CN204718510U - 一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其包括：一整体式切缝管，该切缝管径向间隔对称切缝；切缝管确保爆破装置整体性，方便运输，能快速装药；一“细分药包密集点状分布法”的装药结构，切缝管内轴向间隔填充细分炸药，细分药包确保装药精度和爆破能量合理均匀分布，一导爆索，所述高爆速导爆索设于切缝管的中心位置；一电工胶固定，切缝管、导爆索和细分炸药用胶带固定，能确保细分药包精确固定在指定位置，确保爆破能量空间分布，保证光爆效果。本实用新型装置能运用于各种口径的光面爆破和预裂爆破的炮孔,适用于松石、坚石、次坚石等各种复杂山体公路隧道或铁路、水电及地下空间工程各种隧洞、洞库爆破施工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种爆破装置，具体涉及一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置。
背景技术
目前我国钻爆法施工的隧道常规光面爆破施工中存在主要不足：
(1)周边孔光面爆破装药存在一个典型矛盾，按传统方法进行现场认真制作光爆药包，耗时长，影响工期，且工人不愿意操作，受工人个人素质约束，片面追求缩短施工时间，导不愿意细分药包进行光爆药包制作，装药定位比较随意，不够精细合理；
(2)炸药能量在沿着炮孔轴向分配粗犷，不够均匀合理。整个炮孔轴向能量分布要么局部药量太大，如孔底药量偏大，造成粉碎性破坏；要么局部严重不足，孔口药量不足造成挂孔；围岩凹凸感和犬牙状况较突出；使得光面爆破质量受到极大影响；
(3)炸药能量利用率低，周边孔光爆效果属于无差别爆破，无论对轮廓内侧岩体还是对轮廓外侧需要爆除的围岩作用力都一样，在能量均匀分散作用的条件下，轮廓线方向上的能量利用率比较低，对围岩的造成的扰动也比较大，无法形成围岩内部拱桥效应，安全风险高；
(4)隧道超欠挖的控制质量将直接影响施工循环进度，欠挖和挂孔造成补炮；超挖带来的隐性损失大，带来钻爆挖运工程量增大，初支二衬砼回填量急剧增加，导致施工成本的急剧增加；成为制约企业经营成本风险“卡脖子”突出问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上不足，提供一种有效缩短光爆孔装药时间，施工工期较短、炸药使用量较低、炸药能量利用率高、光爆效果好，有效控制超挖，安全质量有保证、工效高、节能环保的一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于，包括：
切缝管(1)，切缝管(1)径向对称间隔切缝设计，切缝(1-1)宽2-3mm，长度1.0-1.2m，切缝管(1)两头均留至少10cm不切缝，前后切缝(1-1)之间间隔8-12cm；
切缝管(1)内沿轴向设导爆索(2)；
切缝管(1)底部的位置安装100g药卷(3-1)，用胶布固定，第二段装50g药卷(3-2)，与底部装药间隔为10-20cm(根据岩石硬度和节理裂隙发育程度确定药包间隔长度)，从第三节开始均为每间隔20-30cm装50g药卷(3-2)，直到孔口部位，利用切缝形成两管片将乳化炸药与导爆索(2)压实，并用电工胶固定切缝管，在孔口位置堵塞20-30cm长度的炮泥(8)；
其中，切缝管(1)的切缝与隧道轮廓线方向平行，每个光爆孔(6)内导爆索(2)露出的部分，确保长度20cm与连接导爆索(7)正向扭麻花连接并采用胶布(4)缠绕，起爆雷管(5)与导爆索(7)正向连接。
在一较佳实施例中，前后切缝间隔及切缝与管端部之间的距离均为10cm。
在一较佳实施例中，切缝管选用2mm厚度的32mmPVC管。
在一较佳实施例中，100g药卷(3-1)和50g药卷(3-2)分别为32mm的乳化炸药切成4节或2节的节段。
