CN211178168U - 一种填塞装置和装填结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种填塞装置和装填结构，包括圆筒体，圆筒体包括内壁、外壁、上顶面和下底面，内壁位于外壁内侧，内壁形成中空部，中空部用于套设于连接管外侧，内壁、外壁、上顶面和下底面形成用于盛放液体的腔体，圆筒体上设置有注液口，注液口处连接有注液管。本实用新型的填塞装置和装填结构结构简单，通过注液管和注液口向腔体内通入液体，通过中空部将填塞装置套设在连接管上，填塞装置由于内部充有液体使得其具有一定的支撑能力，能有效实现对膨胀管的支撑。并且，能够减少堵孔材料用量，节省破岩成本；减少破岩粉尘；膨胀管气化过程产生的高温高压气体使填塞装置内所盛装的液体气化能产生大量气体，增强破岩效果，提高破岩功效。

Description

一种填塞装置和装填结构

技术领域

本实用新型涉及破岩技术领域，特别是涉及一种填塞装置和装填结构。

背景技术

基于产气剂迅速燃烧生成大量高温高压气体膨胀致裂坚硬岩石的高压气体膨胀破岩方法最近被实用新型出来，经过前期实际工程破岩试验，高压气体膨胀破岩技术具有破岩振动小、破岩装置安全可靠性高及破岩效率相对较高的优点，证明高压气体膨胀破岩技术及装置适用于受保护建构筑物附近的硬岩开挖工程，如城市地下隧道、基坑及临近景区古建等受保护区域的破岩工程。然而，由于该技术对致裂孔需要填塞、封堵，所用填塞、封堵质量要求高。如果堵孔质量达不到强度，还会造成“冲孔”现象，导致该致裂孔破岩失败。因此，所用填塞、封堵的均是高强、速凝特种材料，用料多、费用高，特别是对于硬岩深孔致裂，大大增加了破岩费用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种填塞装置，以解决上述现有技术存在的问题，对膨胀管实现有效的支撑，解决堵孔材料填塞质量、抑尘环保以及封孔成本的问题，保证了破岩效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种填塞装置，包括圆筒体，所述圆筒体包括内壁、外壁、上顶面和下底面，所述内壁位于所述外壁内侧，所述内壁形成中空部，所述中空部用于套设于连接管外侧，所述内壁、所述外壁、所述上顶面和所述下底面形成用于盛放液体的腔体，所述圆筒体上设置有注液口，所述注液口处连接有注液管。

优选的，所述注液口设置在所述上顶面，所述注液管包括直管段和喇叭段，所述直管段的一端与所述注液口连接，所述直管段的另一端与所述喇叭段的一端连接，所述喇叭段随着远离所述注液口直径逐渐变大，所述圆筒体和所述注液管均采用PET塑料制成，所述圆筒体和所述注液管的厚度为0.1-0.3mm。

优选的，所述内壁和所述外壁的横截面均为圆形，所述内壁和所述外壁具有同一中心轴，所述圆筒体的长度为400-1000mm，所述圆筒体的外径为50-70mm，所述圆筒体的内径为10-20mm，所述注液口的直径为10-20mm。

优选的，所述直管段的长度为50-70mm，所述喇叭段的长度为30-50mm，所述直管段的直径与所述注液口的直径相同，所述喇叭段与所述直管段的连接端的直径相同，所述喇叭段的自由端的直径为20-30mm。

本实用新型还提供了一种包括所述填塞装置的装填结构，包括充气管，所述充气管下端连接有膨胀管组，所述膨胀管组包括若干个膨胀管、所述连接管和所述填塞装置，相邻的所述膨胀管之间连接有一个所述连接管，一个所述连接管外侧包裹有一个所述填塞装置。

优选的，所述膨胀管两端设置有螺帽，所述充气管与所述膨胀管的连接端以及所述连接管的两端均设置有外螺纹部，所述螺帽与所述外螺纹部通过螺纹连接。

优选的，所述膨胀管内设置有产气剂，相邻的所述膨胀管通过导线连接，最上端的所述膨胀管的上端和最下端的所述膨胀管的下端分别通过导线与触发器连接。

优选的，所述填塞装置的外径与所述膨胀管的外径相同，所述填塞装置的长度与所述连接管的长度相同。

优选的，所述连接管为金属管。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的填塞装置和装填结构结构简单，通过注液管和注液口向腔体内通入液体，通过中空部将填塞装置套设在连接管上，填塞装置由于内部填充有液体使得其具有一定的支撑能力，能够有效实现对膨胀管的支撑。并且，将填塞装置放置在膨胀管之间，能够解决堵孔质量及堵孔成本高等问题，增强破岩效果，提高破岩效能，降低现场破岩粉尘，更加节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的填塞装置的示意图；

