一种高效率的炮孔封堵装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道路桥爆破技术领域，尤其涉及一种高效率的炮孔封堵装置。


背景技术：

2.最开始，国内的隧道爆破掘进普遍采用炮眼无回填堵塞或仅用炸药箱纸壳等卷成卷塞入光爆炮眼口处的方法，采取这种不科学的做法，封堵效果差，既不能充分利用炸药爆炸后在围岩中产生应力波的作用机理，又不能充分利用炸药爆炸生成的气体膨胀的作用机理，而且爆破瞬间冲击波过强，爆破振动影响大，爆破飞石过远。
3.研究表明，炮孔封堵可以影响爆破的最终效果。合理的封堵可以延长爆生气体的作用时间、提高炸药爆炸能量利用率、减少飞石和有害气体，降低瓦斯、粉尘等爆炸的风险，改善爆破效果。现代爆破技术正朝着精细化、数字化方向发展，传统的、低效的炮孔封堵技术封堵效果有待提高，而且封堵效率低下，已经不能满足现代爆破技术的发展要求。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种高效率的炮孔封堵装置，可以大幅度缩短爆破过程中炮孔的封堵时间，提高封堵和爆破效率。
5.为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种高效率的炮孔封堵装置，包括基座、设于所述基座上的机架、旋转架组件以及用于盛装炮泥的炮泥仓，所述旋转架组件包括可转动地设置在所述机架上的旋转架和间隔地设于所述旋转架的长度方向上的多个封堵头，所述炮泥仓固定在所述旋转架上，所述封堵头用于将所述炮泥仓内的炮泥填充至与封堵头正对的炮孔内。
7.作为其中一种实施方式，所述旋转架的转动中心的每侧至少设有一个所述封堵头。
8.作为其中一种实施方式，所述旋转架的转动中心线平行于所述基座设置，所述封堵头设置在所述旋转架上的背向所述机架的一面。
9.作为其中一种实施方式，所述炮泥仓设置在所述旋转架上的朝向所述机架的一面。
10.作为其中一种实施方式，所述高效率的炮孔封堵装置还包括辅助旋转架组件，所述辅助旋转架组件包括与所述机架相对固定且在转动方向上呈预定夹角设置的辅助旋转架和间隔地设于所述辅助旋转架的长度方向上的多个固化组件，每个所述固化组件分别与一个所述封堵头位于以所述旋转架的转动中心线为轴心的同心圆环上，用于对填充至对应的炮孔内的炮泥进行固化。
11.作为其中一种实施方式，每个所述固化组件包括用于朝向炮孔吹气的对流机构和/或用于加热的加热块。
12.作为其中一种实施方式，至少一个所述封堵头在所述旋转架的长度方向上可滑动地设置。
13.作为其中一种实施方式，所述高效率的炮孔封堵装置还包括滑动块，所述旋转架上凸设有沿其长度方向延伸的导引部，所述滑动块可滑动地设置在所述导引部上，所述封堵头固定在所述滑动块上。
14.作为其中一种实施方式，所述机架可滑动地设置在所述基座上，且所述机架的滑动方向平行于所述旋转架的转动中心线。
15.作为其中一种实施方式，所述旋转架包括凸设于其转动中心的具有锥形端部的定心柱，所述定心柱的端部凸出于所述封堵头端部所在的平面，使所述定心柱的端部相对于所述封堵头更靠近掌子面。
16.本实用新型的炮孔封堵装置具有可相对于机架转动的旋转架，一方面，旋转架上安装有多个封堵头，可以一次性封堵多个炮孔，当一批炮孔封堵完成，通过旋转旋转架可以将封堵头旋转至正对下一批炮孔所在的位置再次进行施工作业，实现了机械化的炮孔填充，大幅地提高了作业效率，另一方面，在旋转架旋旋转的过程中，炮泥仓内的炮泥可以在重力作用下自动、实时进行搅拌，保证了炮泥的黏性和混合的均匀性，从而保证了封堵效果。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的一种炮孔封堵装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的一种炮孔封堵装置的平面结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例的一种炮孔封堵装置的使用状态示意图；
20.图中标号说明如下：
21.10
‑
基座；20
‑
机架；30
‑
旋转架组件；31
‑
旋转架；32
‑
封堵头；40
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炮泥仓；50
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辅助旋转架组件；51
