CN220304403U - 一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，包括钢筋混凝土结构、冲击波发生组件、以及脉冲功率源；冲击波发生组件包括高压电极座和低压电极座，高压电极座和低压电极座均包括吸盘和输出电极；吸盘的两端分别为盘口和连接端，输出电极的端部穿过连接端后伸入吸盘的内部；高压电极座的吸盘和低压电极座的吸盘均贴合于钢筋混凝土结构上，吸盘内设置有电解液；高压电极座的输出电极连接于脉冲功率源的高压电极端，低压电极座的输出电极连接于脉冲功率源的地电极端；高压电极座的输出电极和低压电极座的输出电极的间距小于60cm。本申请解决了现有技术中通过爆破拆除法拆除钢筋混凝土结构存在危险性高的问题。

Description

一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统

技术领域

本申请属于钢筋混凝土破碎技术领域，具体涉及一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统。

背景技术

钢筋混凝土是指在混凝土中加入钢筋网、钢筋笼或钢板而构成的一种组合材料，加入钢材极大地改善了混凝土的力学性质。钢筋承受拉力，混凝土承受压力，钢筋混凝土结构具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。因而钢筋混凝土结构在城市建设中得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构在拆除时，通常会采用爆破拆除法、机械拆除法和人工凿除法。爆破拆除法速度较快，但是对环境危险性高，同时爆破拆除法在城市中也受到了严格的限制。机械拆除法和人工凿除法对环境影响较小，但是存在拆除效率低、以及操作人员受伤风险大的问题，因而现有的钢筋混凝土拆除方式并不满足当前使用需求。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，解决了现有技术中通过爆破拆除法拆除钢筋混凝土结构存在危险性高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，包括钢筋混凝土结构、冲击波发生组件、以及脉冲功率源；

所述冲击波发生组件包括高压电极座和低压电极座，所述高压电极座和所述低压电极座均包括吸盘和输出电极；所述吸盘的两端分别为盘口和连接端，所述输出电极的端部穿过所述连接端后伸入所述吸盘的内部；

所述高压电极座的吸盘和所述低压电极座的吸盘均贴合于所述钢筋混凝土结构上，所述吸盘内设置有电解液，所述输出电极的端部和所述电解液接触；

所述高压电极座的输出电极连接于所述脉冲功率源的高压电极端，所述低压电极座的输出电极连接于所述脉冲功率源的地电极端；所述高压电极座的输出电极和所述低压电极座的输出电极的间距小于60cm。

在一种可能的实现方式中，所述冲击波发生组件的数量为多组，每组所述冲击波发生组件的高压电极座和低压电极座相对设置于所述钢筋混凝土结构的两侧。

在一种可能的实现方式中，所述高压电极座和所述低压电极座均还包括筒体和电缆连接帽；

所述吸盘包括相连接的盘体和连接管，所述盘体的端部为盘口，所述连接管的端部为连接端；

所述连接管套设于所述筒体上，所述筒体远离所述连接管的一端内壁设置有环形凸台；

所述输出电极包括相连接的电极段和螺纹段，所述电极段的直径大于所述螺纹段的直径，所述螺纹段穿过所述筒体的端部后连接于所述电缆连接帽，所述电极段和所述螺纹段之间的台阶面和所述环形凸台的端面抵接。

在一种可能的实现方式中，所述盘体的端部设置有用于与所述钢筋混凝土结构相配合的对接环，所述对接环的宽度为1.5～2.5cm。

在一种可能的实现方式中，所述对接环的端面上涂抹有黄油，所述黄油和所述钢筋混凝土结构接触。

在一种可能的实现方式中，所述对接环、所述盘体和所述连接管为一体加工的橡胶结构。

在一种可能的实现方式中，所述吸盘上设置有进水管，所述进水管上设置有阀门。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供了一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，通过该系统破碎钢筋混凝土时，脉冲功率源的高压电容器通过交直流电源充电储能，高压电容器储能至工作电压后，触发气体火花开关使高压电容器迅速放电。高压大电流迅速通过高压电极座的输出电极和低压电极座的输出电极进行放电，高压电极座的输出电极和低压电极座的输出电极之间产生高压电弧和局部放电贯穿钢筋混凝土结构。高压电弧产生瞬间，高压电弧周围空气被迅速加热膨胀产生冲击波破碎钢筋混凝土结构的混凝土。此外，高压电极座的输出电极和低压电极座的输出电极产生局部放电生成的较短电弧也会产生冲击波并作用于混凝土。在这过程中，盐水虽然没有直接与钢筋混凝土结构的钢筋接触，但是该系统利用介质中孤立导体调整电场分布的基本原理，通过钢筋混凝土结构的钢筋传导脉冲强电场深入钢筋混凝土结构内部，最大限度的将电能馈入钢筋混凝土结构内部，进而实现通过电爆炸将混凝土破碎的目的。高压电极座的输出电极的弧形区域附近形成小范围的电弧，并且在高压电极座的输出电极到钢筋混凝土结构内部逐渐形成击穿通道。在混凝土内部的击穿通道的延伸的过程中，混凝土内部的通道延伸速度大于沿面放电形成的速度，最终先在混凝土内部形成击穿通道，此时击穿过程完成，并形成等离子体通道，最终等离子体通道迅速膨胀，并产生强烈的冲击波致使混凝土破碎。当两个输出电极的间距大于60cm时，沿面放电的距离变短，可能会导致沿面放电的发展过程快于内部放电的过程，从而先在混凝土表面形成放电通道，进而导致不能产生有效的冲击波的问题。因此高压电极座的输出电极和低压电极座的输出电极的间距小于60cm，能够保证电爆炸破碎过程的顺利实施。本实用新型的系统破碎钢筋混凝土结构效率较高，安全性高，操作人员劳动强度低，因此实用性强，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述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是本申请中记载的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的高压电极座或低压电极座的结构示意图。

