，飞溅出的碎石部分会进入装载腔室，同时部分碎石会冲击钢板并沿着钢板滑入装载腔室，同时在完成碎石接载操作后还可自动转渣，且使出渣不占用直线工期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中的链板输送机结构示意图；

图2为本发明实施例中的前向板结构示意图；

图3为本发明实施例中的卡扣结构示意图；

图4为本发明实施例中的阻挡器结构示意图；

图5为本发明实施例中的防滑器结构示意图；

图6为图5中的A处结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1、侧向板；2、前向板；3、卡扣；4、链板输送机；5、铰轴；6、钢框架；7、减阻棒；8、掌子面；9、底座；10、卡位弧槽；11、集渣箱；12、钢板；13、开口；14、阻挡器；15、防滑器；16、推动滑条；17、限位槽；18、插入件；19、偏转条；20、扩张块；21、带动槽；22、螺栓压柱。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明提供了一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置及其工作方法。

具体的，所述小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置，包括

集渣箱11，其上具有用于装载掌子面8爆破后产生的碎石的装载腔室；

多个钢板12，所有的钢板12设置在装载腔室边缘并与集渣箱11转动连接，每个钢板12均能够转动设定角度后锁止（锁止方式可参照图3）；

当每个钢板12均朝装载腔室正上方转动设定角度后，所有的钢板12组合形成遮挡区，遮挡区靠近掌子面8的一侧具有引导碎石进入装载腔室的开口13，遮挡区能够遮挡飞溅出装载腔室的碎石。

本发明可通过多个钢板12形成的遮挡区对飞溅的碎石进行遮挡，以预防爆炸产生的碎石散射至其他区域从而出现阻碍集渣箱11的运动的现象发生，具体的，直接推着集渣箱11运动至掌子面8所在区域，之后，再驱使所有的钢板12转动设定角度后锁止（具体角度可参照图3），此时所有的钢板12组合形成遮挡区，之后一旦掌子面8爆破，飞溅出的碎石部分会进入装载腔室，同时部分碎石会冲击钢板12并沿着钢板12滑入装载腔室。

本发明中飞溅出的碎石大多会分成两个部分，即溅射角度小，仅能进入装载腔室的部分，以及溅射角度大容易飞出装载腔室的部分。

为了使碎石能够汇聚在遮挡区内故而，集渣箱11包括底座9，装载腔室设置在底座9内，装载腔室内设有链板输送机4，链板输送机4能够将处于装载腔室内的碎石摊平；

钢板12包括两个侧向板1和一个前向板2，两个侧向板1分别设置在底座9两个长度方向上的侧边，前向板2设置在底座9远离掌子面8一端的宽度方向上的侧边；

侧向板1和前向板2均通过铰轴5与底座9连接。

本实施例中，钢板12表面设置有卡扣3，具体固定时可参照图3，通过金属架进行固定即可，此处卡扣3可选择现有技术中的金属卡扣，其配合螺栓等即可完成固定，故不作过多赘述。

同时底座9侧壁也可设置缠绕柱，当钢板12放平后（如图1中的前向板2），可通过绳索进行固定，缠绕柱的设置可参照图1或者图6，其中图1-3为缠绕柱的第一种设置方式，图4-6为第二种设置方式。

当碎石掉入装载腔室后，链板输送机4就会运行并将处于装载腔室内的碎石摊平。

遮挡区的高度至少为掌子面8的1/2。如此设置是为了使碎石能充分进入装载腔室而不会从钢板12上方飞出。

优选的，集渣箱11底部设置有铺设在隧洞内的阻挡器14，阻挡器14用于引导集渣箱11靠近或远离掌子面8。阻挡器14包括设置在隧洞内的钢框架6，钢框架6上呈直线阵列设置有多个减阻棒7；底座9的侧壁设有用于锁止底座9位置的防滑器15，防滑器15能够沿底座9的侧壁朝靠近或远离钢框架6的一侧滑动。

当底座9需要进入隧洞时，直接驱使底座9沿着多个减阻棒7的表面滑动即可（多个减阻棒7的组合类似现有技术中的滚轴式输送机构，如此设置是为了降低底座9的摩擦力），当底座9运动至开口13靠近或抵接掌子面8时便可停止底座9运动，之后，再推动防滑器15朝靠近钢框架6的一侧滑动，以使防滑器15插入相邻减阻棒7之间空隙，使得底座9的运动被限制住。

防滑器15包括套接在底座9侧壁的推动滑条16，推动滑条16能够在底座9侧壁滑动至某一位置后被固定件锁止，底座9侧壁开设有对推动滑条16进行限位的限位槽17，推动滑条16的侧壁设有多个插入件18，每个插入件18均能插入相邻减阻棒7之间。

插入件18包括一对转动连接在推动滑条16靠近钢框架6一侧的偏转条19，偏转条19远离推动滑条16的一端设有扩张块20，扩张块20上设有两个带动槽21，两个带动槽21分别与两个偏转条19对应设置，带动槽21内设有螺栓压柱22，螺栓压柱22与偏转条19滑动连接，螺栓压柱22能够带着偏转条19偏转设定角度后对偏转条19的位置进行锁止。

偏转条19的表面设有卡位弧槽10。

具体的，防滑器15的工作流程为：

直接推着推动滑条16沿着限位槽17下滑即可，当推动滑条16被推动至一定位置后，可直接通过螺钉将推动滑条16与底座9侧壁固定连接即可（若需要复位推动滑条16，只用打开螺钉，再上推推动滑条16回位，并再次通过螺钉限位即可），此时每对偏转条19均插入相邻减阻棒7之间。

为了进一步增大相邻减阻棒7之间与偏转条19的阻力，可先旋开螺栓压柱22，之后，推着两个偏转条19相互远离，直至每个偏转条19上的卡位弧槽10均抵接对应的减阻棒7侧壁为止，然后再次旋紧螺栓压柱22即可。

本发明中，螺栓压柱22由与偏转条19的表面滑动连接的螺栓以及套接在螺栓侧壁的螺栓套组成，偏转条19的表面可设置对螺栓进行限位的滑槽。

进一步的本发明还提供了一种小断面隧洞钻爆法开挖的快速出渣装置的工作方法，包括如下步骤；

S1.驱使集渣箱11进入隧洞至掌子面8所在的位置，并驱使遮挡区的开口13对准掌子面8；

绕轴转动所有的侧向板1和前向板2使其直立并相互连接如此便形成了遮挡区。

S1.引导掌子面8爆破；

S1.通过钢板12阻挡爆破后产生的碎石，以引导朝装载腔室外飞溅的碎石进入装载腔室内。

之后外界支护台车跨越本快速出渣装置就位，同时本快速出渣装置通过链板输送机同步向运输车辆内转渣，从而实现使出渣不占用直线工期，大大缩短钻爆循环时间。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。