CN113899272A - 一种***装药设备及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种***装药设备，包括运输车和配套设备，所述配套设备的吊篮上设有送管器，所述运输车包括车体以及设置于车体上的液压***和送药***，所述送药***与送管器上的输药管可拆卸连接，所述液压***通过液压管路与送管器可拆卸连接，从而实现控制送管器动作。本发明根据目前隧道等工程施工设备类型多样，将运输车与配套设备(例如凿岩台车)配合进行装药，通过装药器实现输送乳化***，实现机械化、自动化装药施工，促使钻孔、装药(钻、爆)工序紧密衔接，解决了装药设备需要在钻孔设备退场后进场导致设备转场时间长、工序间切换时间长、综合经济效益低的问题。本发明还提供了一种采用上述***装药设备的施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及隧道装药***技术领域，具体涉及一种***装药设备及施工方法。
背景技术
目前，凿岩台车作为钻爆法施工中钻孔的主要设备被广泛应用在铁路隧道、公路隧道等领域，已基本实现机械化钻孔。而装药***施工作为钻孔后的主要工序，仍为人工装填药卷，大大制约了隧道机械化施工的发展。大部分施工隧道使用人工搭台架装填药卷的形式，工人使用炮棍将***一节节推送至孔底，药卷不能完全填满炮孔，炮孔内***线密度低，且周边孔采用导爆索或单节药，光爆效果差，且为提高效率，施工人数众多，存在极大安全隐患。
现有的小部分隧道装药施工正在尝试机械化装药设备，现有装药台车往往需在隧道钻孔设备打孔退场后进场，需多次拆接水电，设备转场时间长，工序间切换时间长，综合经济效益低。同时，目前的装药设备仅有单个装药***，上、下断面无法同时装药，效率较低。
综上所述，急需一种***装药设备以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种***装药设备，旨在解决现有装药设备存在的短板，具体技术方案如下：
一种***装药设备，包括运输车和配套设备，所述配套设备的吊篮上设有送管器，所述运输车包括车体以及设置于车体上的液压***和送药***，所述送药***与送管器上的输药管可拆卸连接，所述液压***通过液压管路与送管器可拆卸连接，从而实现控制送管器动作。
以上技术方案中优选的，所述液压***包括通过液压管路依次连接的液压油箱、液压动力源和多路阀，所述多路阀连接多个液压执行件；所述液压动力源包括多种形式，第一种形式为电机泵组接入液压***中提供液压驱动力，第二种形式为配套设备通过液压管路接入液压***中提供液压驱动力，第三种形式为齿轮泵接入液压***提供液压驱动力。
以上技术方案中优选的，所述运输车上设有电缆卷筒和取力器；所述电缆卷筒的电缆从工作点取电驱动电机泵组工作；所述取力器连接运输车的发动机，通过取力器驱动齿轮泵工作。
以上技术方案中优选的，所述齿轮泵由取力器驱动时，由运输车自身的电源驱动车体上的用电器件工作；由电缆卷筒上的电缆从工作点取电时，车体上的用电器件由工作点电源驱动工作。
以上技术方案中优选的，配套设备接入液压***中时，通过电缆连接配套设备和运输车，通过配套设备为车体上的用电器件提供电源。
以上技术方案中优选的，所述送药***通过第一输送管路连接送管器上的输药管，所述送药***通过第二输送管路连接人力输药管；
所述送药***包括装药器、润滑剂箱和润滑剂泵，所述装药器用于将乳化***输送至第一输送管路和第二输送管路内，所述润滑剂泵用于将润滑剂箱内的润滑剂泵送至第一输送管路和第二输送管路内；
所述送药***还包括上料***和上料梯，所述上料***用于向装药器内输送乳化***，所述上料梯用于人员对上料***进行上料。
以上技术方案中优选的，所述车体上设有管路卷筒和水箱，所述管路卷筒用于收放第二输送管路，所述水箱用于为装药器、润滑剂箱以及水枪提供水源，所述水箱的入口连接配套设备的出水口；
所述车体上还设有电控柜。
以上技术方案中优选的，所述车体包括副车架和车厢，所述车厢设置于副车架上，所述液压***、送药***、电控柜、管路卷筒和水箱均位于车厢内。
本发明还提供了一种采用上述***装药设备的施工方法，具体如下：
步骤S1：配套设备打完炮孔后，将运输车倒车至配套设备车尾处；
步骤S2：根据施工现场情况确定液压动力源的形式，将运输车上的第一输送管路与送管器上的输药管连接，将运输车的液压***与送管器连接；
步骤S3：将配套设备的吊篮移动至炮孔处，送管器上的输药管对准炮孔，并用输药管将起爆药送至孔底；
