[發明專利]一種巖爆隧道的預卸壓裝置及施工方法

在審

• 申請號: 202210665358.0
• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN114961747A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 徐立鐘;吳正宇;朱要亮;蔣國平
• 申請（專利權）人: 中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21C37/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：包括底板(12)，所述底板(12)頂端固定設有底座(17)，所述底板(12)頂端設有封閉艙(1)，所述底座(17)設在封閉艙(1)內部且底座(17)外端與封閉艙(1)內壁相接觸，所述封閉艙(1)外端固定設有連接板(13)，所述連接板(13)設在底板(12)頂端并與底板(12)通過螺栓相連接，所述封閉艙(1)外端固定設有連接管(11)。

2.根據權利要求1所述的一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：所述封閉艙(1)內部設有固定桿(16)，所述固定桿(16)兩端與封閉艙(1)內壁固定連接，所述固定桿(16)外端固定設有彈簧(15)，所述封閉艙(1)頂端固定設有泄壓管(2)，所述泄壓管(2)內部設有插桿(4)，所述插桿(4)外端與泄壓管(2)內壁相接觸，所述泄壓管(2)上設有擋桿(3)，所述擋桿(3)貫穿泄壓管(2)和插桿(4)，所述擋桿(3)兩端均套設有固定環并與固定環通過螺紋連接。

3.根據權利要求2所述的一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：所述插桿(4)底端開設有泄壓槽(21)，所述插桿(4)底端固定設有密封圈(19)，所述密封圈(19)外端與泄壓管(2)內壁相接觸，所述彈簧(15)一端延伸至泄壓槽(21)內部并與泄壓槽(21)內部頂端固定連接，所述插桿(4)外端開設有兩個透氣孔(20)，所述透氣孔(20)與泄壓槽(21)相連通，所述泄壓管(2)頂端開設有兩個凹槽(18)，兩個所述凹槽(18)分別設在兩個透氣孔(20)頂部，所述封閉艙(1)外端固定設有壓力表(14)。

4.根據權利要求1所述的一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：所述連接管(11)包括編織層(22)，所述編織層(22)由高強度纖維編織而成且不具有彈性，所述編織層(22)內壁上固定設有耐高溫橡膠層(23)，所述編織層(22)外端固定設有金屬網(24)，所述金屬網(24)外端固定設有多個加固環(25)。

5.根據權利要求1所述的一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：所述連接管(11)一端固定設有儲水艙(6)，所述儲水艙(6)一側設有封閉門(5)并與封閉門(5)通過螺栓連接，所述儲水艙(6)一側內壁上固定設有滑桿(27)，所述滑桿(27)外端套設有推板(28)，所述推板(28)內側固定設有第一橡膠圈，所述第一橡膠圈內側與滑桿(27)外端相接觸，所述推板(28)外端固定設有第二橡膠圈，所述第二橡膠圈外端與儲水艙(6)內壁相接觸，所述儲水艙(6)內部設有隔離網(26)，所述隔離網(26)外端與儲水艙(6)內壁固定連接，所述隔離網(26)設在連接管(11)與推板(28)之間。

6.根據權利要求5所述的一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：所述儲水艙(6)另一側固定設有插管(9)，所述插管(9)外端固定設有進水管，所述進水管一端套設有密封蓋并與密封蓋通過螺紋連接，所述插管(9)外端固定設有密封板(7)，所述密封板(7)一側固定設有密封墊(8)。

7.根據權利要求6所述的一種巖爆隧道的預卸壓裝置，其特征在于：所述密封板(7)另一側設有多個螺紋桿(10)，所述螺紋桿(10)設在插管(9)外側，所述密封板(7)由導熱性強的金屬材料制成，所述螺紋桿(10)一端貫穿密封板(7)和密封墊(8)，所述螺紋桿(10)內部開設有空腔，所述空腔內部設有加熱棒(29)，所述加熱棒(29)外端與空腔內壁相接觸，所述加熱棒(29)一端延伸至空腔外部。

8.一種權利要求1-7任一項所述的巖爆隧道的預卸壓裝置的施工方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟一：通過進水管和插管(9)向儲水艙(6)中加入適量的水，儲水艙(6)內部的水位應低于插管(9)與儲水艙(6)的連接處，隨后在將要施工的巖石上打孔，將插管(9)的一端插入孔內部，使得密封板(7)一側的密封墊(8)貼緊巖石，將巖石內部密封，而后利用螺紋桿(10)將密封板(7)和插管(9)固定在巖石上，儲水艙(6)與插管(9)相連通，因此儲水艙(6)與巖石上的孔相連通；

步驟二：將加熱棒(29)塞入螺紋桿(10)中的空腔，加熱棒(29)的外端與空腔的內壁相接觸，加熱棒(29)的一端留在空腔的外側，以此將加熱棒(29)通電，通電后的加熱棒(29)對螺紋桿(10)進行加熱，而螺紋桿(10)外端與巖石接觸且螺紋桿(10)的導熱性良好，因此加熱棒(29)便能夠間接的為巖石進行加熱；

步驟三：將巖石加熱一段時間后，取出加熱棒(29)，在底座(17)頂端放置炸藥，炸藥的量根據實際情況而定，隨后將封閉艙(1)扣在底板(12)頂端并與底板(12)連接，使得封閉艙(1)和底板(12)之間形成一個密封的空間，隨后將炸藥引爆，炸藥爆炸在密閉的空間內產生巨大的壓力，壓力沿著連接管(11)進行傳遞，連接管(11)將壓力導入儲水艙(6)中，推動推板(28)在儲水艙(6)內部移動并擠壓儲水艙(6)中的水，水因此通過插管(9)進入巖石上的孔中，且爆炸產生的高壓通過推板(28)向水施壓，使得水從孔內擠壓巖石，進而使巖石碎裂，水在進入孔內的同時也為加熱后的巖石降溫，溫度的急劇變化會使得巖石急劇收縮而開裂；

步驟四：在施工基本完成后，封閉艙(1)中若還處于高壓狀態，此時，快速取下擋桿(3)，在高壓的推動下，失去束縛的插桿(4)向上移動，拉動彈簧(15)伸長，插桿(4)外端的透氣孔(20)隨著插桿(4)移動，當透氣孔(20)移動至凹槽(18)處時，封閉艙(1)內部的高壓便經過透氣孔(20)和凹槽(18)進行釋放，待高壓釋放完畢后，彈簧(15)拉動插桿(4)回到原位，此時再打開封閉艙(1)進行清理即可。