CN213300987U - 一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，包括水平设置的底板，所述底板上侧设有固定板，所述固定板下端固定连接有两根支撑柱，所述底板上端对应两根支撑柱的位置均固定连接有支撑筒，所述支撑柱下端滑动贯穿支撑筒上端并延伸至支撑筒内部设置，所述固定板上端固定连接有两块连接条，两根所述连接条之间固定连接有两根固定杆，两根所述固定杆上均滑动套接有两个第一滑筒，所述第一滑筒靠近连接条的侧壁通过第一弹簧与连接条固定连接，所述第一弹簧套设于固定杆外侧。本实用新型通过设置第一弹簧、支撑筒以及次级防护机构，可对飞出的碎块水平向与垂直向的动能进行大幅缓冲，极大的降低碎块的威胁程度。

Description

一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置

技术领域

本实用新型涉及施工防护设备相关技术领域，具体为一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置。

背景技术

岩爆是指地下开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏的现象。这种现象也称为岩爆。发生的原因是临空岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放，致使岩体发生像爆炸一样的脆性断裂。冲击地压造成大量岩石崩落，并产生巨大声响和气浪冲击，不但可将矿井破坏，而且震动波可危及地面建筑物。

一般在隧道挖掘时，都会在可能发生岩爆的位置设置相应的防护机构，但由于追求布置的便捷性，使得工作时一般都通过沙袋等对岩爆产生的碎片进行防护，而由于沙袋表面防护性不足，一旦被冲击力较强的碎片所击中，则出现破裂的现象，导致沙体外泄，同时，由于岩爆产生后一般的持续时间较长，碎片会持续冲击防护沙袋，导致沙袋随着时间的推移，其整体的防护强度也会越来越低，且防护强度的降低速度极高，整体对于岩爆产生的碎片的防护效果较差同时没有具体的针对性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，以解决上述背景技术中提出的防护强度低且针对性不强的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，包括水平设置的底板，所述底板上侧设有水平设置的固定板，所述固定板下端固定连接有两根支撑柱，所述底板上端对应两根支撑柱的位置均固定连接有空心的支撑筒，所述支撑柱下端滑动贯穿支撑筒上端并延伸至支撑筒内部设置，所述固定板上端固定连接有两块连接条，两根所述连接条之间固定连接有两根水平设置的固定杆，两根所述固定杆上均滑动套接有两个第一滑筒，所述第一滑筒靠近连接条的侧壁通过第一弹簧与连接条固定连接，所述第一弹簧套设于固定杆外侧，多个所述第一滑筒上端固定连接有同一个“U”型的承载板，所述固定板下侧设有两组次级防护机构。

优选的，所述支撑柱下端固定连接有卡盘，所述支撑筒内侧壁设有与卡盘相匹配的环形槽，所述卡盘与环形槽滑动连接，所述卡盘下侧与支撑筒内底面之间设有弹性体。

优选的，所述第一滑筒下端固定连接有限位块，所述固定板上端设有与限位块相匹配的限位槽，所述限位块与限位槽滑动连接。

优选的，所述次级防护机构包括两根倾斜设置的调节杆，所述调节杆上端转动连接于固定板下端，所述调节杆下端转动连接有第二滑筒，所述底板上端设有用于调节第二滑筒位置的调节机构。

优选的，所述调节机构包括两块调节块,两个所述调节块均固定连接于底板上端，两个所述调节块之间固定连接有同一根滑动杆，两个所述第二滑筒均滑动套接于滑动杆上。

优选的，两个所述第二滑筒之间通过第二弹簧固定连接，所述第二弹簧套设于滑动杆外侧，且所述第二弹簧常态下处于半压缩状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，通过设置承载板与第一滑筒，由于岩爆产生的弹射碎片角度大多倾斜，使得这些斜向的碎片冲击到承载板时，承载板与碎片发生撞击，此时由于碎片本身附带一定的水平向速度，此时承载板受力产生水平向的移动，此时由于承载板发生水平向的移动，使得承载板下侧的第一滑筒同时发生运动，第一滑筒的运动带动限位块于限位槽内滑动以维持第一滑筒的移动路径稳定性，同时两侧的第一弹簧一侧被压缩而另一侧被拉长，使得两侧第一弹簧同时蓄能，使得在承载板跟随碎片移动时，碎片的水平向动能大量被承载板吸收且大部分转化为第一弹簧的弹性势能，碎片失去大部分动能后，两侧的第一弹簧开始释放储存的弹性势能并对承载板进行复位，极大地削减碎片的水平向动能，避免碎片击中机器或者工作人员造成损伤；

