CN105135959A - 一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种孔底空气间隔聚-消能装置，包括具有锥形顶部和圆柱底部的孔底聚-消能装置（4），其特征在于：还包括圆形平台（1）、连杆（2）以及配置细钢杆（3），所述连杆（2）的上端与圆形平台（1）连接、其下端与配置细钢杆（3）的上端连接，配置细钢杆（3）的下端与孔底聚-消能装置（4）的顶部连接。本发明的孔底空气间隔聚-消能装置的安装使用方法包括：根据炮孔孔径，选择合适尺寸的孔底空气间隔聚-消能装置组件；将这些组件安装为本发明装置；将本发明装置放入炮孔底部；向炮孔中装填炸药。本发明具有炸药安装过程简便、聚-消能效果能够充分发挥的优点。

Description

一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法

技术领域

本发明属于工程爆破的钻孔爆破技术领域，具体的说是一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法。

背景技术

随着我国社会经济的进步，工程爆破技术在大批水利、铁路、矿山工程的建设中快速发展，在隧洞、边坡、地下硐室等岩体爆破开挖工程中发挥作用。

在水利水电工程开发过程中，岩石高边坡马道和坝基建基面的开挖成型一直是影响工程施工效率的主要因素之一，现有技术中，传统的深孔台阶爆破、水平预裂或水平光面爆破和孔底设柔性垫层的小梯段孔间顺序起爆法均有孔底损伤大，开挖效率低的缺点。近年来新发展的应用孔底聚-消能装置的坝基一次成型钻孔爆破方法具有开挖效果可靠，便于一次成型的优点，成为控制大坝建基面、边坡马道成型的开挖质量，提高爆破作业效率的有效方法。

现有孔底聚-消能装置主要通过特定型式的消能结构多次反射爆炸冲击波，诱导爆炸冲击波能量往水平方向聚集，可以在水平方向上加强岩体破碎，在竖直方向上削弱岩体的爆破损伤，可有效减小爆后的起伏差，保证开挖面的一次成型，从而实现岩石基础垂直孔爆破开挖成型，达到改善爆破效果和提高施工效率的目的。但是，在现场装药施工过程中，多采用将炸药与孔底聚-消能装置绑接的方法（见附图3，炸药5与现有孔底聚-消能装置4a绑接），以此将炸药安装于孔底聚消能装置顶部，由于炸药药卷为条状、而孔底聚-消能装置的刚度很大且其顶部为锥形，导致炸药安装过程繁琐。此外，由于孔底聚-消能装置主要通过反射爆炸冲击波达到聚-消能效果，空气间隔的存在使得爆炸冲击波反射效果更佳，从而有利于聚-消能效果的充分发挥。但是，固定于孔底聚-消能装置顶部的炸药容易在自重作用下变形，进而与孔底聚-消能装置的锥形顶部直接接触，使得原有的空气间隔消失，导致孔底聚-消能装置的聚-消能效果无法充分发挥。

发明内容

本发明的目的是提供一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法，解决现有孔底聚-消能装置具有炸药安装过程繁琐、聚-消能效果无法充分发挥的缺陷。

本发明的一种孔底空气间隔聚-消能装置，包括圆形平台、连杆、配置细钢杆以及具有锥形顶部和圆柱底部的孔底聚-消能装置，所述连杆的上端与圆形平台连接、其下端与配置细钢杆的上端连接，配置细钢杆的下端与孔底聚-消能装置的顶部连接。

所述连杆的上端与圆形平台上分别设置有相互配套的螺纹，或者连杆的上端与圆形平台之间设置有铰链；连杆的下端与配置细钢杆的上端分别设置有相互配套的螺纹，或者连杆的下端与配置细钢杆的上端之间设置有铰链；配置细钢杆的下端与孔底聚-消能装置的顶部分别设置有相互配套的螺纹，配置细钢杆的下端能够旋入孔底聚-消能装置的最大深度为孔底聚-消能装置高度的1/3～1/2。

所述圆形平台为木质、PVC或铝合金材质，其厚度为2~4cm；所述连杆为木质或PVC材质，其直径为1~4cm。

本发明的一种孔底空气间隔聚-消能装置的安装使用方法，包含以下步骤：

步骤1，根据炮孔孔径，选择合适尺寸的孔底空气间隔聚-消能装置组件，其中圆形平台的直径小于炮孔孔径1~3cm，连杆的长度为炮孔孔径的3~10倍，孔底聚-消能装置的圆柱底部的直径小于炮孔孔径1~2cm、其圆柱底部的高度为炮孔孔径的1~2倍。