在一较佳实施例中，装药堵塞采用专用炮泥机加工成筒条形状的炮泥。
在一较佳实施例中，导爆索传爆方向在120°-180°。
在一较佳实施例中，炮泥含水量控制在20％左右。
本实用新型装置主要爆破机理与作用
本实用新型爆破装置采用“切缝管+细分药包+导爆索+电工胶固定”，形成整体式快速装药的光面爆破装置，能快速提高工作面的光爆孔的装药工效，比常规光爆工效提高5％-10％，切缝管确保爆破装置整体性，方便运输，能快速装药，细分药包确保装药精度和爆破能量合理均匀分布，电工胶固定能确保细分药包精确固定在指定位置，确保爆破能量空间分布，保证光爆效果。
本实用新型装置引入切缝PVC作为约束条件、传能介质，利用“细分药包密集点状分布法”装药结构合理分布能量，通过切缝改变管本身对称结构和改变轴向爆破能量分布状况，让切缝与隧道轮廓线方向平行，改变径向爆破能量分布状况。切缝对爆破能量聚能导向作用的特性，有效运用聚能爆破原理，当炸药爆炸时，有一定强度和柔性和光滑的PVC管使得爆破能量首先向两节炸药间低压区汇集并迅速升压，切缝对爆破能量进行定向引导聚能，使爆破能量在切缝处优先释放，产生高速高压“气楔”，“气楔”对岩体进行切割形成尖端破碎区的破坏，产生引导裂纹，“气楔”侵入引导裂纹，保持足够能量来维持裂纹定向扩展；对两炮孔间的围岩进行爆破切割，提高爆破有益能；而光滑的PVC切缝管紧贴围岩的非切缝处可以视为缓冲护垫，因空腔延长了爆破作用时间，降低了爆破冲击波峰值对保护围岩粉碎性破坏，高强度的爆破动压应力拱桥使得被保护的围岩内部的裂纹扩展得到相对抑制，提高围岩的完整性，也提高了保护围岩的承载能力，减弱爆破冲击波对轮廓面围岩的爆破扰动损伤，减轻了爆破后冲效应。从而提高隧道的安全，降低隧道岩爆和坍塌事故发生。
由上述描述可知，本实用新型一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，具有现场光爆孔装药快速，定位精确，施工简便、炸药能量利用率高、综合成本费用低、安全和质量有保证、工效高、施工投入经济合理等优点：
(1)适用范围广，可以在各种地质条件隧道光面爆破施工使用，也能运用于使用各种预裂爆破的炮孔，特别适用隧道爆破工程施工；
(2)简单易操作，采用普通的PVC管作为原材料作为装置，材料易购，便于安装；
(3)装置为整体式工厂化精细化流水加工，避免光爆孔装药随意性，将施工工序提炼前置，减除工作面加工光爆孔药包工序，与常规的隧道爆破相比工效可提高5％以上，大大提高工作面效率；
(4)采用切缝管形成护垫爆破，减弱爆破冲击波对轮廓面围岩的爆破损伤，同时利用岩石动载抗压强度高、抗拉强度低的特点，可以更有效控制隧道轮廓面爆破超挖，隧道轮廓面更为平整；
(5)新型切缝快速装药整体式光面爆破装置利用切缝聚能的特性，对切缝方向的围岩进行爆破切割，提高爆破有益能，减轻了爆破后冲效应，爆破动压应力拱桥提高了围岩的稳定性，从而增加了后排钻孔爆破施工的安全性；
(6)由于改变装药结构、增加切缝爆破能量导向作用，发挥轴向不耦合切缝聚能光面爆破装置的“聚能”作用和爆破动压“应力拱桥效应”，促进炸药能量合理利用，光爆孔距达80cm依然光爆效果很好，从而可以减少钻孔量，能降低单循环进尺光爆孔数，减少雷管、炸药使用量；
(7)与常规爆破达到同样进尺，基岩面平整，半孔明显，超挖现象大幅度降低；因而大大降低了超挖，从而减少初支二衬砼回填量，降低整个社会能耗，减少水泥生产企业对环境的污染，减轻了碳排放对地球温室效应的负担,大大提高社会效益。
附图说明
图1为本实用新型装置切缝管结构示意图；
图2为本实用新型装置横剖面示意图；
图3为本实用新型装置装药结构示意图；
图4为本实用新型装置在炮孔中装配示意图；
图5为本实用新型光爆孔平面布置示意图。
具体实施方式
参见图1至图5