2、该隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，通过设置支撑柱以及次级防护机构，上方由于岩爆产生的碎片撞击到装载板后，碎片本身由于多种原因会携带巨大的竖直向动能，在撞击到承载板后，承载板受力压迫第一滑筒，并通过第一滑筒与固定板将压迫力传递到支撑柱以及调节杆上，此时支撑柱沿着支撑筒向下运动并压迫弹性体，同时调节杆两端均发生转动并将两个第二滑筒向靠近彼此的方向推动，使得半压缩状态的第二弹簧再次被压缩，此时弹性体与第二弹簧大量吸收从固定板上侧传来的动能并转化为弹性势能，在碎片对承载板的冲击力达到极限后，承载板吸收了碎片的大量垂直动能，此时弹性体与第二弹簧将蓄积的大量弹性势能释放使得支撑柱以及调节杆复位并将固定板向上顶起，此时失去了大量的垂直向动能，使得其威胁性大幅降低。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的图1中A-A向剖视图；

图3为本实用新型的图1的侧面结构剖视图；

图4为本实用新型的图1的外部结构示意图。

图中：1、底板；2、固定板；3、支撑柱；4、支撑筒；5、连接条；6、固定杆；7、第一滑筒；8、第一弹簧；9、承载板；10、卡盘； 11、环形槽；12、弹性体；13、限位块；14、限位槽；15、调节杆； 16、第二滑筒；17、调节块；18、滑动杆；19、第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供的两种实施例：

实施例一：

一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，包括水平设置的底板1，底板1上侧设有水平设置的固定板2，固定板2下端固定连接有两根支撑柱3，底板1上端对应两根支撑柱3的位置均固定连接有空心的支撑筒4，支撑柱3下端滑动贯穿支撑筒4上端并延伸至支撑筒4内部设置，具体的，支撑柱3下端固定连接有卡盘10，支撑筒4内侧壁设有与卡盘10相匹配的环形槽11，卡盘10与环形槽11滑动连接，卡盘10下侧与支撑筒4内底面之间设有弹性体12，弹性体12可为氟橡胶等弹性较大的胶体。

本实施例中，固定板2上端固定连接有两块连接条5，两根连接条5之间固定连接有两根水平设置的固定杆6，两根固定杆6上均滑动套接有两个第一滑筒7，第一滑筒7靠近连接条5的侧壁通过第一弹簧8与连接条5固定连接，第一弹簧8套设于固定杆6外侧，多个第一滑筒7上端固定连接有同一个“U”型的承载板9，值得一提的是，第一滑筒7下端固定连接有限位块13，固定板2上端设有与限位块13相匹配的限位槽14，限位块13与限位槽14滑动连接。

本实施例中，承载板9与第一滑筒7的设置，由于岩爆产生的弹射碎片角度大多倾斜，使得这些斜向的碎片冲击到承载板9时，承载板9与碎片发生撞击，此时由于碎片本身附带一定的水平向速度，此时承载板9受力产生水平向的移动，此时由于承载板9发生水平向的移动，使得承载板9下侧的第一滑筒7同时发生运动，第一滑筒7的运动带动限位块13于限位槽14内滑动以维持第一滑筒7的移动路径稳定性，同时两侧的第一弹簧8一侧被压缩而另一侧被拉长，使得两侧第一弹簧8同时蓄能，使得在承载板9跟随碎片移动时，碎片的水平向动能大量被承载板9吸收且大部分转化为第一弹簧8的弹性势能，碎片失去大部分动能后，两侧的第一弹簧8开始释放储存的弹性势能并对承载板9进行复位，极大地削减碎片的水平向动能，避免碎片击中机器或者工作人员造成损伤。

实施例二：

固定板2下侧设有两组次级防护机构，次级防护机构包括两根倾斜设置的调节杆15，调节杆15上端转动连接于固定板2下端，调节杆15下端转动连接有第二滑筒16，底板1上端设有用于调节第二滑筒16位置的调节机构，具体的，调节机构包括两块调节块17,两个调节块17均固定连接于底板1上端，两个调节块17之间固定连接有同一根滑动杆18，两个第二滑筒16均滑动套接于滑动杆18上，需要注意的是，两个第二滑筒16之间通过第二弹簧19固定连接，第二弹簧19套设于滑动杆18外侧，且第二弹簧19常态下处于半压缩状态。

本实施例中，次级防护机构的设置，上方由于岩爆产生的碎片撞击到装载板9后，碎片本身由于多种原因会携带巨大的竖直向动能，在撞击到承载板9后，承载板9受力压迫第一滑筒7，并通过第一滑筒7与固定板2将压迫力传递到支撑柱3以及调节杆15上，此时支撑柱3沿着支撑筒4向下运动并压迫弹性体12，同时调节杆15两端均发生转动并将两个第二滑筒16向靠近彼此的方向推动，使得半压缩状态的第二弹簧19再次被压缩，此时弹性体12与第二弹簧19大量吸收从固定板2上侧传来的动能并转化为弹性势能，在碎片对承载板9的冲击力达到极限后，承载板9吸收了碎片的大量垂直动能，此时弹性体12与第二弹簧19将蓄积的大量弹性势能释放使得支撑柱3 以及调节杆15复位并将固定板2向上顶起，此时失去了大量的垂直向动能，使得其威胁性大幅降低。