步骤2，在施工现场对孔底空气间隔聚-消能装置组件进行组装，将圆形平台与连杆、配置细钢杆以及孔底聚-消能装置从上之下依次连接；

步骤3，使用定位杆将组装好的孔底空气间隔聚-消能装置顶入炮孔底部，根据定位杆是否顶实来确定装置是否到达炮孔底部位置；

步骤4，向炮孔中装填炸药，然后用炮泥堵塞炮孔。

所述定位杆采用木质或PVC材料制成，其长度大于炮孔孔深减去孔底空气间隔聚-消能装置的高度，留0.5m裕度。

圆形平台的主要作用为：在本发明装置安放于炮孔时便于压实找平，在本发明装置安放于炮孔后作为炸药放置平台。连杆的主要作用为：连接圆形平台与孔底聚-消能装置，造成适宜长度的空气间隔。连杆要求具有一定承重能力，以便于上部平台放置炸药。孔底聚-消能装置的主要功能为：反射爆炸冲击波、增强水平向爆破效果、减弱孔底损伤。孔底聚-消能装置的具体结构以施工常用的孔底聚-消能装置为准，此外要求它的中心带有配置细钢杆。

在实际操作过程中，可以根据实际工程的钻孔尺寸预制圆形平台、连杆、配置细钢杆、孔底聚-消能装置的模具，对这些组件进行批量生产，然后运送到工程现场进行组装安放。

本发明与现有技术相比的优点是：

1.在本发明的装置被顶入炮孔底部后，直接向炮孔中装填炸药，炸药安装过程简便。

2.圆形平台用于支撑炸药、防止炸药散落，使得炸药与孔底聚-消能装置之间具有一定长度的空气间隔，因此孔底聚-消能装置的聚-消能效果能够得到充分发挥。

附图说明

图1为本发明孔底空气间隔聚-消能装置立体图；

图2为本发明孔底空气间隔聚-消能装置纵剖面图；

图3为现有孔底聚-消能装置装药示意图；

图4为本发明孔底空气间隔聚-消能装置装药示意图。

图中：圆形平台1，连杆2，配置细钢杆3，孔底聚-消能装置4，现有孔底聚-消能装置4a，炸药5，炮孔6。

具体实施方式

下面结合附图1、2和4，对本发明作进一步说明。

实施例1

为了使本发明装置便于安装，防止连杆3在置于圆形平台1上方的炸药的重压下变形或受到破坏，同时考虑到合理使用材料，达到预期效果，本发明提出了一种优选方案：

连杆2的上端与圆形平台1上分别设置有相互配套的螺纹，连杆2的上端与圆形平台1螺纹连接；连杆2的下端与配置细钢杆3的上端之间设置有铰链，连杆2的下端与配置细钢杆3的上端铰接；配置细钢杆3的下端与孔底聚-消能装置4的顶部分别设置有相互配套的螺纹，配置细钢杆3的下端能够旋入孔底聚-消能装置4的最大深度为孔底聚-消能装置4高度的1/3。

圆形平台1为木质结构，厚度为3cm；连杆2为木质或PVC结构，直径为2cm。

将本发明装置放置于炮孔孔底垫层之上，用于在孔底安放孔底聚-消能装置并在该装置与炸药之间形成一定长度空气间隔，其安装步骤包括：

本发明装置的安装使用方法包含以下步骤：

步骤1，根据炮孔孔径，选择合适尺寸的本发明装置组件，包括圆形平台1、连杆2、配置细钢杆3、孔底聚-消能装置4以及铰链，其中圆形平台1的直径小于炮孔孔径2cm，连杆2的长度为5倍炮孔孔径，孔底聚-消能装置4的直径小于孔径1cm、其高度为1.5倍炮孔孔径。

步骤2，在施工现场将本发明组件进行安装，将连杆2的上端与圆形平台1螺纹连接，将连杆2的下端与配置细钢杆3的上端铰接，将配置细钢杆3的下端旋入孔底聚-消能装置4的螺纹孔、并旋转到底。