步骤S4：将乳化***和润滑剂送至输药管内，送管器开始对炮孔内装药；
步骤S5：单个炮孔装药完毕后，将输药管退出到炮孔外，移动吊篮至下一个炮孔处进行装药，直至所有炮孔装药完毕；
步骤S6：运输车与配套设备一起退场，联网起爆，完成隧道机械化装药施工。
以上技术方案中优选的，所述施工方法还包括将第二输送管路连接人力输药管，所述人力输药管用于对掌子面底部的炮孔进行装药，所述送管器上的输药管用于对掌子面上层位置的炮孔进行装药；所述人力输药管由操作人员送进炮孔底部，并由操作人员匀速拉出实现对炮孔装药；
所述施工方法，在剩余最后2-3个炮孔时，停止输送乳化***和润滑剂，通过水箱中的清洗水将管路中剩余的***装入炮孔中。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
本发明提供了一种装药设备，根据目前隧道等工程施工设备类型多样，将运输车与配套设备(例如凿岩台车)配合进行装药，通过装药器实现输送乳化***，实现机械化、自动化装药施工，促使钻孔、装药(钻、爆)工序紧密衔接，解决了装药设备需要在钻孔设备退场后进场导致设备转场时间长、工序间切换时间长、综合经济效益低的问题。
本发明在配套设备的吊篮上设置送管器，通过送管器控制退管速度以及基质泵控制***泵送频率实时调整炮孔装药耦合度，可实现多类型炮孔的全/非耦合装药作业，提高光爆效果。液压动力源设置三种形式、配合对应的取电方式，实现运输车可以适应于不同的工作环境，即运输车既可以与凿岩台车配套工作，也可以单独工作。
送药***通过第一输送管路连接送管器上的输药管，同时通过第二输送管路连接人力输药管。本发明的装药设备中配置了两条装药管路，通过吊篮上的送管器可以实现掌子面上层位置的炮孔安装***；而通过人力输药管则可以人工对掌子面底部的炮孔进行***安装，实现了上、下断面同时装药，大大提高了炮孔***安装的便利性以及工作效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是运输车的俯视图；
图2是运输车的正视图；
图3是装药器的结构示意图；
图4是装药设备的结构示意图；
其中，1、电机泵组，2、液压油箱，3、装药器，3.1、基质泵，3.2、料仓，3.3、输送端口，3.4、安装架，4、电控柜，5、管路卷筒，6、快速接头，7、多路阀，8、上料***，9、上料梯，10、水箱，11、电缆卷筒，12、车体，12.1、副车架，12.2、车厢，13、润滑剂箱，14、凿岩台车，14.1、送管器，15、运输车，16、取力器，17、齿轮泵。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1：
参见图1-4，一种***装药设备，包括运输车15和配套设备，所述配套设备包括但不局限于凿岩台车14，本实施例中以凿岩台车为例进行说明。所述配套设备的吊篮上设有送管器14.1，所述运输车15包括车体12以及设置于车体12上的液压***和送药***，所述送药***与送管器14.1上的输药管可拆卸连接，所述液压***通过液压管路与送管器14.1可拆卸连接，从而实现控制送管器14.1动作，即实现送管器14.1将输药管送至炮孔底部和从炮孔内退出。
送管器具体请参阅现有技术，在此不再进一步说明，本实施例中的装药设备对凿岩台车的吊篮进行改进，即增加送管器，通过凿岩台车的吊臂和吊篮实现炮孔的***安装；与人工装药相比，节省了人工搭台架的时间，减少作业人数，降低人工成本，提高了设备使用率，缩短工序切换时间，提高工效。
优选的，本实施例中所述送药***通过第一输送管路连接送管器14.1上的输药管，所述送药***通过第二输送管路连接人力输药管。本实施例中装药设备配置了两条装药管路，通过吊篮上的送管器可以实现掌子面上层位置的炮孔安装***；而通过人力输药管则可以人工对掌子面底部的炮孔进行***安装，大大提高了炮孔***安装的便利性及工作效率。
所述送药***包括装药器3、润滑剂箱13和润滑剂泵，所述装药器3用于将乳化***输送至第一输送管路和第二输送管路内，所述润滑剂泵用于将润滑剂箱13内的润滑剂泵送至第一输送管路和第二输送管路内。
参见图3，本实施例中装药器3包括基质泵3.1、料仓3.2和安装架3.4，所述基质泵3.1和料仓3.2均安装于安装架3.4上，所述装药器3通过安装架3.4安装于车体12上。所述基质泵3.1用于将料仓3.2内的乳化***泵送至输送端口3.3，第一输送管路和第二输送管路连接输送端口3.3实现乳化***进入管内。优选的，本实施例中装药器3为双***装药器，即两个基质泵3.1和两个料仓3.2独立工作，第一输送管路和第二输送管路分别各自连接一个输送端口，装药器对第一输送管路和第二输送管路泵送***不会相互影响。