图2为本实用新型的填塞装置的轴剖面示意图；

图3为本实用新型的装填结构的示意图；

图4为本实用新型的装填结构应用示意图；

其中：1-填塞装置，2-内壁，3-外壁，4-中空部，5-上顶面，6-下底面，7-注液口，8-注液管，9-充气管，10-膨胀管，11-连接管，12-螺帽，13-导线，14-腔体，15-岩石，16-致裂孔，17-堵孔材料。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种填塞装置，以解决上述现有技术存在的问题，对膨胀管实现有效的支撑，解决堵孔材料填塞质量、抑尘环保以及封孔成本的问题，保证了破岩效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1-图2所示：本实施例提供了一种填塞装置，包括圆筒体，圆筒体优选为空心圆柱体，具有较高的自立、自稳性能，圆筒体内注满水并装填入致裂孔16内之后，可使该填塞装置1保持圆筒体不易变形，保证膨胀管10之间空间的填塞效果，圆筒体包括内壁2、外壁3、上顶面5和下底面6，内壁2和外壁3的横截面均为圆形，内壁2和外壁3具有同一中心轴，内壁2位于外壁3内侧，内壁2形成中空部4，圆筒体的内壁2、外壁3、上顶面5和下底面6形成用于盛放液体的腔体14，圆筒体上设置有注液口7，注液口7设置在圆筒体的上顶面5，注液口7处连接有注液管8，注液管8包括直管段和喇叭段，喇叭段的喇叭口便于现场注液，注液后直接将注液管8打结进行封闭防止漏液，操作方便、封闭快捷，使工序和工作量较少，直管段的一端与注液口7连接，直管段的另一端与喇叭段的一端连接，喇叭段随着远离注液口7直径逐渐变大，圆筒体和注液管8均采用PET塑料制成，圆筒体和注液管8的厚度为0.1-0.3mm，优选为0.2mm，PET塑料材质强度相对较大，在圆筒体的袋体厚度为0.2mm的情况下，使用过程中袋体不易破损。

本实施例中，圆筒体的长度为400-1000mm，优选为500mm，圆筒体的外径为50-70mm，优选为60mm，圆筒体的内径为10-20mm，优选为15mm，注液口7的直径为10-20mm，优选为15mm，直管段的长度为50-70mm，优选为60mm，喇叭段的长度为30-50mm，优选为40mm，直管段的直径与注液口7的直径相同。

本实施例的填塞装置1，在硬岩开挖工程中采用高压气体膨胀致裂破岩法进行破岩开挖时，中空部4的圆柱状孔洞可方便组装到连接管(优选为金属管，更优选为铁管)上，便于装填进岩体内的圆形致裂孔16中；2、喇叭口形的柔性薄壁注水管，可根据现场条件采用多种方式向圆筒体内注水，注水完毕后直接将注液管8打结即可封闭注液口7，简化注液操作条件和工序，方便快捷，不对原有破岩工序增加较大工作量；3、生产圆筒体的材料便宜易得，在储运及使用过程中筒体不易破损，注满水的圆筒体装入致裂孔16后可保持圆筒体状不易变形。

实施例2

如图3-图4所示：本实施例提供了一种包括填塞装置1的装填结构，包括充气管9，充气管9下端连接有膨胀管组，膨胀管组包括若干个膨胀管10、连接管11和填塞装置1，连接管优选为金属管，更优选为铁管，相邻的膨胀管10之间连接有一个连接管11，一个连接管11外侧包裹有一个填塞装置1。膨胀管组之间采用的是不耦合装填结构，在两根膨胀管10之间夹有一个填塞装置1，膨胀管10触发后产生的高温，可使填塞装置1中液体(水)气化，形成大量气体，使破岩能力分配更均匀，破岩块度更均匀。膨胀管10两端设置有螺帽12，充气管9与膨胀管10的连接端以及连接管11的两端均设置有外螺纹部，螺帽12与外螺纹部通过螺纹连接。膨胀管10内设置有产气剂，膨胀管10的具体结构参见中国专利“一种爆破用膨胀管”(申请号为CN201520768527.9)，相邻的膨胀管10通过导线13连接，最上端的膨胀管10的上端和最下端的膨胀管10的下端分别通过导线13与触发器连接。填塞装置1的外径与膨胀管10的外径相同或比膨胀管10的外径略大，填塞装置1的长度与连接管11的长度相同，填塞装置1的内径略大于连接管11的直径。

采用本实施例的装填结构的深孔致裂方法，包括如下步骤：S1：通过注液管8向填塞装置1内注满液体，封闭注液管8；

S2：将充气管9与膨胀管10的一端连接，膨胀管10的另一端与连接管11的一端连接，将连接管11穿入填塞装置1的中空部4，连接管11的另一端与下一个膨胀管10的一端连接，以此类推，实现膨胀管10与连接管11的交替连接，最下端为膨胀管10，相邻的膨胀管10通过导线13连接，最上端的膨胀管10的上端连接电触发器的正极或负极，最上端的膨胀管10距离地表至少1.2米，最下端的膨胀管10的下端连接电触发器的负极或正极；