附图标记：1-钢筋混凝土结构；2-冲击波发生组件；21-高压电极座；22-低压电极座；3-脉冲功率源；4-吸盘；41-盘体；42-连接管；43-盘口；44-连接端；45-对接环；5-输出电极；51-电极段；52-螺纹段；6-电解液；7-筒体；71-环形凸台；8-电缆连接帽。

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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做出创造性劳动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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，包括钢筋混凝土结构1、冲击波发生组件2、以及脉冲功率源3。

冲击波发生组件2包括高压电极座21和低压电极座22，高压电极座21和低压电极座22均包括吸盘4和输出电极5。吸盘4的两端分别为盘口43和连接端44，输出电极5的端部穿过连接端44后伸入吸盘4的内部。

高压电极座21的吸盘4和低压电极座22的吸盘4均贴合于钢筋混凝土结构1上，吸盘4内设置有电解液6，输出电极5的端部和电解液6接触。

高压电极座21的输出电极5连接于脉冲功率源3的高压电极端，低压电极座22的输出电极5连接于脉冲功率源3的地电极端。高压电极座21的输出电极5和低压电极座22的输出电极5的间距小于60cm。

需要说明的是，电解液6采用盐水，电解液6用于提高输出电极5和钢筋混凝土结构1的接触面积。通过该系统破碎钢筋混凝土时，脉冲功率源3的高压电容器通过交直流电源充电储能，高压电容器储能至工作电压后，触发气体火花开关使高压电容器迅速放电。高压大电流迅速通过高压电极座21的输出电极5和低压电极座22的输出电极5进行放电，高压电极座21的输出电极5和低压电极座22的输出电极5之间产生高压电弧和局部放电贯穿钢筋混凝土结构1。高压电弧产生瞬间，高压电弧周围空气被迅速加热膨胀产生冲击波破碎钢筋混凝土结构1的混凝土。此外，高压电极座21的输出电极5和低压电极座22的输出电极5产生局部放电生成的较短电弧也会产生冲击波并作用于混凝土。在这过程中，盐水虽然没有直接与钢筋混凝土结构1的钢筋接触，但是该系统利用介质中孤立导体调整电场分布的基本原理，通过钢筋混凝土结构1的钢筋传导脉冲强电场深入钢筋混凝土结构1内部，最大限度的将电能馈入钢筋混凝土结构1内部，进而实现通过电爆炸将混凝土破碎的目的。

高压电极座21的输出电极5的弧形区域附近形成小范围的电弧，并且在高压电极座21的输出电极5到钢筋混凝土结构1内部逐渐形成击穿通道。在混凝土内部的击穿通道的延伸的过程中，混凝土内部的通道延伸速度大于沿面放电形成的速度，最终先在混凝土内部形成击穿通道，此时击穿过程完成，并形成等离子体通道，最终等离子体通道迅速膨胀，并产生强烈的冲击波致使混凝土破碎。当两个输出电极5的间距大于60cm时，沿面放电的距离变短，可能会导致沿面放电的发展过程快于内部放电的过程，从而先在混凝土表面形成放电通道，进而导致不能产生有效的冲击波的问题。因此高压电极座21的输出电极5和低压电极座22的输出电极5的间距小于60cm，能够保证电爆炸破碎过程的顺利实施。

本实用新型的系统破碎钢筋混凝土结构1效率较高，安全性高，操作人员劳动强度低，因此实用性强，便于推广使用。

本实施例中，冲击波发生组件2的数量为多组，每组冲击波发生组件2的高压电极座21和低压电极座22相对设置于钢筋混凝土结构1的两侧。

需要说明的是，通过该系统破碎钢筋混凝土时，高压电极座21和低压电极座22之间形成等离子体通道，并产生强烈的冲击波致使混凝土破碎。位于高压电极座21和低压电极座22之间的混凝土率先破碎，因此将高压电极座21和低压电极座22相对设置于钢筋混凝土结构1的两侧能够将其最大限度地破碎。