进一步地，所述送药***还包括上料***8和上料梯9，所述上料***8用于向装药器3内输送乳化***，所述上料梯9用于人员对上料***8进行上料。所述上料***8和上料梯9均设置于车体12上，所述上料***8用于对装药器3的料仓3.2内输送***，上料梯9设置于上料***8的一侧，用于人员上下。上料***8的具体结构请参见现有技术，例如申请号为CN201922288083.X的实用新型专利公开了一种乳化***生产用上料装置。
更进一步地，所述车体12上设有管路卷筒5和水箱10，所述管路卷筒5用于收放第二输送管路，所述水箱10用于为装药器3、润滑剂箱13以及水枪(水枪用于清洗)提供水源，所述水箱10的入口连接配套设备的出水口。
优选的，所述液压***包括通过液压管路依次连接的液压油箱2、液压动力源和多路阀7，所述多路阀7连接多个液压执行件，液压执行件流出的液压油流回液压油箱2。
本实施例中所述液压动力源包括三种形式，液压动力源的第一种形式为电机泵组1接入液压***中提供液压驱动力，第二种形式为配套设备通过液压管路接入液压***中提供液压驱动力，第三种形式为齿轮泵17接入液压***提供液压驱动力。优选的，所述电机泵组1和齿轮泵17均设置于车体12上。
关于液压动力源为第一种和第三种形式，所述运输车15上设有电缆卷筒11和取力器16，所述电缆卷筒11的电缆从工作点取电驱动电机泵组1工作，由电缆卷筒11上的电缆从工作点取电时，车体12上的用电器件由工作点电源驱动工作(此时用电器件包括电机泵组，此时电机泵组由工作点电源驱动)。所述取力器16连接运输车15的发动机，通过取力器16驱动齿轮泵17工作。所述齿轮泵17由取力器16(即发动机)驱动时，由运输车15自身的电源驱动车体12上的用电器件工作。
液压动力源的第二种形式为配套设备通过液压管路接入液压***中提供液压驱动力，即凿岩台车14(配套设备)的液压***接入运输车15上的液压***，这样设置可以通过凿岩台车14为运输车15上的液压***提供液压驱动力(即由凿岩台车的液压驱动件驱动运输车的液压***工作)；配套设备接入液压***中时，通过电缆连接配套设备和运输车15，通过配套设备为车体12上的用电器件提供电源。
优选的，所述车体12上设有快速接头6，凿岩台车的液压***与运输车的液压***通过快速接头6实现快速连接。同样的，第一输送管路与送管器14.1上的输药管之间以及运输车液压***与送管器14.1之间也通过快速接头6连接。
液压动力源设置三种形式、配合对应的取电方式，实现运输车可以适应于不同的工作环境，即运输车既可以与凿岩台车配套工作，也可以单独工作。
本实施例中多路阀7连接的液压执行件包括送管器14.1、装药器3的基质泵3.1、管路卷筒5(管路卷筒由液压驱动旋转，实现收放第二输送管路)、上料***8和电缆卷筒11(电缆卷筒同样由液压驱动旋转，实现收放电缆)。
优选的，所述车体12上还设有电控柜4，所述电控柜4为送药***、液压***、电缆卷筒、送管器和管路卷筒5等的电控***，通过电控柜4控制运输车上的器件以及送管器进行工作，所述电控柜4上设置装药器的控制面板。
本实施例中的装药设备还配置有无线遥控器，用于遥控装药器和送管器动作；所述无线遥控器与电控柜之间的通信方式请参见现有技术。
所述车体12包括副车架12.1和车厢12.2，所述车厢12.2设置于副车架12.1上，所述液压***、送药***、电控柜4、管路卷筒5、电缆卷筒11和水箱10均位于车厢12.2内；所述车厢12.2上设置侧门为装药作业提供便利，车厢为整机运输、保存、工作提供保护、遮挡物及工作的空间。
本实施例中的装药设备工作方式如下：
1、配置过程：
1.1、液压动力源为电机泵组时(由电缆卷筒11从工作点取电)：
由操作人员将运输车15的车厢尾部靠近凿岩台车尾部停放；电缆卷筒11的电缆外接工作场地电源，水箱10接入凿岩台车的出水口；将乳化***通过上料***8或直接加入料仓3.2内，润滑剂加入润滑剂箱13内，通过水箱10向润滑剂箱13中加入水进行稀释；将第一输送管路与凿岩台车送管器上输药管通过快速接头接上；将凿岩台车上送管器通过快速接头与运输车上的液压***连接；在电控柜4控制面板上配置装药参数；
1.2、液压动力源为齿轮泵时(由取力器驱动齿轮泵工作)：
此时工作方式与由电缆卷筒从工作点取电的不同之处在于：齿轮泵由发动机驱动，由齿轮泵为液压***提供驱动力(电机泵组不工作)，同时由运输车自身的电源(即电瓶)提供电力。
1.3、液压动力源为配套设备通过液压管路接入液压***中提供液压驱动力：
