[实用新型]凝灰岩边坡高压水旋喷快速开挖装置

说明书

本实用新型公开了凝灰岩边坡高压水旋喷快速开挖装置，包括高压水泵(1)、高压水管(2)、高压水旋喷管(3)、电动马达(4)、变向齿轮组(5)和固定支架(6)，高压水泵(1)、高压水管(2)和高压水旋喷管(3)连接，电动马达(4)和变向齿轮组(5)适配并固定安装于高压水旋喷管(3)上，下方设置可伸缩的固定支架(6)。本装置利用凝灰岩遇水易湿化崩解的物理力学特性，辅以高压水的切削作用，可从凝灰岩内部进行结构瓦解，分层分区域对凝灰岩边坡进行开挖。本装置具有安全性高、噪声小、设备布置灵活等优点，且使用的水资源可循环利用，有良好的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及边坡土石方开挖设备，特别涉及凝灰岩边坡高压水旋喷快速开挖装置。

背景技术

凝灰岩具有天然含水率低、遇水易膨胀崩解、粘结能力差等特点。对于凝灰岩边坡开挖一般使用机械开挖或爆破开挖，由于凝灰岩本身的风化特性导致其强度有限容易破裂，常受到场地限制，施工中容易出现崩塌现象，极大地影响了开挖进度和安全。

发明内容

发明目的：本实用新型目的是提供一种快速、安全的凝灰岩边坡高压水旋喷快速开挖装置。

技术方案：本实用新型所述的凝灰岩边坡高压水旋喷快速开挖装置，包括高压水泵、高压水管、高压水旋喷管、电动马达、变向齿轮组和固定支架，高压水泵、高压水管和高压水旋喷管连接，电动马达和变向齿轮组适配并固定安装于高压水旋喷管上，下方设置可伸缩的固定支架。其中高压水泵与高压水管连接并将高压水从高压水旋喷管顶部泵入，通过底部的高压水射流孔喷出。

通过在边坡开挖面上钻孔架设固定支架，将高压水旋喷管穿过固定支架插入钻孔中，从旋喷管上部注入高压水，利用电动马达驱动变向齿轮组使旋喷管完成旋转和升降动作，通过旋喷的方法使凝灰岩破裂崩解以达到快速开挖的效果。利用高压水旋喷装置从凝灰岩边坡内部进行切削开挖，并借助凝灰岩吸水后的膨胀应力使岩层崩解达到快速开挖的效果，无须使用大型开挖设备，布置灵活，相较爆破开挖更加安全，具有较好的可操作性和经济性。

进一步地，所述高压水旋喷管为分段可拆卸式，包括底部尖锥段、头端旋喷管和延长旋喷管，头端旋喷管和延长旋喷管之间螺纹连接。

进一步地，所述头端旋喷管部位设置高压水射流孔。

进一步地，所述固定支架上安装紧固螺丝。

进一步地，所述变向齿轮组通过双向滚轮对高压水旋喷管进行紧固，通过开关切换高压水旋喷管的旋转和升降模式。

进一步地，所述旋转和升降模式分别由旋转滚轮、升降滚轮、限位调节旋钮与高压水旋喷管配合实现。

优选地，

射流水压的选择由垂直于坡面方向凝灰岩可能出现的最大风化程度决定，对于强风化、中风化、弱风化凝灰岩分别选择100MPa、120MPa、150MPa的射流水压。

固定支架采用三脚撑固定，每根脚撑可单独通过紧固螺丝无极调节长度以适应坡面地形，并且旋喷管插入后与开挖面垂直。固定支架上设有固定基座，电动马达与变向齿轮组组分别通过四个3/8英寸快拆螺栓与固定支架连接。

针对不同风化程度的凝灰岩，高压水旋喷管直径可选择40mm、50mm或60mm，分别对应弱风化、中风化、强风化凝灰岩使用，通过调节变向齿轮组上的限位调节旋钮进行紧固；旋喷管头部具有长度为0.1m的尖锥段，设置3高压水射流孔，上下两排间距为0.1m，每排沿管壁圆周开设4个十字对穿孔，射流孔直径为5mm。

高压水旋喷管为分段可拆卸式，通过螺纹进行连接以满足不同深度的开挖要求，其中头端旋喷管长度为1.1m，延长旋喷管长度为1m。

高压水旋喷管开挖由边坡表层向深层深入，每次深入0.3m，直至达到开挖深度。