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辅助旋转架；52
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固化组件；52a
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对流机构；52b
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加热块； 60
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电机；311
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定心柱；312
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导引部；h
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炮孔；s
‑
掌子面。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.参阅图1和图3，本实用新型的实施例提供了一种高效率的炮孔封堵装置，主要包括基座10、设于基座10上的机架20、旋转架组件30以及用于盛装炮泥的炮泥仓40，基座10采用底面平整的板体制成，用作整个炮孔封堵装置的底座，可放置于掌子面旁的平整地面，旋转架组件30包括可转动地安装在机架20上的旋转架31和间隔地设于旋转架31的长度方向上的多个封堵头32，炮泥仓40 固定在旋转架31上，封堵头32用于将炮泥仓40内的炮泥填充至与封堵头正对的炮孔h内。
24.这里，炮泥仓40统一为各封堵头32提供炮泥，例如可以通过压浆泵压出至与各封堵头32连接的输送管，在旋转架31旋转的过程中，炮泥仓40内的炮泥随之在重力作用下发生翻滚，从而实现实时的搅拌，避免炮泥变干而硬化。炮泥仓40可同时为多个封堵头32提供炮泥，炮泥仓40还可以设置成每个封堵头32配备一个控制阀门，为每个封堵头32分别供给炮泥，当某一个封堵头32 正对的炮孔h不需要进行封堵时，可以单独停止对该封堵头32的
炮泥供给。
25.炮泥仓40内的炮泥采用流体炮泥，如，利用粘土、粘结剂或胶凝剂(如水泥、乳化胶凝剂等)的粘结力，将常用的矿石粉、砂，粘结成一个整体，并添加速凝剂、促硬剂和膨胀剂等，以调整其固化时间、提高早期强度；或者，聚氨酯作为封堵材料，其初始状态为液态，流动性好，经过相关机械喷射入炮孔内后即可迅速发泡固化成一整体，可适用于各种炮孔的封堵，更有利于自动化操作。
26.由于本实施例的炮孔封堵装置配备有多个封堵头32，可以一次实现多个炮孔h的炮泥填充，提高了作业效率；同时，封堵头32可随旋转架31的旋转而改变位置，当各封堵头32转动至正对下一组炮孔h后，即可再次进行封堵作业，提高了作业的自动化程度，实现了掌子面s的炮孔h的批量填充。又由于炮泥仓40内的炮泥在封堵头转动的过程中自动进行搅拌，因此又保证了炮泥的混合均匀性和流动特性。
27.作为其中一种较佳的实施方式，旋转架31的转动中心的每侧均至少设有一个封堵头32。本实施例的附图示出的是多个封堵头32对称布置在旋转架31的转动中心的两侧的情形，可以理解的是，也可以将旋转架31两侧的封堵头32 设计为非对称的，这样，左侧的封堵头的转动轨迹与右侧的封堵头的转动轨迹为不重合的同心圆，可以无需横向(图中x轴方向)移动机架20即可实现多个转动半径上的炮孔h的封堵。
28.结合图2所示，具体的，旋转架31呈长条形，封堵头32呈直线设置在旋转架31上。旋转架31的转动中心线优选平行于基座10设置，机架20呈三角形立式机架，可以保证更好的稳定性，封堵头32设置在旋转架31上的背向机架20的一面，即，旋转架31固定在旋转架31上朝炮孔的一侧(图中y轴反方向)，封堵头32进一步设置在旋转架31上朝炮孔的一侧。炮泥仓40设置在旋转架31上的朝向机架20的一面(图中y轴正方向)。
29.另外，为了加速炮泥的固化效果，加快爆破施工进度，本实施例的炮孔封堵装置还可以具有辅助旋转架组件50，辅助旋转架组件50包括与机架20相对固定且在转动方向上呈预定夹角设置的辅助旋转架51和间隔地设于辅助旋转架 51的长度方向上的多个固化组件52，每个固化组件52分别与一个封堵头32位于以旋转架31的转动中心线为轴心的同心圆环上，用于对填充至对应的炮孔内的炮泥进行固化。