S3：将装填结构放入致裂孔16中，充气管9的上端伸出致裂孔16，采用堵孔材料17将致裂孔16中剩余空间填满，静置一端时间使堵孔材料17达到一定强度，即完成了深孔致裂的封堵；

S4：采用高压气泵通过充气管9向膨胀管10内充入2.2-5.0MPa(优选为2.5MPa)的高压空气后，封闭充气管9，在保证人员安全的情况下启动电触发器开关即可进行致裂破岩。

本实施例的装填结构，在硬岩开挖工程中采用高压气体膨胀致裂破岩法进行破岩开挖时，可有效解决膨胀管组之间的空间填塞质量、降低填塞堵孔成本、减少破岩粉尘、增强破岩效能等等问题，具有以下优点：1、填塞装置1与膨胀管组配套组装，圆筒体与膨胀管10直径相同，且中空部4的圆柱状孔洞可方便组装到膨胀管10之间的连接管11上，便于装填进岩体内的圆形致裂孔16中；2、填塞装置1的喇叭口形柔性薄壁注水管，可根据现场条件采用多种方式向圆筒体内注水，注水完毕后直接将注液管8打结即可封闭注液口7，简化注液操作条件和工序，方便快捷，基本上不对原有破岩工序增加工作量；3、生产圆筒体的材料便宜易得，在储运及使用过程中筒体不易破损，注满水的圆筒体装入致裂孔16后可保持圆筒体状不易变形，可基本填塞满膨胀管10之间的空间，保证膨胀管10内产气剂触发反应后的破岩效果；4、膨胀管10内产气剂触发后产生的高温高压气体将填塞圆筒体破坏，圆筒体内的水部分被高温气化，产生大量气体，提高膨胀破岩气体量及膨胀致裂破岩最高压力，在高压气体作用下进入岩石15裂隙，促进岩石15裂隙扩展发育，提高破岩效果；5、圆筒体内的水可在破岩时较好地吸收产气剂生成的烟和破岩产生灰尘，起到降低烟尘排放量的作用，保护环境；6、降低了致裂孔堵塞的成本；7、破岩能量分配更均匀，破岩的块度大小更均匀，大块率降低。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种填塞装置，其特征在于：包括圆筒体，所述圆筒体包括内壁、外壁、上顶面和下底面，所述内壁位于所述外壁内侧，所述内壁形成中空部，所述中空部用于套设于连接管外侧，所述内壁、所述外壁、所述上顶面和所述下底面形成用于盛放液体的腔体，所述圆筒体上设置有注液口，所述注液口处连接有注液管。

2.根据权利要求1所述的填塞装置，其特征在于：所述注液口设置在所述上顶面，所述注液管包括直管段和喇叭段，所述直管段的一端与所述注液口连接，所述直管段的另一端与所述喇叭段的一端连接，所述喇叭段随着远离所述注液口直径逐渐变大，所述圆筒体和所述注液管均采用PET塑料制成，所述圆筒体和所述注液管的厚度为0.1-0.3mm。

3.根据权利要求1所述的填塞装置，其特征在于：所述内壁和所述外壁的横截面均为圆形，所述内壁和所述外壁具有同一中心轴，所述圆筒体的长度为400-1000mm，所述圆筒体的外径为50-70mm，所述圆筒体的内径为10-20mm，所述注液口的直径为10-20mm。

4.根据权利要求2所述的填塞装置，其特征在于：所述直管段的长度为50-70mm，所述喇叭段的长度为30-50mm，所述直管段的直径与所述注液口的直径相同，所述喇叭段与所述直管段的连接端的直径相同，所述喇叭段的自由端的直径为20-30mm。

5.一种包括如权利要求1-4中任一项所述的填塞装置的装填结构，其特征在于：包括充气管，所述充气管下端连接有膨胀管组，所述膨胀管组包括若干个膨胀管、所述连接管和所述填塞装置，相邻的所述膨胀管之间连接有一个所述连接管，一个所述连接管外侧包裹有一个所述填塞装置。

6.根据权利要求5所述的装填结构，其特征在于：所述膨胀管两端设置有螺帽，所述充气管与所述膨胀管的连接端以及所述连接管的两端均设置有外螺纹部，所述螺帽与所述外螺纹部通过螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的装填结构，其特征在于：所述膨胀管内设置有产气剂，相邻的所述膨胀管通过导线连接，最上端的所述膨胀管的上端和最下端的所述膨胀管的下端分别通过导线与触发器连接。

8.根据权利要求5所述的装填结构，其特征在于：所述填塞装置的外径与所述膨胀管的外径相同，所述填塞装置的长度与所述连接管的长度相同。

9.根据权利要求5所述的装填结构，其特征在于：所述连接管为金属管。

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