您所在的位置: 成果库 提升静态爆破速度的装置

提升静态爆破速度的装置

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-10-24 23:10:08

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 董娇 | 2023-10-24 23:10:08

本实用新型提供一种提升静态爆破速度的装置,能有效提高静态破碎效率,其特征在于,包括:高强钢管,用于插入实施静态爆破的钻孔内,内部中空,上端开口,并且下端封闭;提拉构件,包含:固定在高强钢管上的挂耳,和安装在挂耳上的提拉件;加热棒,包含:伸入高强钢管内进行加热的加热段,和固定在加热段顶部并且从高强钢管上端开口伸出的手柄段;防护盖,可自由移动地套设在高强钢管上部外围,包含:内径与高强钢管外径相匹配的上部盖体,和内径比上部盖体大、并且底面内径比钻孔大的下部盖体;管夹,设置在上部盖体上,用于将防护盖夹紧在高强钢管上以固定位置。

本实用新型是为了解决存在的问题而进行的,目的在于提供一种提升静态爆破速度的装置,能有效提高静态破碎效率。

随着我国建设事业的发展和人们环保意识的提高,作为一种新兴的爆破技术,静态爆破越来越受到人们的关注。相比于传统的爆破施工,静态爆破具有易于购买储存、施工简单安全、破碎效率高、无噪音粉尘污染和无爆破振动等优点。因此,在人口密集的城市改造工程、地铁建设、周围有重点保护对象的工程中静态爆破具有明显的优势。现有的静态爆破是将膨胀剂和水按设计比例混合后倒入事先钻好的孔中,利用膨胀剂与水发生化学反应后体积膨胀产生的巨大压力,以实现对目标的挤压破碎的目的。但静态爆破有其局限性,由于膨胀剂与水反应剧烈,反应速率难以掌控,当钻孔孔径较大时,容易导致冲孔现象,造成作业成员的烫伤或者眼部灼伤;静态破碎剂的膨胀压力受温度的影响也很大,一般的静态破碎剂在温度为20℃、水与破碎剂之比为0 .3:1时,其体积将自由膨胀四倍,但当温度较低时,如温度低于15℃时,相比于20℃条件下,在同一时间产生的膨胀压力也相差一倍,以致一天之中的早、中、晚灌浆对破碎效果都有很大影响,在冬季等环境条件较差的情况下,甚至会导致静态爆破失败,严重影响静态破碎效率。

由于本实用新型提供的提升静态爆破速度的装置具有以上结构,因此可以将高强钢管插入需要实施静态爆破的钻孔内,并且在钻孔内灌注破碎剂浆液后将防护盖移动至高强钢管的管口处,并通过管夹夹紧固定防护盖,然后通过伸入高强钢管中的加热棒加热,从而提高孔内温度,并对静态破碎剂供热,以保证膨胀压力,使得破碎剂能处于高速的水化反应温度条件下,切实提升破碎效率,确保爆破成功。同时,在此过程中,防护盖既可以起到支撑高强钢管的作用,确保装置的稳定性,并且还能够有效避免因静态破碎剂浆液剧烈反应从钻孔中喷出导致的人员损伤。进一步,通过测温器测量管口处温度能实时得到破碎剂反应所处环境温度,便于施工人员及时为加热棒通电加热,保证破碎剂能始终处于高速的水化反应温度条件下,大大提高破碎速率。另外,在破碎完成后,通过提拉构件将高强钢管拔出,即可进行下一循环裂石使用,非常方便。综上,本装置结构简单,易于放置和回收,能适应大规模施工和流水作业的需要,非常适合推广使用。

本团队由武汉大学水利水电学院二级教授、博士生导师领衔的专家以及博士生组成。团队长期致力于水利水电工程爆破技术和岩石动力学方面的科研及教学工作。由卢教授所领导的团队先后主持国家自然科学基金和973计划课题等基础研究项目10多项,主持和参与了三峡、锦屏和白鹤滩等20多项国家重点水利水电工程的科研和生产项目。在爆破破岩机理、岩体开挖瞬态卸荷效应和爆破振动控制等方面取得研究进展,获国家科技进步二等奖3项(2项排名第2、1项排名第4)、省部级科技进步一等奖2项(均排名第1),发表SCI和EI收录论文200多篇,授权发明专利20多项。同时卢教授还兼任国际爆破破岩组织委员会委员、中国爆破行业协会副会长、中国水利学会工程爆破专委会主任委员、中国力学学会工程爆破专委会副主任委员、中国岩石力学与工程学会岩石动力学专委会副主任委员、中国力学学会理事、中国岩石力学与工程学会理事、《爆破》编委会副主任委员、《岩土工程学报》和《振动与冲击》编委等职。团队科研实力雄厚、能力出众、产出和转化能有效结合。

该发明提出的提升静态爆破速度的装置,相比较于传统结构方法,本发明本装置结构简单,易于放置和回收,能适应大规模施工和流水作业的需要,非常适合推广使用。本项技术研发过程中累计投入30余万元,直接产生经济效益500余万元。在当前基础上,未来将在本发明成果的基础上进一步完善。

本技术基于国家实用新型专利——提升静态爆破速度的装置,通过工程实践,证明了该方法相较于传统结构方法,更科学,在当前基础上,将持续对该方法进行完善。