[实用新型]一种用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构

说明书

本实用新型提供一种用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构，包括水平钻孔，所述水平钻孔内自岩体向外依次布置干冰致裂器、缓冲段和封孔固结段，所述水平钻孔在封孔固结段的外端布置弯管器，所述弯管器用于向水平钻孔内的封孔固结段部分注入流塑状封孔材料以形成处于水平钻孔末端的封孔固结段。本实用新型中封孔结构采用缓冲段（碎石缓冲段）+封孔固结段的封孔方式，可以缓冲干冰相变反冲力，有效解决了冲孔问题。封孔材料为流体，利用连通器原理，通过将弯管器（例如：PVC弯头连接PVC直管）的简易操作便可实现了将封孔材料装满水平孔甚至上行孔中，免去孔内注浆的繁琐操作。

技术领域

本实用新型属于岩土工程建设技术领域，具体涉及一种用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构，主要适用于采用干冰聚能破岩及CO₂爆破破岩技术隧道开挖的水平钻孔的封孔快速施工。

背景技术

炸药爆破产生的强冲击波会造成近区岩体过度损伤破坏、远区岩体振动危害，也可能会对已有建筑物产生振动破坏，爆破产生的飞石可能会危及到周边人员生命财产安全，炸药爆破产生的大量粉尘和有害气体，污染地下有限空间环境。因此，在一些特定区域，例如人员密集区、重点文物保护区、重要工程设施周边等，还会面临火工产品审批困难、爆破作业受控的问题。在复杂敏感施工环境下，隧道掘进开挖过程中传统爆破开挖方式受到限制。

干冰聚能破岩施工技术（CN 208564545U、CN 113357986A）具有震动小、无飞石、有毒气体小、安全性高等优点。干冰聚能破岩技术通常用于开放空间，如边坡、基坑等，优势明显，效率高于机械破岩方法。干冰聚能破岩施工技术需要封孔，防止干冰致裂器冲孔。

目前，该技术极少在隧洞开挖中使用，主要受制于水平致裂孔封孔困难，封孔质量不过关难以达到破岩效果，也易发生安全事故。水平致裂孔封孔存在两点难点：（1）、专业封孔材料为流塑状，难以快速填充水平或上倾钻孔，并确保封孔段材料密实；（2）、干冰致裂器激发后，CO₂相变高压会引起致裂器反冲撞击封孔材料，造成封孔段损失破坏，封孔结构失效。

因此，亟需提供一种用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提供一种用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构。

为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：

一种用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构，其特征在于：所述用于干冰聚能破岩水平致裂孔的封孔结构包括水平钻孔；

所述水平钻孔内自岩体向外依次布置干冰致裂器、缓冲段和封孔固结段；

所述水平钻孔在封孔固结段的外端布置弯管器，所述弯管器用于向水平钻孔内的封孔固结段部分注入流塑状封孔材料以形成处于水平钻孔末端的封孔固结段。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案：所述水平钻孔略微向上倾斜。

作为本实用新型的优选技术方案：所述水平钻孔向上倾斜的角度为5度。

作为本实用新型的优选技术方案：所述缓冲段为碎石缓冲段，所述碎石缓冲段由5~15 mm级配碎石所形成。

作为本实用新型的优选技术方案：级配碎石由细长塑料袋所包裹后塞入水平钻孔（水平致裂孔）内以形成封孔缓冲带。

作为本实用新型的优选技术方案：所述缓冲段的长度为干冰致裂器长度的0.5~0.8倍。

作为本实用新型的优选技术方案：所述弯管器由PVC弯头和PVC直管所组成，所述PVC弯头的一端连接至水平钻孔的末端，所述PVC弯头的另一端与PVC直管相连接。