[发明专利]一种弹丸侵爆与机械刀具联合破岩的装置及方法

说明书

本发明提供一种弹丸侵爆与机械刀具联合破岩的装置及方法，装置用于对岩石的掌子面进行破碎，装置包括：机架；爆破组件，爆破组件设置在机架内，爆破组件包括炮筒，炮筒正对掌子面的第一预设位置，用于执行爆破动作；机械破岩组件，机械破岩组件设置在机架的一端，机械破岩组件若干包括旋转破岩臂，若干旋转破岩臂正对掌子面的第二预设位置，用于执行旋转破碎动作；其中，当爆破组件对第一预设位置执行爆破动作后，机械破岩组件对第二预设位置执行旋转破碎动作，以对掌子面进行联合破碎。通过上述方式，以达到对硬岩、极硬岩充分、良好的破岩效果。

技术领域

本发明属于破岩技术领域，特别涉及一种弹丸侵爆与机械刀具联合破岩的装置及方法。

背景技术

随着经济发展，我国地下空间工程项目日益增多，特别是以川藏铁路为代表的一系列长大隧道群，以及大规模深埋矿山巷道、引水隧洞等建设项目需求不断增加，随之而来的是逐渐复杂的地质结构和工程难题。数十年来，以钻爆法和TBM工法为代表的隧道掘进技术长期活跃在各种不同类型的地下空间工程施工现场，然而，在复杂多变的地质环境和高效施工需求面前，传统的破岩技术逐渐面临新的挑战。近年来，各种用于岩石快速开挖的新技术和新方法不断涌现，包括激光辐射、微波处理、液氮冷冻、水射流和电子束等。这类技术的出现为隧道开挖效率的提升创造了新的可能。然而，在硬岩、极硬岩开挖方面，一般常规技术难以实现对岩体的有效破碎，而上述新技术尚未达到可以应用的阶段。

也即，对于硬岩、极硬岩的开挖，现有技术仍然存在难以对岩体破碎不充分或破碎效果差的技术弊端；

可见，对于硬岩、极硬岩的开挖，如何充分对岩体进行破碎，以及提高破碎效果，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的一种弹丸侵爆与机械刀具联合破岩的装置，以至少解决上述技术问题；

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供一种弹丸侵爆与机械刀具联合破岩的装置，所述装置用于对岩石的掌子面进行破碎，所述装置包括：机架；爆破组件，所述爆破组件设置在所述机架内，所述爆破组件包括炮筒，所述炮筒正对所述掌子面的第一预设位置，用于执行爆破动作；机械破岩组件，所述机械破岩组件设置在所述机架的一端，所述机械破岩组件若干包括旋转破岩臂，若干所述旋转破岩臂正对所述掌子面的第二预设位置，用于执行旋转破碎动作；其中，当爆破组件对所述第一预设位置执行爆破动作后，所述机械破岩组件对所述第二预设位置执行旋转破碎动作，以对所述掌子面进行联合破碎。

在第一方面中，所述机械破岩组件还包括：旋转部和旋转驱动部，所述旋转驱动部的输出端连接所述旋转部，用于驱动所述旋转部转动，若干所述旋转破岩臂设置周向设置在所述旋转部的端部；其中，所述旋转部的轴心与所述炮筒同轴心设置，且所述旋转部的旋转直径大于所述炮筒的直径。

在第一方面中，所述旋转破岩臂的端部还设置有滚刀。

在第一方面中，所述装置还包括：耙斗和皮带输送机；所述耙斗设置在所述机架靠近所述掌子面的端部，所述耙斗用于接收所述爆破组件和所述机械破岩组件对所述掌子面进行破碎后掉落的碎片；所述皮带输送机的皮带输入端连通所述耙斗，用于将由所述耙斗接收的所述碎片输送至所述皮带输送机的输出端。

在第一方面中，所述装置还包括：若干蟹爪，若干所述蟹爪转动设置在所述耙斗内外侧，用于将调入所述耙斗的所述碎片转动输入至所述耙斗的内侧；每一所述蟹爪均包括：基础转动部和若干齿部，基础转动部转动设置在所述耙斗内，若干所述齿部布设在所述基础转动部的外周，用于与所述基础转动部同步转动。

在第一方面中，所述装置还包括：若干撑靴，若干所述撑靴设置在所述机架的下方。

在第一方面中，所述装置还包括：推进油缸，所述推进油缸设置在所述机架上，所述推进油缸的输出端连接在旋转驱动部远离所述掌子面的一端，用于推进所述旋转驱动部朝所述掌子面的方向发生位移。