CN108301832B - 一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置及静爆施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置及静爆施工方法，装置包括防护板、支撑架与液态二氧化碳起爆器，防护板设置卡槽与起爆器装配孔，支撑架设置卡接端部及用于支撑在地面的锥形固定端，防护板和支撑架通过卡槽与卡接端部配合连接，液态二氧化碳起爆器安装于起爆器装配孔。静爆施工方法适用于软弱围岩区域的爆破工作，将每个撑子面划分出中心区域与外周区域，外周区域采用微爆破方式，中心区域采用液态二氧化碳静爆且飞溅防护方式，避免围岩大面积垮落，防护板有效防止爆破过程中弹射而出的岩块对中隔壁等隧道结构造成不可逆伤害，使用支撑架支撑防护板，使防护板能按要求贴近需爆破的掌子面。

Description

一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置及静爆施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置及静爆施工方法。

背景技术

爆破法开挖可最大限度上加快隧道施工进度，目前隧道施工多采用炸药爆破方法，但是对于某些围岩稳定性偏弱区域(围岩级别在Ⅳ～Ⅴ级)，传统的爆破法极易造成岩体大面积塌落，对施工安全形成威胁。同时，对于某些小净距隧道，两隧道间距离较小，爆破过程中弹射而出的岩块很可能对中隔壁造成不可逆伤害；对于某些在已投入使用的隧道中新建分叉隧道工程，飞溅岩块则会对已建完隧道段造成大面积破坏。

发明内容

本发明提供一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，技术方案如下：

一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，其特征在于：包括防护板、支撑架与液态二氧化碳起爆器，防护板设置卡槽与用于安装液态二氧化碳起爆器的起爆器装配孔，支撑架设置卡接端部及用于支撑在地面的锥形固定端，防护板和支撑架通过卡槽与卡接端部配合连接，液态二氧化碳起爆器安装于起爆器装配孔。

进一步地，防护板包括前置防护板、后置承载板及刚性弹簧，前置防护板与后置承载板通过刚性弹簧连接，卡槽位于后置承载板远离前置防护板一侧，后置承载板设置卷曲支撑脚。

进一步地，支撑架包括斜杠、横杠及连杆，横杠第一端与斜杠转动连接，锥形固定端设置于斜杠的第一端，所述卡接端部设置于斜杠的第二端及横杠的第二端。

进一步地，支撑架还包括连杆，连杆两端弯折呈n型，斜杠与横杠的数量至少为2，斜杠中部设置用于连杆两端插入的插孔。

进一步地，卷曲支撑脚、斜杠及横杠均设置伸缩机构，伸缩机构由两截的螺孔移位配对螺栓固定实现伸缩。

进一步地，前置防护板橡胶层为双层板，双层板中间填充橡胶层。

进一步地，防护板与支撑架下部设置轮子。

进一步地，前置防护板上部设置连接环，后置承载板上部设置钢索，钢索与连接环固定连接。

进一步地，起爆器装配孔与液态二氧化碳起爆器均设置相互配合的螺纹结构。

本发明采用液态二氧化碳起爆器，实现静态爆破，可用于软弱围岩区域，避免围岩大面积垮落，防护板能有效防止爆破过程中弹射而出的岩块对中隔壁等隧道结构造成不可逆伤害，使用支撑架支撑防护板，使防护板能按要求贴近需爆破的掌子面。

一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置的静爆施工方法，包括以下步骤：

S1：对各掌子面进行区域划分，标记出外周区域与中间区域，对外周区域进行微爆破凹槽作业；

S2：将卡接端部插入卡槽，检查稳固性；

S3：锥形固定端和防护板的下部落地，将防护板固定于需爆破位置；

S4：通过前置防护板上的孔位确认爆破孔位置，并进行钻孔作业；

S5：安装液态二氧化碳起爆器，加载液态二氧化碳，进行爆破作业；

S6：判断整个软弱围岩区域的爆破工作是否结束，若是，则撤收，若否，则返回S3。

本发明公开的可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置的静爆施工方法适用于软弱围岩区域的爆破工作，将每个撑子面划分出中心区域与外周区域，外周区域采用微爆破方式，中心区域采用液态二氧化碳静爆且飞溅防护方式，既实现爆破开凿的目的，又能保护软弱隧道壁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供装置的立体示意图；