此驱动状态与由电缆卷筒从工作点取电状态不同之处在于：此时电机泵组和齿轮泵不参与运输车液压***的工作，凿岩台车的液压***通过快速接头与运输车上的液压***连接，同时通过电源快速接头将凿岩台车与运输车连接，由凿岩台车提供电力。
2、装药过程：
第一输送管路工作：操作人员在凿岩台车吊篮上进行操作，将输药管伸进炮孔口，完成对孔操作；通过遥控器操作送管器正转将输药管送至炮孔底部，通过送管器以一定速度反转进行退管动作，同时基质泵和润滑剂泵开始作业，输药管开始出药，通过控制退管速度实现全/非耦合装药；按照设定的输药量和输药管长度自动完成装药过程后将输药管全部退出，移动吊篮进行下一个孔的装药动作，循环进行。
第二输送管路工作：操作人员将第二输送管路通过管路卷筒5放出，延伸至掌子面底部，通过人力将人力输药管送进炮孔底部，人员自动将人力输药管匀速拉出，同时基质泵和润滑剂泵开始作业，人力输药管开始出药；按照设定的输药量和输药管长度完成装药过程后将人力输药管全部拉出，再进行下一个孔的装药动作，循环进行底孔的装药作业。
3、收尾过程：
完成作业后进行料仓、第一输送管路、第二输送管路、润滑剂箱进行清洗，通过水箱中的清洗水将管路中剩余***装入最后的孔中(基质泵还连接水箱，实现将水箱中的水泵入第一输送管路/第二输送管路)。将各类管路进行恢复、收回，完成单个循环装药作业。
本实施例还提供了一种采用上述***装药设备的施工方法，具体如下：
步骤S1：配套设备打完炮孔后，将运输车倒车至配套设备车尾处；
步骤S2：根据施工现场情况确定液压动力源的形式，将运输车上的第一输送管路与送管器上的输药管连接，将运输车的液压***与送管器连接(水箱中若有水时，可以不接入配套设备的出水口，水箱中需要补充水时，将水箱连接配套设备的出水口)；
步骤S3：将配套设备的吊篮移动至炮孔处，送管器上的输药管对准炮孔，并用输药管将起爆药送至孔底；
步骤S4：将乳化***和润滑剂送至输药管内，送管器开始对炮孔内装药；
步骤S5：单个炮孔装药完毕后，将输药管退出到炮孔外，移动吊篮至下一个炮孔处进行装药，直至所有炮孔装药完毕；
步骤S6：运输车与配套设备一起退场，联网起爆，完成隧道机械化装药施工。
优选的，所述施工方法还包括将第二输送管路连接人力输药管，所述人力输药管用于对掌子面底部的炮孔进行装药，所述送管器上的输药管用于对掌子面上层位置的炮孔进行装药(即掌子面底部炮孔以外的炮孔)；所述人力输药管由操作人员送进炮孔底部，并由操作人员匀速拉出实现对炮孔装药；
优选的，所述施工方法在剩余最后2-3个炮孔时，停止输送乳化***和润滑剂，通过水箱中的清洗水将管路中剩余的***装入炮孔中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种***装药设备，其特征在于，包括运输车(15)和配套设备，所述配套设备的吊篮上设有送管器(14.1)，所述运输车(15)包括车体(12)以及设置于车体(12)上的液压***和送药***，所述送药***与送管器(14.1)上的输药管可拆卸连接，所述液压***通过液压管路与送管器(14.1)可拆卸连接，从而实现控制送管器(14.1)动作。
2.根据权利要求1所述的***装药设备，其特征在于，所述液压***包括通过液压管路依次连接的液压油箱(2)、液压动力源和多路阀(7)，所述多路阀(7)连接多个液压执行件；所述液压动力源包括多种形式，第一种形式为电机泵组(1)接入液压***中提供液压驱动力，第二种形式为配套设备通过液压管路接入液压***中提供液压驱动力，第三种形式为齿轮泵(17)接入液压***提供液压驱动力。
3.根据权利要求2所述的***装药设备，其特征在于，所述运输车(15)上设有电缆卷筒(11)和取力器(16)；所述电缆卷筒(11)的电缆从工作点取电驱动电机泵组(1)工作；所述取力器(16)连接运输车(15)的发动机，通过取力器(16)驱动齿轮泵(17)工作。
4.根据权利要求3所述的***装药设备，其特征在于，所述齿轮泵(17)由取力器(16)驱动时，由运输车(15)自身的电源驱动车体(12)上的用电器件工作；由电缆卷筒(11)上的电缆从工作点取电时，车体(12)上的用电器件由工作点电源驱动工作。
5.根据权利要求2所述的***装药设备，其特征在于，配套设备接入液压***中时，通过电缆连接配套设备和运输车(15)，通过配套设备为车体(12)上的用电器件提供电源。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的***装药设备，其特征在于，所述送药***通过第一输送管路连接送管器(14.1)上的输药管，所述送药***通过第二输送管路连接人力输药管；
