CN109751930A - 一种可拆卸的地下孤石爆破装置及爆破方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可拆卸的地下孤石爆破装置，包括若干个爆破单元，所述相邻的爆破单元通过连接装置连接；所述连接装置包含连接套筒，所述连接套筒的一端设有内螺纹，连接套筒的外径与枪体的内径为间隙配合，枪体的上端设有内螺纹，连接套筒的一端通过螺纹与枪体连接，枪体的下端设有螺纹孔，另一个枪体的下端套在连接套筒上，枪体的螺纹孔内设有沉头螺钉，沉头螺钉的端部顶住连接套筒，从而将相邻的两个枪体连接。本发明的可拆卸的地下孤石爆破装置，通过将爆破单元设为标准大小，根据所爆破的孤石体积大小，选择爆破单元的个数，合理的将孤石破碎，节约了爆破成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种可拆卸的地下孤石爆破装置，属于爆破领域。
背景技术
孤石主要存在于花岗岩地层中，它存在与残积土中或者是发生风化的岩层中，这是一种比较常见的风化残积的现象，这种现象形成的原因是因为受到了矿物质的不同方向的排列以及分裂缝隙的不同分布的影响。这种现象形成的原因主要有两个方面:第一就是由于人工的原因造成的，比如人工回填；第二就是岩石的岩性分布不均匀，它们抗风化的能力差别比较大再加上断裂的构造不同导致整个岩体的破裂，这就会进而导致岩层的抗风化能力的进一步减弱，这种情况的发生是在风化情况比较大的情况下发生的。在风化不断的发生时，花岗岩很容易就变成了孤石。
孤石一直是盾构法施工的难题，随着盾构设计制造技术的进步和施工技术的发展，加强设备的针对性和采取辅助工法提前处理己越来越多的应用。我国记录该类地层施工较早的在1996年，当时广州地铁首次在地质条件较为复杂的地层中进行盾构施工，2000年左右随着广州地铁三号线大规模使用盾构施工，孤石和基岩凸起地层横亘出现，由于前期不了解，造成盾构掘进施工非常困难，遇到此种地层工程质量、安全问题频发，进度严重滞后。此后珠三角地区及沿海地区经常碰到此种地质，成为制约盾构施工的难题。国外对该类地层施工技术的研究从盾构机的自身设计、改造开始，通过加强设备的适用能力，解决类似地层施工问题。国内对该地层施工一直没有形成一套系统的，科学的有针对性的施工办法。针对隧道地层设计，虽说目前己研究使用针对适应各种地层设计的复合盾构，但受到工程造价、盾构制造技术、工程施工工期及市场环境条件，在孤石和基岩凸起地层中施工结果仍然不理想。
针对施工现场中出现的孤石提出在地下岩土空间内通过聚能装药爆破来破碎局部岩体，即在复合地层环境下，利用封闭岩体与周边围岩介质的差异性，实现爆破效果，最终破碎岩体。由于有些孤石体积过大，常规的爆破装置不能很理想的将体积过大的孤石破碎。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可拆卸的地下孤石爆破装置，将爆破单元设为标准大小，根据所爆破的孤石体积大小，选择爆破单元的个数，合理的将孤石破碎，节约了爆破成本。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的可拆卸的地下孤石爆破装置，包括若干个爆破单元，所述相邻的爆破单元通过连接装置连接；所述爆破单元包含包括圆柱形的枪体，在枪体上螺旋的设有若干组通孔，每组通孔包含大通孔以及与大通孔对应设置的小通孔，所述大通孔两侧设有凹槽，通孔内插入射孔弹，射孔弹的顶端顶住小通孔，射孔弹的尾部通过弹簧安装在压紧座上，压紧座的两侧延伸有卡扣，压紧座通过卡扣卡入枪体中；所述连接装置包含连接套筒，所述连接套筒的一端设有内螺纹，连接套筒的外径与枪体的内径为间隙配合，枪体的上端设有内螺纹，连接套筒的一端通过螺纹与枪体连接，枪体的下端设有螺纹孔，另一个枪体的下端套在连接套筒上，枪体的螺纹孔内设有沉头螺钉，沉头螺钉的端部顶住连接套筒，从而将相邻的两个枪体连接。
作为优选，所述爆破单元位于PVC管内，PVC管底部设有沉块，PVC管顶部设有密封装置。
作为优选，所述PVC管底部安装有敞口的桶状结构，沉块位于桶状结构内。
作为优选，所述射孔弹由主装炸药、弹壳、药型罩，所述药型罩位于弹壳的顶端，主装药位于弹壳内，药型罩的罩顶角为α，α＝40°～50.5°。
作为优选，所述连接套筒为硬铝合金套筒，硬铝合金套筒重量轻，硬度大，便于运输和搬运。
作为优选，所述沉头螺钉为M2螺钉。
一种可拆卸的地下孤石爆破装置的爆破方法，包括以下步骤：
(1)使用现有扫描装置得到地下孤石的三维影像，获取孤石的体积大小；
(2)根据孤石的体积大小，确定炮孔的深度n；
(3)枪体的长度为m，确定枪体的个数；
(4)将多个枪体串联，放入炮孔中；
(5)引爆射孔弹，完成地下孤石的爆破。