图2为本发明所提供装置的侧视示意图；

图3为本发明所提供装置的防护板正面示意图；

图4为本发明涉及的掌子面区域划分示意图。

附图中各部件的标记为：1-防护板、2-支撑架、3-液态二氧化碳起爆器、4-伸缩机构、5-轮子、6-外周区域、7-中心区域、11-卡槽、12-起爆器装配孔、13-前置防护板、14-后置承载板、15-刚性弹簧、16-卷曲支撑脚、17-橡胶层、21-卡接端部、22-锥形固定端、23-斜杠、24-横杠、25-连杆、131-连接环、141-钢索、231-插孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3所示，一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，包括防护板1、支撑架2与液态二氧化碳起爆器3，防护板1设置卡槽11与用于安装液态二氧化碳起爆器的起爆器装配孔12，支撑架2设置卡接端部21及用于支撑在地面的锥形固定端22，防护板1和支撑架2通过卡槽11与卡接端部21配合连接，液态二氧化碳起爆器3安装于起爆器装配孔12。

本发明采用液态二氧化碳起爆器，实现静态爆破，可用于软弱围岩区域，避免围岩大面积垮落，防护板能有效防止爆破过程中弹射而出的岩块对中隔壁等隧道结构造成不可逆伤害，使用支撑架支撑防护板，使防护板能按要求贴近需爆破的掌子面。

进一步地，防护板1包括前置防护板13、后置承载板14及刚性弹簧15，前置防护板13与后置承载板14通过刚性弹簧15连接，卡槽11位于后置承载板14远离前置防护板13一侧，后置承载板14设置卷曲支撑脚16。

前置防护板与后置承载板经刚性弹簧连接，后置承载板设置卷曲支撑脚，增强缓冲，吸附爆破后产生的能量，可以减少防护装置的损伤，延长装置使用寿命。

进一步地，支撑架2包括斜杠23与横杠24，横杠24第一端与斜杠23转动连接，锥形固定端22设置于斜杠2的第一端，所述卡接端部21设置于斜杠23的第二端及横杠24的第二端。

斜杠与横杠之间采用转动连接，进一步增强装置的缓冲。

进一步地，支撑架2还包括连杆25，连杆25两端弯折呈n型，斜杠23与横杠24的数量至少为2，斜杠23中部设置用于连杆25两端插入的插孔231。

支撑架采用连杆连接斜杠，支撑架与防护板之间采用卡槽、卡接端部配合，易于拆分，方便存放与运输。

进一步地，卷曲支撑脚16、斜杠23及横杠25均设置伸缩机构4。

伸缩机构4的两段结构上设置螺孔，螺孔移位配对后由螺栓固定实现伸缩。设置伸缩机构便于调整装置的高度以适应不同施工环境。

进一步地，前置防护板13为双层板，双层板中间填充橡胶层17。

双侧板中间填充橡胶层进一步的吸附爆破能量，提高装置自身的安全性。

进一步地，防护板1的下部与支撑架2的下部各设置两个轮子5。

下部设置轮子方便装置在施工现场的位置调整，位置确定后将轮子调高脱离地面，并不影响爆破及防护效果。也可以在位置调整过程中拆除卷曲支撑脚与斜杠靠近地面一段，位置调整到位后再连接上卷曲支撑脚与斜杠靠近地面一段。