所述送药***包括装药器(3)、润滑剂箱(13)和润滑剂泵，所述装药器(3)用于将乳化***输送至第一输送管路和第二输送管路内，所述润滑剂泵用于将润滑剂箱(13)内的润滑剂泵送至第一输送管路和第二输送管路内；
所述送药***还包括上料***(8)和上料梯(9)，所述上料***(8)用于向装药器(3)内输送乳化***，所述上料梯(9)用于人员对上料***(8)进行上料。
7.根据权利要求6所述的***装药设备，其特征在于，所述车体(12)上设有管路卷筒(5)和水箱(10)，所述管路卷筒(5)用于收放第二输送管路，所述水箱(10)用于为装药器(3)、润滑剂箱(13)以及水枪提供水源，所述水箱(10)的入口连接配套设备的出水口；
所述车体(12)上还设有电控柜(4)。
8.根据权利要求7所述的***装药设备，其特征在于，所述车体(12)包括副车架(12.1)和车厢(12.2)，所述车厢(12.2)设置于副车架(12.1)上，所述液压***、送药***、电控柜(4)、管路卷筒(5)和水箱(10)均位于车厢(12.2)内。
9.一种施工方法，其特征在于，采用如权利要求1-8中任意一项所述的***装药设备，具体如下：
步骤S1：配套设备打完炮孔后，将运输车倒车至配套设备车尾处；
步骤S2：根据施工现场情况确定液压动力源的形式，将运输车上的第一输送管路与送管器上的输药管连接，将运输车的液压***与送管器连接；
步骤S3：将配套设备的吊篮移动至炮孔处，送管器上的输药管对准炮孔，并用输药管将起爆药送至孔底；
步骤S4：将乳化***和润滑剂送至输药管内，送管器开始对炮孔内装药；
步骤S5：单个炮孔装药完毕后，将输药管退出到炮孔外，移动吊篮至下一个炮孔处进行装药，直至所有炮孔装药完毕；
步骤S6：运输车与配套设备一起退场，联网起爆，完成隧道机械化装药施工。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：
所述施工方法还包括将第二输送管路连接人力输药管，所述人力输药管用于对掌子面底部的炮孔进行装药，所述送管器上的输药管用于对掌子面上层位置的炮孔进行装药；所述人力输药管由操作人员送进炮孔底部，并由操作人员匀速拉出实现对炮孔装药；
所述施工方法，在剩余最后2-3个炮孔时，停止输送乳化***和润滑剂，通过水箱中的清洗水将管路中剩余的***装入炮孔中。
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| CN202111353583.2A CN113899272A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种***装药设备及施工方法 |
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| CN202111353583.2A CN113899272A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种***装药设备及施工方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117968473A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 山西中煤平朔***器材有限责任公司 | 一种混装乳化***钻孔装填一体设备 |
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2021
- 2021-11-16 CN CN202111353583.2A patent/CN113899272A/zh active Pending
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| CN117968473A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 山西中煤平朔***器材有限责任公司 | 一种混装乳化***钻孔装填一体设备 |
| CN117968473B (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-28 | 山西中煤平朔***器材有限责任公司 | 一种混装乳化***钻孔装填一体设备 |
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