[实用新型]一种岩体开挖装置

说明书

本实用新型公开了一种岩体开挖装置，涉及岩体工程技术领域。岩体开挖装置包括罐体以及设置在罐体内部的激发管，罐体的内壁沿罐体的轴线方向开设有切槽，罐体用于存放液态二氧化碳，激发管在通电状态下将液态二氧化碳变为超临界二氧化碳，罐体还与定位机构连接，定位机构用于将罐体固定在钻孔内。上述岩体开挖装置能够定向、集中释放能量，具有较高的安全性和较强的破岩能力，能有效提高破岩效率，还能减少对拟保留岩体的损伤。

技术领域

本实用新型涉及岩体工程技术领域，具体而言，涉及一种岩体开挖装置。

背景技术

硬质岩体的开挖剥离，最有效的方法是采用传统化学爆破的方式，但由于炸药在起爆时，会产生振动及大量的有害气体、噪音及飞石，对环境造成不良影响且爆破过程不可控，因此，在环境复杂区域的岩体开挖一般采用液压破碎、静态破碎等工艺。但由于液压破碎和静态破碎等工艺的费用高，效率低，工程中一般作为辅助措施。

目前，少量环境复杂区域的岩体开挖工程尝试采用液态二氧化碳相变致裂技术。但是，相比于传统的爆破方式，二氧化碳致裂技术产生的冲击压力和气体膨胀压力较低，导致破岩效率较低。另外，使用的二氧化碳致裂装置属于高压容器系列，在运输和安装过程中存在一定的危险性，还容易出现飞管等安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩体开挖装置，以解决现有技术中，二氧化碳相变破裂技术由于能量较小导致的破岩能力不足和安全性较低的技术问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种岩体开挖装置，包括罐体以及设置在罐体内部的激发管，罐体的内壁沿罐体的轴线方向开设有切槽，罐体用于存放液态二氧化碳，激发管在通电状态下将液态二氧化碳变为超临界二氧化碳，罐体还与定位机构连接，定位机构用于将罐体固定在钻孔内。

可选地，上述定位机构包括通过罐体底部与罐体的内腔连通的底座以及设置在底座上的定位销，底座的侧壁上设有定位孔，定位销的底部伸入定位孔内并将定位孔密封，定位销的顶部的直径大于定位孔的直径，以防止定位销脱离底座。

可选地，上述岩体开挖装置还包括与罐体内部连通的充液嘴，充液嘴用于向罐体内部充入液态二氧化碳。

可选地，上述岩体开挖装置还包括与罐体顶部连接的顶盖以及设置在顶盖内的内堵头、球阀和弹簧，顶盖上设有通孔，通孔的大径端朝向罐体，内堵头设置在通孔的大径端，内堵头上设有导流孔，导流孔将通孔与罐体连通，充液嘴设置在通孔的小径端，弹簧的一端与内堵头连接、另一端与球阀连接，球阀在弹簧的作用下将通孔分为相互隔离的两部分。

可选地，上述充液嘴包括连接部和收紧部，收紧部的直径小于连接部的直径，连接部与通孔的内壁螺纹连接，收紧部位于通孔内部，收紧部上设有与充液嘴内腔连通的泄压孔。

可选地，上述岩体开挖装置还包括套设在充液嘴外壁的中空连接管和设置在中空连接管端部的快速接头，快速接头用于与二氧化碳充液机连接，中空连接管的管壁上设有连接槽，限位销通过连接槽将中空连接管固定在充液嘴上。

可选地，上述罐体的外壁设有与切槽相对应的标记，标记用于指示切槽的位置。

可选地，上述定位销的侧壁上套设有第一O型圈，第一O 型圈的外径大于定位孔的直径，第一O型圈与底座的内壁相抵持。

可选地，上述顶盖上设有导线孔，激发管的导线通过导线孔伸出罐体外部。

可选地，上述连接槽包括依次连接的第一竖直部、水平部和第二竖直部，第一竖直部和第二竖直部设置在水平部的同一侧并朝向中空连接管的底部。