进一步地，前置防护板13上部设置连接环131，后置承载板14上部设置钢索141，钢索141与连接环131固定连接。

钢索连与接环链配合，加强防护板的结构稳定性，而且在运输过程中，钢索与连接环可用于防护板与运输车之间的绑定。

进一步地，起爆器装配孔12与液态二氧化碳起爆器3均设置相互配合的螺纹结构。

螺纹结构稳定液态二氧化碳起爆器与起爆器装配孔之间连接，避免爆破准备过程中液态二氧化碳起爆器的松动脱落。

一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置的静爆施工方法，包括以下步骤：

S1：如图4所示，对各掌子面进行区域划分，标记出外周区域与中间区域，对外周区域进行微爆破凹槽作业；

S2：将卡接端部插入卡槽，检查稳固性；

S3：锥形固定端和防护板的下部落地，将防护板固定于需爆破位置；

S4：通过前置防护板上的孔位确认爆破孔位置，并进行钻孔作业；

S5：安装液态二氧化碳起爆器，加载液态二氧化碳，进行爆破作业；

S6：判断整个软弱围岩区域的爆破工作是否结束，若是，则撤收，若否，则返回S3。

本发明公开的可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置的静爆施工方法适用于软弱围岩区域的爆破工作，将每个撑子面划分出中心区域与外周区域，外周区域采用微爆破方式，中心区域采用液态二氧化碳静爆且飞溅防护方式，既实现爆破开凿的目的，又能保护软弱隧道壁。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，其特征在于，包括防护板（1）、支撑架（2）与液态二氧化碳起爆器（3），所述防护板（1）设置卡槽（11）与用于安装液态二氧化碳起爆器的起爆器装配孔（12），所述支撑架（2）设置卡接端部（21）及用于支撑在地面的锥形固定端（22），所述防护板（1）和支撑架（2）通过所述卡槽（11）与卡接端部（21）配合连接，所述液态二氧化碳起爆器（3）安装于所述起爆器装配孔（12）；

所述防护板（1）包括前置防护板（13）、后置承载板（14）及刚性弹簧（15），所述前置防护板（13）与后置承载板（14）通过所述刚性弹簧（15）连接，所述卡槽（11）位于所述后置承载板（14）远离所述前置防护板（13）一侧，所述后置承载板（14）设置卷曲支撑脚（16）；

所述支撑架（2）包括斜杠（23）与横杠（24），所述横杠（24）第一端与所述斜杠（23）转动连接，所述锥形固定端（22）设置于斜杠（2）的第一端，所述卡接端部（21）设置于所述斜杠（23）的第二端及所述横杠（24）的第二端；

所述支撑架（2）还包括连杆（25），所述连杆（25）两端弯折呈n型，所述斜杠（23）与横杠（24）的数量至少为2，所述斜杠（23）中部设置用于所述连杆（25）两端插入的插孔（231）；

所述前置防护板（13）上部设置连接环（131），所述后置承载板（14）上部设置钢索（141），所述钢索（141）与连接环（131）固定连接；

所述起爆器装配孔（12）与液态二氧化碳起爆器（3）均设置相互配合的螺纹结构。

2.根据权利要求1所述的一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，其特征在于，所述卷曲支撑脚（16）、斜杠（23）及横杠（24）均设置伸缩机构（4）。

3.根据权利要求1所述的一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，其特征在于，所述前置防护板（13）为双层板，双层板中间填充橡胶层（17）。

4.根据权利要求2所述的一种可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置，其特征在于，所述防护板（1）的下部与所述支撑架（2）的下部设置轮子（5）。

5.一种采用权利要求1-4任意一项所述可防护飞溅的液态二氧化碳静爆装置的静爆施工方法，其特征在于，适用于软弱围岩区域的爆破工作，外周区域采用微爆破方式，中心区域采用液态二氧化碳静爆且飞溅防护方式，包括以下步骤：

S1：对各掌子面进行区域划分，标记出外周区域与中间区域，对外周区域进行微爆破凹槽作业；

S2：将卡接端部插入卡槽，检查稳固性；

S3：锥形固定端和防护板的下部落地，将防护板固定于需爆破位置；

S4：通过前置防护板上的孔位确认爆破孔位置，并进行钻孔作业；

S5：安装液态二氧化碳起爆器，加载液态二氧化碳，进行爆破作业；

S6：判断整个软弱围岩区域的爆破工作是否结束，若是，则撤收，若否，则返回S3。