CN109443120A - 大孔径静态爆破防喷孔装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

大孔径静态爆破防喷孔装置及其使用方法，包括推杆和注水管，推杆下部外圆沿圆周方向均匀开设有四个矩形槽，矩形槽的底部沿径向方向开设有导槽，矩形槽内滑动设置有定位块，定位块内端面固定连接有伸入到导槽内的导柱，导柱上套设有弹簧，弹簧两端分别与矩形槽底部和定位块内端面接触；注水管穿过推杆且下端向下伸出推杆。本发明不仅使得单孔装破碎剂量大，破碎能量高，孔壁上膨胀压力大；而且有效地解决了大孔径静态爆破中的喷孔问题，使得静态爆破技术得以用于50 mm以上的大孔径爆破的情况；同时可注入温水为静态破碎剂提供了加速水化反应的外部环境，反应时间缩短，减少了爆破等待时间，提高了静态爆破效率。

Description

大孔径静态爆破防喷孔装置及其使用方法

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种大孔径静态爆破防喷孔装置及其使用方法。

背景技术

静态爆破主要是指采用无声破碎剂（又称静态破碎剂），该爆破剂主要成分是由经高温煅烧以氧化钙为主体的无机化合物，掺入适量外加剂共同粉磨制成的具备高膨胀性能的非爆破性破碎用粉状材料。静态爆破不产生噪声、震动和粉尘等公害，能够平静而安全地破碎、解体岩石或混凝土构筑物等，已经广泛用于城市建筑物和构筑物的拆除，名贵石材的开采，无爆破掘进隧道等领域。

现有静态爆破技术多采用的是小孔径静态爆破，其钻孔直径在30~50 mm之间，一旦钻孔孔径过大或者温度过高就极易发生危险的喷孔现象（静态破碎剂灌入到钻孔后突然喷出来的现象），影响施工安全和施工进度。同时，小孔径静态爆破与大孔径静态爆破相比，存在着膨胀压力小，反应速度慢、施工效率较低等问题。同时，破碎机的水化反应受温度影响很大，在0 ℃以下时，水化太慢；在40~50 ℃时候水化反应快，但容易喷孔。俗话说：“工欲善其事，必先利其器。”若要想采用大直径（直径大于50 mm）的钻孔和40~50 ℃环境温度进行爆破来提高施工效率，需要相应的防喷孔和能控制环境温度的装置及相应的施工方法来提供支持。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、便于操作、可提高爆破效果及效率的大孔径静态爆破防喷孔装置及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：大孔径静态爆破防喷孔装置，包括推杆和注水管，推杆下部外圆沿圆周方向均匀开设有四个矩形槽，矩形槽的底部沿径向方向开设有导槽，矩形槽内滑动设置有定位块，定位块内端面固定连接有伸入到导槽内的导柱，导柱上套设有弹簧，弹簧两端分别与矩形槽底部和定位块内端面接触；当弹簧不受力时，定位块外端伸出矩形槽，当弹簧被压缩时，定位块外端缩回矩形槽；

推杆外形为圆柱形结构，推杆沿中心线方向开设有上下通透的导孔，注水管插设在导孔内，注水管下端向下伸出推杆，注水管下端伸出推杆的部分为花管结构。

注水管上在推杆上方设置有限位环，限位环的直径大于导孔的直径。

还包括垂直设置的导管，导管内壁沿垂直方向开设有四条滑槽，四条滑槽沿导管的圆周方向均匀布置，滑槽的宽度略大于定位块的宽度；推杆插设在导管内，四个定位块外端对应伸入到四条滑槽内并可沿滑槽上下滑动。

定位块的外端部与底部之间的交接处为弧面过渡结构。

大孔径静态爆破防喷孔装置的使用方法，包括以下步骤，

（1）按施工要求在待爆破的岩石、建筑物或构筑物上钻取一定深度、且直径大于50 mm的钻孔，钻孔深度为1-2m；

（2）使用切槽装置在钻孔内壁开凿一条宽度为10 mm、深度为15 mm的环形切槽，环形切槽距钻孔的孔口0.6～0.8 m；

（3）将静态破碎剂和水按重量比为0.25～0.35的配比混合后，搅拌成浆液，然后将静态破碎剂浆液倒入钻孔内，并用木棍将静态破碎剂浆液夯实；

（4）导管的外径等于钻孔的孔径，将导管插入到钻孔内，导管上端凸出钻孔，导管下端与环形切槽的上侧边齐平；

（5）将安装有四个定位块的推杆由导管的上端口伸入到导管内，四个定位块对应伸入到四条滑槽内，定位块压缩弹簧缩回矩形槽内，向下按压推杆，定位块沿滑槽向下移动；当四个定位块从四条滑槽下端口伸出时，在弹簧的作用下，定位块被顶出矩形槽，定位块的外端正好伸入到环形切槽内，从而限定推杆沿钻孔上下移动，导管和推杆将钻孔牢靠地封堵；