本实施例中，高压电极座21和低压电极座22均还包括筒体7和电缆连接帽8。

吸盘4包括相连接的盘体41和连接管42，盘体41的端部为盘口43，连接管42的端部为连接端44。

连接管42套设于筒体7上，筒体7远离连接管42的一端内壁设置有环形凸台71。

输出电极5包括相连接的电极段51和螺纹段52，电极段51的直径大于螺纹段52的直径，螺纹段52穿过筒体7的端部后连接于电缆连接帽8，电极段51和螺纹段52之间的台阶面和环形凸台71的端面抵接。

需要说明的是，吸盘4的结构便于将其安装至筒体7上，因此便于吸盘4的维护或换新。输出电极5和电缆连接帽8螺纹连接，因此固定效果好，电缆连接帽8和脉冲功率源3的电极连接。

本实施例中，盘体41的端部设置有用于与钢筋混凝土结构1相配合的对接环45，对接环45的宽度为1.5～2.5cm。

需要说明的是，对接环45能够增大盘体41端面和钢筋混凝土结构1的接触面积，以提高密封性。

本实施例中，对接环45的端面上涂抹有黄油，黄油和钢筋混凝土结构1接触。

需要说明的是，黄油能够进一步提高盘体41端面和钢筋混凝土结构1的密封性。

本实施例中，对接环45、盘体41和连接管42为一体加工的橡胶结构。

需要说明的是，一体加工的橡胶结构具有较好的强度。

本实施例中，吸盘4上设置有进水管，进水管上设置有阀门。

需要说明的是，工作人员通过进水管向吸盘4内注入电解液6，注入过程中可将吸盘4上部留一定缝隙以便排出空气，注满之后关闭阀门。

本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (7)

1.一种外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：包括钢筋混凝土结构(1)、冲击波发生组件(2)、以及脉冲功率源(3)；

所述冲击波发生组件(2)包括高压电极座(21)和低压电极座(22)，所述高压电极座(21)和所述低压电极座(22)均包括吸盘(4)和输出电极(5)；所述吸盘(4)的两端分别为盘口(43)和连接端(44)，所述输出电极(5)的端部穿过所述连接端(44)后伸入所述吸盘(4)的内部；

所述高压电极座(21)的吸盘(4)和所述低压电极座(22)的吸盘(4)均贴合于所述钢筋混凝土结构(1)上，所述吸盘(4)内设置有电解液(6)，所述输出电极(5)的端部和所述电解液(6)接触；

所述高压电极座(21)的输出电极(5)连接于所述脉冲功率源(3)的高压电极端，所述低压电极座(22)的输出电极(5)连接于所述脉冲功率源(3)的地电极端；所述高压电极座(21)的输出电极(5)和所述低压电极座(22)的输出电极(5)的间距小于60cm。

2.根据权利要求1所述的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：所述冲击波发生组件(2)的数量为多组，每组所述冲击波发生组件(2)的高压电极座(21)和低压电极座(22)相对设置于所述钢筋混凝土结构(1)的两侧。

3.根据权利要求1所述的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：所述高压电极座(21)和所述低压电极座(22)均还包括筒体(7)和电缆连接帽(8)；

所述吸盘(4)包括相连接的盘体(41)和连接管(42)，所述盘体(41)的端部为盘口(43)，所述连接管(42)的端部为连接端(44)；

所述连接管(42)套设于所述筒体(7)上，所述筒体(7)远离所述连接管(42)的一端内壁设置有环形凸台(71)；

所述输出电极(5)包括相连接的电极段(51)和螺纹段(52)，所述电极段(51)的直径大于所述螺纹段(52)的直径，所述螺纹段(52)穿过所述筒体(7)的端部后连接于所述电缆连接帽(8)，所述电极段(51)和所述螺纹段(52)之间的台阶面和所述环形凸台(71)的端面抵接。

4.根据权利要求3所述的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：所述盘体(41)的端部设置有用于与所述钢筋混凝土结构(1)相配合的对接环(45)，所述对接环(45)的宽度为1.5～2.5cm。

5.根据权利要求4所述的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：所述对接环(45)的端面上涂抹有黄油，所述黄油和所述钢筋混凝土结构(1)接触。

6.根据权利要求5所述的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：所述对接环(45)、所述盘体(41)和所述连接管(42)为一体加工的橡胶结构。

7.根据权利要求1所述的外置电极加载式钢筋混凝土电爆炸破碎系统，其特征在于：所述吸盘(4)上设置有进水管，所述进水管上设置有阀门。