工作原理：斜向的碎片冲击到承载板9时，承载板9与碎片发生撞击，此时由于碎片本身附带一定的水平向速度，此时承载板9受力产生水平向的移动，此时由于承载板9发生水平向的移动，使得承载板9下侧的第一滑筒7同时发生运动，第一滑筒7的运动带动限位块13于限位槽14内滑动以维持第一滑筒7的移动路径稳定性，同时两侧的第一弹簧8一侧被压缩而另一侧被拉长，使得两侧第一弹簧8同时蓄能，使得在承载板9跟随碎片移动时，碎片的水平向动能大量被承载板9吸收且大部分转化为第一弹簧8的弹性势能，碎片失去大部分动能后，两侧的第一弹簧8开始释放储存的弹性势能并对承载板9 进行复位，极大地削减碎片的水平向动能。

同时，上方由于岩爆产生的碎片撞击到装载板9后，碎片本身由于多种原因会携带巨大的竖直向动能，在撞击到承载板9后，承载板 9受力压迫第一滑筒7，并通过第一滑筒7与固定板2将压迫力传递到支撑柱3以及调节杆15上，此时支撑柱3沿着支撑筒4向下运动并压迫弹性体12，同时调节杆15两端均发生转动并将两个第二滑筒 16向靠近彼此的方向推动，使得半压缩状态的第二弹簧19再次被压缩，此时弹性体12与第二弹簧19大量吸收从固定板2上侧传来的动能并转化为弹性势能，在碎片对承载板9的冲击力达到极限后，承载板9吸收了碎片的大量垂直动能，此时弹性体12与第二弹簧19将蓄积的大量弹性势能释放使得支撑柱3以及调节杆15复位并将固定板 2向上顶起，此时可使得碎片失去大量的垂直向动能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，包括水平设置的底板(1)，其特征在于：所述底板(1)上侧设有水平设置的固定板(2)，所述固定板(2)下端固定连接有两根支撑柱(3)，所述底板(1)上端对应两根支撑柱(3)的位置均固定连接有空心的支撑筒(4)，所述支撑柱(3)下端滑动贯穿支撑筒(4)上端并延伸至支撑筒(4)内部设置，所述固定板(2)上端固定连接有两块连接条(5)，两根所述连接条(5)之间固定连接有两根水平设置的固定杆(6)，两根所述固定杆(6)上均滑动套接有两个第一滑筒(7)，所述第一滑筒(7)靠近连接条(5)的侧壁通过第一弹簧(8)与连接条(5)固定连接，所述第一弹簧(8)套设于固定杆(6)外侧，多个所述第一滑筒(7)上端固定连接有同一个“U”型的承载板(9)，所述固定板(2)下侧设有两组次级防护机构。

2.根据权利要求1所述的一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，其特征在于：所述支撑柱(3)下端固定连接有卡盘(10)，所述支撑筒(4)内侧壁设有与卡盘(10)相匹配的环形槽(11)，所述卡盘(10)与环形槽(11)滑动连接，所述卡盘(10)下侧与支撑筒(4)内底面之间设有弹性体(12)。

3.根据权利要求1所述的一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，其特征在于：所述第一滑筒(7)下端固定连接有限位块(13)，所述固定板(2)上端设有与限位块(13)相匹配的限位槽(14)，所述限位块(13)与限位槽(14)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，其特征在于：所述次级防护机构包括两根倾斜设置的调节杆(15)，所述调节杆(15)上端转动连接于固定板(2)下端，所述调节杆(15)下端转动连接有第二滑筒(16)，所述底板(1)上端设有用于调节第二滑筒(16)位置的调节机构。

5.根据权利要求4所述的一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，其特征在于：所述调节机构包括两块调节块(17),两个所述调节块(17)均固定连接于底板(1)上端，两个所述调节块(17)之间固定连接有同一根滑动杆(18)，两个所述第二滑筒(16)均滑动套接于滑动杆(18)上。

6.根据权利要求5所述的一种隧道岩爆弹射掉块安全防护装置，其特征在于：两个所述第二滑筒(16)之间通过第二弹簧(19)固定连接，所述第二弹簧(19)套设于滑动杆(18)外侧，且所述第二弹簧(19)常态下处于半压缩状态。

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