30.其中，每个固化组件52包括用于朝向炮孔吹气的对流机构52a和用于加热炮泥的加热块52b，对流机构52a可以是排风扇，通过将对流机构52a和加热块 52b沿辅助旋转架51的宽度方向并排设置，可以使得在辅助旋转架51的转动过程中对流机构52a和加热块52b分别对正对的炮孔内的炮泥进行固化。可以理解，在其他实施方式中，固化组件52也可以仅具有对流机构52a和加热块52b 中的一个。
31.如图2所示，当前一个旋转架31上的封堵头32完成炮泥浇注后，将该旋转架31顺时针旋转至封堵头32与下一批炮孔正对的位置，此时，辅助旋转架 51转动至与浇注完炮泥的炮孔正对，通过其上的固化组件52可以对炮泥进行固化，而前一个旋转架31则可以继续下一批炮孔的炮泥浇注，可以一边浇注炮泥一边进行固化，继续旋转，如此反复浇注和固化，直至整个掌子面上的炮孔填堵完成，因此可以明显提升作业效率。
32.可选地，炮孔封堵装置可以包括至少两个旋转架31，每两个相邻的旋转架 31在转动方向上间隔设置，从而可以再次加快施工进度。
33.可选地，至少一个封堵头32在旋转架31的长度方向上可滑动地设置，使得炮孔封
堵装置可适用于更多种炮孔设计场景，提高装置的兼容性。
34.本实施例中进一步优选地，所有的封堵头32在旋转架31的长度方向上可滑动地设置，使得炮孔封堵装置可以适用于不同的施工环境，拓展其适用范围。具体是炮孔封堵装置还包括可滑动地设置在导引部312上的若干滑动块33，旋转架31上凸设有沿其长度方向延伸的导引部312，封堵头32固定在对应的滑动块33上。可以将导引部312截面设计呈t形，滑动块33底面对应开设t形的滑槽，通过导引部312的t形结构与滑动块33的t形滑槽的配合从而实现封堵头32在旋转架31上位置的调节。
35.与之相应的，辅助旋转架组件50上的固化组件52也设计为沿辅助旋转架 51的长度方向上可滑动，通过将每个固化组件52集成在一个单独的滑块上即可实现，具体安装方式可以参照封堵头32，这里不再赘述。
36.更进一步地，本实施例的机架20可滑动地设置在基座10上，机架20的滑动方向平行于旋转架31的转动中心线(如图的y轴方向)。具体可在机架20的底部凸设有限位块21，在基座10上表面开设有沿y轴方向延伸的滑槽11，机架20通过限位块21与滑槽11的配合实现前后移动，从而实现封堵头32与炮孔h之间距离的调节，例如，可通过前后移动机架20调节封堵头32进入炮孔 h内的深度，可通过向后(y轴正方形)移动机架20将封堵头32移出炮孔h 并远离掌子面s，从而方便对旋转架组件30、炮泥仓40、辅助旋转架组件50 进行维护等。
37.这里，机架20背面(朝向y轴正方向的一面)可固定有电机60，通过电机60可以驱动旋转架组件30转动，从而带动炮泥仓40、辅助旋转架组件50跟随转动，结合炮孔布置图纸，即可实现封堵头32位置的精确控制。
38.如图3所示，旋转架31还包括凸设于其转动中心的具有锥形端部的定心柱 311，该定心柱311位于旋转架31的转动中心线上，定心柱311的端部凸出于封堵头32端部所在的平面，使定心柱311的端部相对于封堵头32更靠近掌子面s。这样，当旋转架31朝向掌子面s移动至极限位置后，定心柱311可以抵接在掌子面s表面，一方面可以作为旋转的基准，对旋转架组件30的转动轴进行支撑，另一方面可以精确限制封堵头32与炮孔h的距离，该定心柱311的锥形端部使其在旋转架31转动过程中可以适当钻入岩层内部一定深度，从而可以通过继续推动机架20而使封堵头32还可进入炮孔h内实现更精确的炮泥填充。
39.综上所述，本实用新型的炮孔封堵装置具有可相对于机架转动的旋转架，一方面，旋转架上安装有多个封堵头，可以一次性封堵多个炮孔，当一批炮孔封堵完成，通过旋转旋转架可以将封堵头旋转至正对下一批炮孔所在的位置再次进行施工作业，实现了机械化的炮孔填充，大幅地提高了作业效率，另一方面，在旋转架旋旋转的过程中，炮泥仓内的炮泥可以在重力作用下自动、实时进行搅拌，保证了炮泥的黏性和混合的均匀性，从而保证了封堵效果。另外，还可以通过调节旋转架上封堵头的位置使得炮孔封堵装置可以适用于不同环境的掌子面设计。
40.以上仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。