步骤3，使用定位杆将安装好的本发明装置顶入炮孔底部，根据定位杆判断本发明装置是否到达孔底位置；

步骤4，向炮孔中装填炸药5和炮泥等堵塞药物。

定位杆采用PVC、木质材料等，长度大于圆形平台1顶部距炮口深度0.5m以上，可重复使用。

实施例2

某水利水电工程坝基开挖采用本发明装置进行装药爆破。坝基开挖采用孔底空气间隔聚-消能的坝基一次成型钻孔爆破，炮孔6垂直于建基面，设计炮孔孔深5m，炮孔孔径76mm，炮孔超深30cm，炮孔孔距3.0m，炮孔排距2.0m。采用孔内外毫秒延时起爆网络，炮孔孔底采用MS13段雷管，炮孔孔间采用MS3段雷管，炮孔排间采用MS5段雷管。炸药5采用乳化炸药药卷，药卷直径为50mm。按照以下步骤实施：

步骤1，按照爆破设计钻设炮孔。

步骤2，炮孔验收，记录各炮孔的孔深，并铺设20cm松砂作为缓冲层。

步骤3，按照炮孔直径、深度选择合适型号的孔底空气间隔聚-消能装置，在现场按照圆形平台1→连杆2→配置细钢杆3→孔底聚-消能装置4方式进行组装。连杆2的上端与圆形平台1通过螺纹连接、其下端与配置细钢杆3的上端通过螺纹连接，配置细钢杆3的下端旋入孔底聚-消能装置4顶部的螺纹孔。本实施例中装置的相关参数为：圆形平台1采用木质结构，直径为60mm，厚度为3cm；连杆2采用木质结构，直径为20mm、长度为550cm；孔底聚-消能装置4的圆柱部分直径为60mm、其圆柱部分高度为80mm，配置细钢杆3长度为50mm。

步骤4，将组装好的孔底空气间隔聚-消能装置安放到炮孔底部，并用定位杆顶实。本实例中选取长度为6.0m的PVC杆作为定位杆，该定位杆可以重复使用。

步骤5，按照设计要求完成装药和炮孔堵塞，并联网起爆。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种孔底空气间隔聚-消能装置，包括具有锥形顶部和圆柱底部的孔底聚-消能装置（4），其特征在于：还包括圆形平台（1）、连杆（2）以及配置细钢杆（3），所述连杆（2）的上端与圆形平台（1）连接、其下端与配置细钢杆（3）的上端连接，配置细钢杆（3）的下端与孔底聚-消能装置（4）的顶部连接。

2.根据权利要求1所述的孔底空气间隔聚-消能装置，其特征在于：所述连杆（2）的上端与圆形平台（1）上分别设置有相互配套的螺纹，或者连杆（2）的上端与圆形平台（1）之间设置有铰链；连杆（2）的下端与配置细钢杆（3）的上端分别设置有相互配套的螺纹，或者连杆（2）的下端与配置细钢杆（3）的上端之间设置有铰链；配置细钢杆（3）的下端与孔底聚-消能装置（4）的顶部分别设置有相互配套的螺纹，配置细钢杆（3）的下端能够旋入孔底聚-消能装置（4）的最大深度为孔底聚-消能装置（4）高度的1/3～1/2。

3.根据权利要求2所述的孔底空气间隔聚-消能装置，其特征在于：所述圆形平台（1）为木质、PVC或铝合金材质，其厚度为2~4cm；所述连杆（2）为木质或PVC材质，其直径为1~4cm。

4.一种权利要求1至3中任一项所述的孔底空气间隔聚-消能装置的安装使用方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1，根据炮孔孔径，选择合适尺寸的孔底空气间隔聚-消能装置组件，其中圆形平台（1）的直径小于炮孔孔径1~3cm，连杆（2）的长度为炮孔孔径的3~10倍，孔底聚-消能装置（4）的圆柱底部的直径小于炮孔孔径1~2cm、其圆柱底部的高度为炮孔孔径的1~2倍；

步骤2，在施工现场对孔底空气间隔聚-消能装置组件进行组装，将圆形平台（1）与连杆（2）、配置细钢杆（3）以及孔底聚-消能装置（4）从上之下依次连接；

步骤3，使用定位杆将组装好的孔底空气间隔聚-消能装置顶入炮孔底部，根据定位杆是否顶实来确定装置是否到达炮孔底部位置；

步骤4，向炮孔中装填炸药，然后用炮泥堵塞炮孔。

5.根据权利要求4所述的孔底空气间隔聚-消能装置的安装使用方法，其特征在于：所述定位杆采用木质或PVC材料制成，其长度大于炮孔孔深减去孔底空气间隔聚-消能装置的高度，留0.5m裕度。