（6）将注水管由导孔上端插入到推杆内，注水管下端的花管向下伸出推杆并伸入到静态破碎剂浆液内，直到注水管上的限位环与推杆上端接触时停止注水管向下移动；

（7），通过注水管向钻孔底部的静态破碎剂浆液中注入50～60 ℃的温水，静态破碎剂浆液与水发生化学反应而膨胀，加速钻孔向外膨胀开裂；

（8）岩石、建筑物或构筑物被静态爆破后，取出大孔径静态爆破防喷孔装置，擦洗干净，用于下一个钻孔的爆破。

采用上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

1、导管插到钻孔内，起到方便导向四个定位块沿四条滑槽向下移动的作用；定位块的外端部与底部之间的交接处为弧面过渡结构，该结构类似门锁的锁舌，便于定位块沿导槽向下移动，同时当定位块在弹簧的作用下向外伸到环形切槽内后，卡在环形切槽内，限定推杆不能向上移动，起到良好的定位作用。

2、本发明不仅使得单孔装破碎剂量大，破碎能量高，孔壁上膨胀压力大；而且有效地解决了大孔径静态爆破中的喷孔问题，使得静态爆破技术得以用于50 mm以上的大孔径爆破的情况；同时40～50 ℃的温水为静态破碎剂提供了加速水化反应的外部环境，反应时间缩短，减少了爆破等待时间，提高了静态爆破效率。

3、本发明采用机械堵孔装置，不仅单孔装破碎剂量大，破碎能量高，孔壁上膨胀压力大；而且有效地解决了大孔径静态爆破中的喷孔问题，使得静态爆破技术得以用于50 mm以上的大孔径爆破的情况。

4、大孔径静态爆破中，注入的40～50 ℃的温水能够给静态破碎剂提供了一个高速水化反应的环境，反应时间短，有效地的减少了破碎等待时间，提高了静态爆破的效率。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为本发明的轴向剖视图；

图3为图1中导管的俯视图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明的大孔径静态爆破防喷孔装置，包括推杆1和注水管2，推杆1下部外圆沿圆周方向均匀开设有四个矩形槽3，矩形槽3的底部沿径向方向开设有导槽4，矩形槽3内滑动设置有定位块5，定位块5内端面固定连接有伸入到导槽4内的导柱6，导柱6上套设有弹簧7，弹簧7两端分别与矩形槽3底部和定位块5内端面接触；当弹簧7不受力时，定位块5外端伸出矩形槽3，当弹簧7被压缩时，定位块5外端缩回矩形槽3；

推杆1外形为圆柱形结构，推杆1沿中心线方向开设有上下通透的导孔，注水管2插设在导孔内，注水管2下端向下伸出推杆1，注水管2下端伸出推杆1的部分为花管结构8。

注水管2上在推杆1上方设置有限位环9，限位环9的直径大于导孔的直径。

本发明还包括垂直设置的导管10，导管10内壁沿垂直方向开设有四条滑槽11，四条滑槽11沿导管10的圆周方向均匀布置，滑槽11的宽度略大于定位块5的宽度；推杆1插设在导管10内，四个定位块5外端对应伸入到四条滑槽11内并可沿滑槽11上下滑动。

定位块5的外端部与底部之间的交接处为弧面过渡结构12。

大孔径静态爆破防喷孔装置的使用方法，包括以下步骤，

（1）按施工要求在待爆破的岩石、建筑物或构筑物上钻取一定深度、且直径大于50 mm的钻孔，钻孔深度为1-2m；

（2）使用切槽装置在钻孔内壁开凿一条宽度为10 mm、深度为15 mm的环形切槽，环形切槽距钻孔的孔口0.6～0.8 m；

（3）将静态破碎剂和水按重量比为0.25～0.35的配比混合后，搅拌成浆液，然后将静态破碎剂浆液倒入钻孔内，并用木棍将静态破碎剂浆液夯实；

（4）导管10的外径等于钻孔的孔径，将导管10插入到钻孔内，导管10上端凸出钻孔，导管10下端与环形切槽的上侧边齐平；

（5）将安装有四个定位块5的推杆1由导管10的上端口伸入到导管10内，四个定位块5对应伸入到四条滑槽11内，定位块5压缩弹簧7缩回矩形槽3内，向下按压推杆1，定位块5沿滑槽11向下移动；当四个定位块5从四条滑槽11下端口伸出时，在弹簧7的作用，定位块5被顶出矩形槽3，定位块5的外端正好伸入到环形切槽内，从而限定推杆1沿钻孔上下移动，导管10和推杆1将钻孔牢靠地封堵；

