[实用新型]一种膨胀管式准静态水压力破裂岩石的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种膨胀管式准静态水压力破裂岩石的装置。

背景技术

岩石爆破的方法有很多种，通常多采用炸药爆破方式进行。但是城市居民密集区的楼房、岩石边坡等地区不适合采用炸药剧烈爆破，这些岩石工程通常要采用静态爆破的方式。现在常见的静态爆破方式有静态破碎剂破碎方式和劈裂机破裂方式等。

在静态破碎剂破碎方式中，静态破碎剂使用的成本较高，现代工程施工每立方要花费300元，并且施工工艺难度大，对环境条件要求较高，爆破时间长，不容易控制工期。同时，又因为静态破碎剂破碎方式是依靠破碎剂的化学反应的热膨胀效应而产生高压破碎岩石的，经常有喷孔伤人的危险，其危险性较高。

劈裂机破碎方式一般使用在道路路面混凝土破碎、小型岩石的破裂工程中。劈裂机采用楔形强行压入岩石孔隙达到拉裂岩石的目的，这种楔形材料对提供高压的设备要求较高，并且制作的劈裂枪的长度受到了限制，目前最长的破裂枪达到600mm，因此劈裂岩石的深度非常有限，限制了其应用范围。

实用新型内容

本实用新型为了提高静态破碎效率，降低破碎岩石成本，减小破碎施工中的危险，提供了一种膨胀管式准静态水压力破裂岩石的方法。

本实用新型的技术方案如下：

一种膨胀管式准静态水压力破裂岩石的装置，包括高压泵站、耐高压的橡胶膨胀管以及连接橡胶膨胀管和高压泵站的高压管；高压泵站通过高压管连接橡胶膨胀管，高压管置于待破裂岩石的钻孔中。

所述的装置，所述耐高压的橡胶膨胀管，尺寸为Φ48×1000mm。

所述的装置，其特征是，所述高压泵站为电动高压泵或手动高压泵。

因为岩石的抗拉强度远远小于抗压强度，大约为1/10～1/15，故岩石在较低的压力下发生拉裂破坏，从而起到静态爆破的效果。这种爆破不受环境、温度、工具使用熟练程度等因素的影响，快速破裂，对周围环境无影响，不产生污染物，并且可以重复使用，绿色环保，低碳，最重要的是爆破效率高，成本低，并且不受岩石大小的影响。

本实用新型用的耐高压的膨胀管替代复杂的破碎剂工艺，节省了材料的制作，加工和调制等，节省了成本，简化了操作流程，使得技术变得更加简单、高效，安全性能同时也得到可靠的提高，并且能够适用各种大小岩体。

附图说明

图1为膨胀管式准静态水压力破裂岩石的装置图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例1

本实施例的膨胀管式准静态水压力破裂岩石的装置如图1所示，以耐高压的橡胶膨胀管(耐高压的橡胶膨胀管市场上可买到)替代“破碎剂”和“劈裂枪”，膨胀管的压力来自于管外的电动高压泵(或手动高压泵)，膨胀管和电动高压泵(或手动高压泵)用高压管相连接。破裂岩石的具体方法为：首先在岩石中开凿比膨胀管直径大1-2mm的钻孔(若钻孔的深度增加过大，超过一根膨胀管时，采用两根或两根以上的膨胀管相连接，对于露出岩石段的膨胀管用与其尺寸略大的厚壁钢管连接，以起到约束的作用，防治膨胀管没有岩石钻孔作用时发生破坏。)；其次将电动高压泵与膨胀管联接好；第三，待检查各个联接部位无问题后，启动电动高压泵，当膨胀管被充入高压水后开始膨胀，达到一定压力时，岩石发生破裂，发生响声，整个爆破完成。

实验分两组进行，一组是无配筋，一组配有Φ15钢筋，具体的方案如下：

一、实验材料

1、混凝土

32.5#普通硅酸盐水泥、砂、石子、水；模板采用的厚度为10mm的胶合板。

2、膨胀管

耐高压的橡胶膨胀管，尺寸为Φ48×1000mm，最大膨胀压力为40MPa，最大无约束变形尺寸为Φ80。耐高压的橡胶膨胀管一般用于煤矿、石油开采，具体如煤层注水封孔器等。实验用到的是煤层注水封孔器。

3、电动高压泵

采用的是玉环牌电动高压泵，最大工作压力为70MPa，工作电压为220V，工质可以为水、乳化液、液压油。实验时用的是水。

4、高压管

连接膨胀管、电动高压泵的高压管是耐高压橡胶管，尺寸为Φ30，承受压力为60MPa。

二、实验过程及实验结果

第一组实验：无筋混凝土试验