[发明专利]一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法

说明书

技术领域

本发明属于工程爆破的钻孔爆破技术领域，具体的说是一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法。

背景技术

随着我国社会经济的进步，工程爆破技术在大批水利、铁路、矿山工程的建设中快速发展，在隧洞、边坡、地下硐室等岩体爆破开挖工程中发挥作用。

在水利水电工程开发过程中，岩石高边坡马道和坝基建基面的开挖成型一直是影响工程施工效率的主要因素之一，现有技术中，传统的深孔台阶爆破、水平预裂或水平光面爆破和孔底设柔性垫层的小梯段孔间顺序起爆法均有孔底损伤大，开挖效率低的缺点。近年来新发展的应用孔底聚-消能装置的坝基一次成型钻孔爆破方法具有开挖效果可靠，便于一次成型的优点，成为控制大坝建基面、边坡马道成型的开挖质量，提高爆破作业效率的有效方法。

现有孔底聚-消能装置主要通过特定型式的消能结构多次反射爆炸冲击波，诱导爆炸冲击波能量往水平方向聚集，可以在水平方向上加强岩体破碎，在竖直方向上削弱岩体的爆破损伤，可有效减小爆后的起伏差，保证开挖面的一次成型，从而实现岩石基础垂直孔爆破开挖成型，达到改善爆破效果和提高施工效率的目的。但是，在现场装药施工过程中，多采用将炸药与孔底聚-消能装置绑接的方法（见附图3，炸药5与现有孔底聚-消能装置4a绑接），以此将炸药安装于孔底聚消能装置顶部，由于炸药药卷为条状、而孔底聚-消能装置的刚度很大且其顶部为锥形，导致炸药安装过程繁琐。此外，由于孔底聚-消能装置主要通过反射爆炸冲击波达到聚-消能效果，空气间隔的存在使得爆炸冲击波反射效果更佳，从而有利于聚-消能效果的充分发挥。但是，固定于孔底聚-消能装置顶部的炸药容易在自重作用下变形，进而与孔底聚-消能装置的锥形顶部直接接触，使得原有的空气间隔消失，导致孔底聚-消能装置的聚-消能效果无法充分发挥。

发明内容

本发明的目的是提供一种孔底空气间隔聚-消能装置及其安装使用方法，解决现有孔底聚-消能装置具有炸药安装过程繁琐、聚-消能效果无法充分发挥的缺陷。

本发明的一种孔底空气间隔聚-消能装置，包括圆形平台、连杆、配置细钢杆以及具有锥形顶部和圆柱底部的孔底聚-消能装置，所述连杆的上端与圆形平台连接、其下端与配置细钢杆的上端连接，配置细钢杆的下端与孔底聚-消能装置的顶部连接。

所述连杆的上端与圆形平台上分别设置有相互配套的螺纹，或者连杆的上端与圆形平台之间设置有铰链；连杆的下端与配置细钢杆的上端分别设置有相互配套的螺纹，或者连杆的下端与配置细钢杆的上端之间设置有铰链；配置细钢杆的下端与孔底聚-消能装置的顶部分别设置有相互配套的螺纹，配置细钢杆的下端能够旋入孔底聚-消能装置的最大深度为孔底聚-消能装置高度的1/3～1/2。

所述圆形平台为木质、PVC或铝合金材质，其厚度为2~4cm；所述连杆为木质或PVC材质，其直径为1~4cm。

本发明的一种孔底空气间隔聚-消能装置的安装使用方法，包含以下步骤：

步骤1，根据炮孔孔径，选择合适尺寸的孔底空气间隔聚-消能装置组件，其中圆形平台的直径小于炮孔孔径1~3cm，连杆的长度为炮孔孔径的3~10倍，孔底聚-消能装置的圆柱底部的直径小于炮孔孔径1~2cm、其圆柱底部的高度为炮孔孔径的1~2倍。

步骤2，在施工现场对孔底空气间隔聚-消能装置组件进行组装，将圆形平台与连杆、配置细钢杆以及孔底聚-消能装置从上之下依次连接；

步骤3，使用定位杆将组装好的孔底空气间隔聚-消能装置顶入炮孔底部，根据定位杆是否顶实来确定装置是否到达炮孔底部位置；

步骤4，向炮孔中装填炸药，然后用炮泥堵塞炮孔。

所述定位杆采用木质或PVC材料制成，其长度大于炮孔孔深减去孔底空气间隔聚-消能装置的高度，留0.5m裕度。

圆形平台的主要作用为：在本发明装置安放于炮孔时便于压实找平，在本发明装置安放于炮孔后作为炸药放置平台。连杆的主要作用为：连接圆形平台与孔底聚-消能装置，造成适宜长度的空气间隔。连杆要求具有一定承重能力，以便于上部平台放置炸药。孔底聚-消能装置的主要功能为：反射爆炸冲击波、增强水平向爆破效果、减弱孔底损伤。孔底聚-消能装置的具体结构以施工常用的孔底聚-消能装置为准，此外要求它的中心带有配置细钢杆。

在实际操作过程中，可以根据实际工程的钻孔尺寸预制圆形平台、连杆、配置细钢杆、孔底聚-消能装置的模具，对这些组件进行批量生产，然后运送到工程现场进行组装安放。

本发明与现有技术相比的优点是：