本实用新型装置中，切缝管为主要部件。选用有一定柔性、阻燃性、抗静电、约束强度适中、合理性价比、经济的PVC管，根据岩石普氏系数与节理裂隙程度、设计所需线装药密度。切缝管保持其结构及硬度本身对爆破能量的约束聚能能力与切缝形式的合理设计至关重要。根据工程实践，选用厚度2mm的32mmPVC管，其整体结构比较均匀，对爆破能量约束定向引导作用较好，切缝又能达到双向聚能切割作用。
切缝管为保证刚度和整体性，双向对称间隔切缝设计，采用切割机改装切割加工，切缝宽度2-3mm，切缝长度为1.0-1.2m，两头和中部均间隔10cm，方便装置制作与装配定位。
装置加工要点
(1)采用32mmPVC管双向对称间隔切开；
(2)在一半管片装入事先切割好合适长度的导爆索(比炮孔深度长0.5m-1.0m)；
(3)根据围岩等级和强度，确定光爆孔单孔装药量(爆破参数应根据试炮调整)，将32mm200g乳化炸药沿着轴向切割成4段，孔底部的位置安装100g药卷，用胶布固定，第二段药卷装50g与底部装药间隔10-30cm,,从第三节开始均为间隔20cm，再装50g炸药，直到孔口部位，利用切缝形成两管片将乳化炸药与导爆索压实，并用电工胶固定切缝管。爆破装置爆破施工流程
(1)钻孔
(2)爆破装置运到爆破施工现场后，轻拿轻放，以防破损。
(3)根据爆破施工设计方案，装药时注意让装置切缝对准炮孔连线方向，必要时可适当纠正切缝方向，保证双侧切缝连线与轮廓面平行，然后平缓推入让装置到达孔底位置；
(4)在孔口位置堵塞20-30cm长度的炮泥并捣实；
(5)起爆网路连接、检查，最后起爆。
上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (6)
1.一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于，包括：
切缝管(1)，切缝管(1)径向对称间隔切缝设计，切缝(1-1)宽2-3mm，长度1.0-1.2m，切缝管(1)两头均留至少10cm不切缝，前后切缝(1-1)之间间隔8-12cm；
切缝管(1)内沿轴向设导爆索(2)；
切缝管(1)底部的位置安装100g药卷(3-1)，用胶布固定，第二段装50g药卷(3-2)，与底部装药间隔为10-20cm，从第三节开始均为每间隔20-30cm装50g药卷(3-2)，直到孔口部位，利用切缝形成两管片将乳化炸药与导爆索(2)压实，并用电工胶固定切缝管，在孔口位置堵塞20-30cm长度的炮泥(8)；
其中，切缝管(1)的切缝与隧道轮廓线方向平行，每个光爆孔(6)内导爆索(2)露出的部分，确保长度20cm与连接导爆索(7)正向扭麻花连接并采用胶布(4)缠绕，起爆雷管(5)与导爆索(7)正向连接。
2.如权利要求1所述的一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于，前后切缝间隔及切缝与管端部之间的距离均为10cm。
3.如权利要求2所述的一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于，切缝管选用2mm厚度的管。
4.如权利要求1所述的一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于100g药卷(3-1)和50g药卷(3-2)分别为的乳化炸药切成4节或2节的节段。
5.如权利要求1所述的一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于，装药堵塞采用专用炮泥机加工成筒条形状的炮泥。
6.如权利要求1至5任一项所述的一种新型切缝快速装药整体式光面爆破装置，其特征在于，导爆索传爆方向在120°-180°。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151021 |