[發(fā)明專(zhuān)利]隧道定向斷裂爆破聚能藥包孔內(nèi)定位定向推送專(zhuān)用裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210430515.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102901414A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)民;歐雪峰;張恒;周森;譚捍華;鄢定媛;胡濤;母進(jìn)偉;陽(yáng)軍生;張慶彬;李兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F42D3/04
• 分類(lèi)號(hào): F42D3/04;F42D1/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種推送裝置，具體涉及一種隧道定向斷裂爆破聚能藥包孔內(nèi)定位定向推送專(zhuān)用裝置。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)50年代后期，光面爆破技術(shù)在瑞典興起，隨后在世界各國(guó)廣泛推廣應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)外隧道施工中普遍采用光爆技術(shù)，隧道成型質(zhì)量有較大改觀，但由于爆生裂縫極易沿著巖體原生裂隙、節(jié)理發(fā)展，爆生裂縫的擴(kuò)展具有很大的隨機(jī)性和不確定性，斷裂方向難以控制，圍巖損傷嚴(yán)重，輪廓不平整度大，周邊眼半眼痕率低，尤其在軟弱破碎巖體中問(wèn)題更為突出，超欠挖嚴(yán)重，成型質(zhì)量差，施工工效低，增加了支護(hù)工作量和材料消耗，而且大大降低了地下洞室圍巖的完整性和穩(wěn)定性。

為了克服上述傳統(tǒng)光面爆破技術(shù)的不足，國(guó)內(nèi)外科技工作者提出了定向聚能爆破技術(shù)，并開(kāi)展了大量理論和探索性試驗(yàn)研究，各種聚能控制爆破技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。自上世紀(jì)八十年代國(guó)內(nèi)開(kāi)始研制并試用聚能爆破技術(shù)，但由于技術(shù)及工藝水平的限制無(wú)法正常應(yīng)用于施工，很長(zhǎng)一段時(shí)間聚能爆破試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用處于停滯狀態(tài)。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，由于工程建設(shè)的需要，聚能爆破技術(shù)再次受到科技工作者的重視，并設(shè)計(jì)了多種型式、多種材質(zhì)的聚能藥包或切縫藥包，如中國(guó)專(zhuān)利先后公布了與切縫藥包或聚能藥包相關(guān)的多項(xiàng)定向聚能爆破裝置，如一種雙向聚能拉張成型爆破管（申請(qǐng)?zhí)枺?00610113007.X）、一種復(fù)合聚能型爆破藥包及其生產(chǎn)方法（申請(qǐng)?zhí)枺?00910232537.6）、一種巖石定向斷裂爆破裝置（申請(qǐng)?zhí)枺?00620074520.8）、一種帶有切縫的聚能管（申請(qǐng)?zhí)枺?00920099039.8）、巖石爆破裂紋定向擴(kuò)展方法與裝置（申請(qǐng)?zhí)枺?01010576482.7）、雙聚能預(yù)裂與光面爆破專(zhuān)用裝置（申請(qǐng)?zhí)枺?00720062631.1）、雙聚能預(yù)裂與光面爆破方法及其專(zhuān)用裝置（申請(qǐng)?zhí)枺?00710034494.5）、可使相鄰兩爆破孔之間距離加長(zhǎng)的巖石爆破劈裂器（申請(qǐng)?zhí)枺?01020215783.2）等，滿足不同工程控制爆破的技術(shù)需求，直接推動(dòng)了定向聚能爆破技術(shù)的發(fā)展及推廣應(yīng)用。

根據(jù)爆炸初始定向裂縫的獲得方式，上述聚能控制爆破方法可分為三類(lèi)：

1、炮孔切槽定向斷裂爆破

炮孔切槽爆破法不改變藥卷結(jié)構(gòu)，需要采用專(zhuān)用切槽鉆頭，在巖體開(kāi)裂方向切出一條一定深度的槽，形成切槽炮眼。該技術(shù)鑿巖工序時(shí)間長(zhǎng)，作業(yè)難度大，鉆孔效率低，成本高。

2、聚能藥包定向斷裂爆破

聚能藥包爆破法需要加工專(zhuān)用異形管材，通過(guò)改變管材的斷面形狀或在圓管內(nèi)壁加工V形突起等方法形成聚能穴，然后進(jìn)行人工裝藥。聚能藥包制作工藝麻煩，成本高，雖然在工程應(yīng)用中取得了良好的技術(shù)效果，但缺乏應(yīng)用普遍性，不利于推廣應(yīng)用。

3、切縫藥包定向斷裂爆破

相對(duì)而言，切縫藥包爆破技術(shù)具有藥包制作簡(jiǎn)單、取材方便、成本低、對(duì)鉆爆工序干擾少、適應(yīng)性強(qiáng)、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)，在軟巖、中等硬度或堅(jiān)硬巖體控制爆破中均取得了較好的應(yīng)用效果。切縫藥包是采用一定直徑和長(zhǎng)度的圓形工程塑料管材，在其側(cè)壁縱向?qū)ΨQ(chēng)加工兩條V形切槽、切縫或圓形排孔，以形成對(duì)稱(chēng)聚能槽，后將直徑25mm或32mm的藥卷塞入聚能管，即制成了切縫藥包。爆破過(guò)程中，僅需在炮孔內(nèi)裝入預(yù)先加工好的聚能切縫藥卷即可。

存在問(wèn)題：

（1）盡管?chē)?guó)內(nèi)外科技工作者提出了多種型式、多種材質(zhì)的聚能藥包或切縫藥包，有關(guān)聚能爆破技術(shù)室內(nèi)試驗(yàn)和理論研究取得了大量的研究成果，在小斷面巷道、水利水電工程邊坡露天臺(tái)階等深孔爆破中得到一定的推廣應(yīng)用，但由于聚能藥包結(jié)構(gòu)復(fù)雜或現(xiàn)場(chǎng)施工工藝不成熟，巖體工程爆破現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用依然很少，特別是在目前快速發(fā)展的高速公路和高速鐵路隧道工程鉆爆施工中的應(yīng)用基本上是空白。

（2）現(xiàn)場(chǎng)聚能爆破施工工藝方面，關(guān)鍵是沒(méi)有適于縱向不耦合間隔裝藥結(jié)構(gòu)型式的聚能藥包的定位定向?qū)I(yè)裝置，炮孔內(nèi)聚能穴定向難。采用傳統(tǒng)的木質(zhì)或塑料炮桿將聚能管推入水平炮眼時(shí)，由于炮眼壁的摩擦或殘留鉆孔碎屑的阻擋而使得藥包發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不能保證聚能射流沿著設(shè)計(jì)輪廓線擴(kuò)展。孔內(nèi)切縫藥包無(wú)法定向或定向不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致比傳統(tǒng)光面爆破更差的爆破效果。

（3）由炮桿和固定于炮桿端頭的定向器組成的聚能管專(zhuān)用定向調(diào)整桿（《可精確定向斷裂爆破聚能管及其定向調(diào)整桿》（申請(qǐng)?zhí)枺?8221962.8）），在一定程度上解決裝藥過(guò)程中切縫方向的控制問(wèn)題，但該裝置利用調(diào)整卡頭嵌入聚能管端部的定位缺口或凹槽進(jìn)行切縫定向，一方面需要在聚能管端部額外加工凹槽，另一方面將聚能管推入炮孔過(guò)程中容易滑脫，再對(duì)中極其困難，現(xiàn)場(chǎng)可操作性差，工效低。