（6）将注水管2由导孔上端插入到推杆1内，注水管2下端的花管向下伸出推杆1并伸入到静态破碎剂浆液内，直到注水管2上的限位环9与推杆1上端接触时停止注水管2向下移动，限位环9起到限定注水管2向下移动的作用；

（7），通过注水管2向钻孔底部的静态破碎剂浆液中注入50~60 ℃的温水，静态破碎剂浆液与水发生膨胀的化学反应，加速钻孔向外膨胀开裂；

（8）岩石、建筑物或构筑物被静态爆破后，取出大孔径静态爆破防喷孔装置，擦洗干净，用于下一个钻孔的爆破。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.大孔径静态爆破防喷孔装置，其特征在于：包括推杆和注水管，推杆下部外圆沿圆周方向均匀开设有四个矩形槽，矩形槽的底部沿径向方向开设有导槽，矩形槽内滑动设置有定位块，定位块内端面固定连接有伸入到导槽内的导柱，导柱上套设有弹簧，弹簧两端分别与矩形槽底部和定位块内端面接触；当弹簧不受力时，定位块外端伸出矩形槽，当弹簧被压缩时，定位块外端缩回矩形槽；

推杆外形为圆柱形结构，推杆沿中心线方向开设有上下通透的导孔，注水管插设在导孔内，注水管下端向下伸出推杆，注水管下端伸出推杆的部分为花管结构。

2.根据权利要求1所述的大孔径静态爆破防喷孔装置，其特征在于：注水管上在推杆上方设置有限位环，限位环的直径大于导孔的直径。

3.根据权利要求2所述的大孔径静态爆破防喷孔装置，其特征在于：还包括垂直设置的导管，导管内壁沿垂直方向开设有四条滑槽，四条滑槽沿导管的圆周方向均匀布置，滑槽的宽度略大于定位块的宽度；推杆插设在导管内，四个定位块外端对应伸入到四条滑槽内并可沿滑槽上下滑动。

4.根据权利要求3所述的大孔径静态爆破防喷孔装置，其特征在于：定位块的外端部与底部之间的交接处为弧面过渡结构。

5.根据权利要求4所述的大孔径静态爆破防喷孔装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）按施工要求在待爆破的岩石、建筑物或构筑物上钻取一定深度、且直径大于50 mm的钻孔，钻孔深度为1-2m；

（2）使用切槽装置在钻孔内壁开凿一条宽度为10 mm、深度为15 mm的环形切槽，环形切槽距钻孔的孔口0.6～0.8 m；

（3）将静态破碎剂和水按重量比为0.25～0.35的配比混合后，搅拌成浆液，然后将静态破碎剂浆液倒入钻孔内，并用木棍将静态破碎剂浆液夯实；

（4）导管的外径等于钻孔的孔径，将导管插入到钻孔内，导管上端凸出钻孔，导管下端与环形切槽的上侧边齐平；

（5）将安装有四个定位块的推杆由导管的上端口伸入到导管内，四个定位块对应伸入到四条滑槽内，定位块压缩弹簧缩回矩形槽内，向下按压推杆，定位块沿滑槽向下移动；当四个定位块从四条滑槽下端口伸出时，在弹簧的作用下，定位块被顶出矩形槽，定位块的外端正好伸入到环形切槽内，从而限定推杆沿钻孔上下移动，导管和推杆将钻孔牢靠地封堵；

（6）将注水管由导孔上端插入到推杆内，注水管下端的花管向下伸出推杆并伸入到静态破碎剂浆液内，直到注水管上的限位环与推杆上端接触时停止注水管向下移动；

（7），通过注水管向钻孔底部的静态破碎剂浆液中注入50～60 ℃的温水，静态破碎剂浆液与水发生化学反应而膨胀，加速钻孔向外膨胀开裂；

（8）岩石、建筑物或构筑物被静态爆破后，取出大孔径静态爆破防喷孔装置，擦洗干净，用于下一个钻孔的爆破。