有益效果：本发明的可拆卸的地下孤石爆破装置，通过将爆破单元设为标准大小，根据所爆破的孤石体积大小，选择爆破单元的个数，合理的将孤石破碎，节约了爆破成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的射孔枪的结构示意图。
图3为射孔弹的结构示意图。
图4为爆破单元位于PVC管内的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1至图4所示，本发明的可拆卸的地下孤石爆破装置，包括若干个爆破单元1，所述相邻的爆破单元1通过连接装置连接；所述爆破单元1包含包括圆柱形的枪体10，在枪体10上螺旋的设有若干组通孔，每组通孔包含大通孔以及与大通孔对应设置的小通孔，所述大通孔两侧设有凹槽，通孔内插入射孔弹2，射孔弹2的顶端顶住小通孔，射孔弹2的尾部通过弹簧5安装在压紧座4上，压紧座4的两侧延伸有卡扣3，压紧座4通过卡扣3卡入枪体10中；所述连接装置包含连接套筒11，所述连接套筒11的一端设有内螺纹，连接套筒11的外径与枪体10的内径为间隙配合，枪体10的上端设有内螺纹，连接套筒11的一端通过螺纹与枪体10连接，枪体10的下端设有螺纹孔，另一个枪体10的下端套在连接套筒11上，枪体10的螺纹孔内设有沉头螺钉12，沉头螺钉12的端部顶住连接套筒11，从而将相邻的两个枪体10连接。
在本发明中，所述爆破单元1位于PVC管内，PVC管底部设有沉块8，PVC管顶部设有密封装置7，密封装置7设有凹槽，凹槽内放置有炮泥6。所述PVC管底部安装有敞口的桶状结构9，沉块8位于桶状结构9内。
在本发明中，所述射孔弹2由主装炸药、弹壳、药型罩，所述药型罩位于弹壳的顶端，主装药位于弹壳内，药型罩的罩顶角为α，α＝40°～50.5°。所述药型罩的壁厚为δ，δ＝(2％～3％)D，D为药型罩口部内径。所述射孔弹2的有利炸高为药型罩底部宽度的1～3倍，所述射孔弹2的炸高不超过3cm。
在本发明中，枪体10的长度优选为0.9-1.1m，该长度的枪体10便于加工，也便于运输，运输到现场后，当测算的孤石深度为2m时，可选择两个枪体10连接，当测算的孤石深度为5m时，可选择五个枪体10连接。每个枪体10在到达现场后，首先根据枪体10的个数，将每个枪体10上安装射孔弹2，将需要的枪体10通过连接套筒11连接，连接套筒11一端设有螺纹，一端为光面，通过螺纹，将连接套筒11固定在枪体10上，另一端为光面，方便调整相邻枪体10的角度，当相邻枪体10上射孔弹2的角度调整合适后，拧紧沉头螺钉12，将两个枪体10固定，由于沉头螺钉12可以整体进入枪体10内，枪体10外表面没有凸起，或者凸起很小，不影响枪体10与PVC管内壁，可以保证间隙大小与射孔弹2弹径的比值，不会影响射孔弹2的射流效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种可拆卸的地下孤石爆破装置，其特征在于，包括若干个爆破单元，所述相邻的爆破单元通过连接装置连接；所述爆破单元包含包括圆柱形的枪体，在枪体上螺旋的设有若干组通孔，每组通孔包含大通孔以及与大通孔对应设置的小通孔，所述大通孔两侧设有凹槽，通孔内插入射孔弹，射孔弹的顶端顶住小通孔，射孔弹的尾部通过弹簧安装在压紧座上，压紧座的两侧延伸有卡扣，压紧座通过卡扣卡入枪体中；所述连接装置包含连接套筒，所述连接套筒的一端设有内螺纹，连接套筒的外径与枪体的内径为间隙配合，枪体的上端设有内螺纹，连接套筒的一端通过螺纹与枪体连接，枪体的下端设有螺纹孔，另一个枪体的下端套在连接套筒上，枪体的螺纹孔内设有沉头螺钉，沉头螺钉的端部顶住连接套筒，从而将相邻的两个枪体连接。
2.根据权利要求1所述的可拆卸的地下孤石爆破装置，其特征在于：所述爆破单元位于PVC管内，PVC管底部设有沉块，PVC管顶部设有密封装置。
3.根据权利要求2所述的可拆卸的地下孤石爆破装置，其特征在于：所述PVC管底部安装有敞口的桶状结构，沉块位于桶状结构内。
4.根据权利要求2所述的可拆卸的地下孤石爆破装置，其特征在于：所述射孔弹由主装炸药、弹壳、药型罩，所述药型罩位于弹壳的顶端，主装药位于弹壳内，药型罩的罩顶角为α，α=40°~50.5°。
5.根据权利要求4所述的可拆卸的地下孤石爆破装置，其特征在于：所述连接套筒为硬铝合金套筒。
6.根据权利要求1所述的可拆卸的地下孤石爆破装置，其特征在于：所述沉头螺钉为M2螺钉。
7.一种如权利要求1至6所述的可拆卸的地下孤石爆破装置的爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）使用现有扫描装置得到地下孤石的三维影像，获取孤石的体积大小；
（2）根据孤石的体积大小，确定炮孔的深度n；
（3）枪体的长度为m，确定枪体的个数；
（4）将多个枪体串联，放入炮孔中；
（5）引爆射孔弹，完成地下孤石的爆破。
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