[发明专利]一种冲击裂岩设备以及方法

说明书

本发明提出了一种冲击裂岩设备以及方法，所述冲击裂岩设备包括基座以及依次铰接的一级转台、折叠臂、大臂和破碎锤，所述一级转台设置在基座上且连接折叠臂，所述折叠臂远离一级转台的一端设有二级转台，所述二级转台上铰接设有所述大臂；其中，一级转台和折叠臂之间设有折叠臂俯仰调节件，二级转台和大臂之间设有大臂俯仰调节件，大臂和破碎锤之间设有破碎锤俯仰调节件。本发明的优点是，通过一级转台、折叠臂、大臂、二级转台组合实现破碎锤的工作面贴合隧道开挖面，实现隧道掘进的零超挖和零欠挖；本发明的结构稳定，操作便捷，有利于隧道快速掘进且实现零超挖和零欠挖。

技术领域

本发明涉及隧道掘进机械技术领域，具体涉及一种冲击裂岩设备以及方法。

背景技术

随着铁路、公路的快速发展，各种复杂条件下的隧道施工问题对于施工工法提出了更高要求。传统施工中，较硬质围岩隧道多采用钻爆法施工，但若周边环境复杂，尤其经过城区时，临近居民区，建筑物密集，需严格控制施工过程中的振动，以防止产生扰民、上覆地表建筑物振动开裂等影响。随着火药使用的限制以及环保要求的提高，很多工程受制于火工品管理及环保要求，施工时间无法得到保证。非爆破开挖法是避免以上问题的方法之一，非爆破开挖法是指由于周边环境、管理要求、围岩条件等因素影响，不能通过爆破方式而可以采取相应设备进行的施工办法。

现有的机械开挖设备通过多级折叠臂架以及回转机构实现全断面的隧道掘进开挖，但是现有非爆开挖机械设备臂架的自由度不足，掌子面局部区域有死角无法达到，无法实现隧道零超挖、零欠挖。而通过累加多级折叠的臂架以及设置多个回转机构可以实现全断面的隧道开挖，但是结构复杂且稳定性差，不利于使用破碎锤进行硬岩破碎，进行掘进。

综上所述，急需一种冲击裂岩设备以及方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为了解决现有技术中机械开挖设备难以实现全断面隧道开挖以及复杂的折叠回转臂架稳定性差的问题，本发明提出了一种冲击裂岩设备以及方法，所述冲击裂岩设备采用三级折叠以及二级回转实现了全断面隧道开挖，且破碎锤可贴合隧道开挖面进行破碎作业，实现零超挖和零欠挖，具体技术方案如下：

一种冲击裂岩设备，包括基座以及依次铰接的一级转台、折叠臂、大臂和破碎锤，所述一级转台设置在基座上且连接折叠臂，所述折叠臂远离一级转台的一端设有二级转台，所述二级转台上铰接设有所述大臂；一级转台和折叠臂之间设有折叠臂俯仰调节件，通过折叠臂俯仰调节件调节折叠臂相对于一级转台的俯仰角度；二级转台和大臂之间设有大臂俯仰调节件，通过大臂俯仰调节件调节大臂相对于二级转台的俯仰角度；大臂和破碎锤之间设有破碎锤俯仰调节件，通过破碎锤俯仰调节件调节破碎锤相对于大臂的俯仰角；

所述一级转台围绕第一回转中心作回转运动，所述二级转台围绕第二回转中心作回转运动。

优选的，所述折叠臂包括串联且相互铰接设置的一臂和二臂，所述一臂和二臂之间铰接有二臂俯仰油缸，通过二臂俯仰调节件调节二臂相对于一臂的俯仰角度；所述一臂远离二臂的一端铰接一级转台，所述二臂远离一臂的一端设置二级转台。

优选的，所述折叠臂俯仰调节件为折叠臂俯仰油缸，所述大臂俯仰调节件为大臂俯仰油缸，所述破碎锤俯仰调节件为破碎锤俯仰油缸，所述二臂俯仰调节件为二臂俯仰油缸。

优选的，所述一臂和二臂的俯仰方向位于同一竖直平面。

优选的，所述一级转台的回转平面沿着水平设置。

优选的，所述破碎锤为高频振动破碎锤。

优选的，所述破碎锤通过一级转台和二级转台的回转运动以及折叠臂和大臂的俯仰运动实现破碎锤的工作面与隧道开挖面相贴合。

另外，本发明还提出了一种冲击裂岩方法，应用如上述的冲击裂岩设备，所述方法具体如下：

第一步，通过一级转台的回转运动以及折叠臂的俯仰运动调整二级转台、大臂以及破碎锤的位置；