[实用新型]大孔径高效静态爆破辅助定向装置

说明书

大孔径高效静态爆破辅助定向装置，包括第一半圆管、第二半圆管、导向隔板和锥形堵头，导向隔板设置在第一半圆管和第二半圆管内部且导向隔板的两侧边缘分别伸入到第一半圆管与第二半圆管之间的竖向连接缝内，导向隔板下端与第一半圆管下端齐平，锥形堵头塞到第一半圆管和第二半圆管的上端口内。本实用新型利用静态破碎剂膨胀压力在半圆形钢管和带刃钢板产生的应力集中效应，起到爆破导向作用；单孔一次装药量大，膨胀压力大，破碎能力提高，胀裂时间大大缩短，破碎效率显著提高；同时有效解决了静态破碎剂喷孔现象，安全性好，操作简单，实用性强，能够重复使用，适用范围广。

技术领域

本实用新型属土木工程技术领域，具体涉及一种大孔径高效静态爆破辅助定向装置。

背景技术

静态破碎剂（Soundless Cracking Agent，SCA）与炸药、高能燃烧剂等在材料组成与物化性能上有本质的区别。炸药、高能燃烧剂爆破是通过气体膨胀，而在瞬间产生成千上百个大气压和2000 ～5000 ℃高温，致使周圆介质遭受强烈的破坏。而无声破碎剂是水泥类的膨胀胶凝材料，它与水反应，形成固相体积倍增的结晶，这一结晶的生成会对孔壁施加膨胀应压力静态破碎剂膨胀压力一般为30-40 MPa，而即使是坚硬岩石，其抗拉强度一般小于10 MPa，均能达到破碎的目的。由于SCA的水化反应继续进行，膨胀应力不断增长，使得被破碎物的裂缝宽度和深度不断扩展，致使脆性物体发生崩裂破碎。静态破碎剂能够在无振动、无飞石、无噪声和无毒气污染的“四无”条件下进行破碎或切割岩石、混凝土构造物，而且破碎物体时，不会损坏周围物体。此外，静态破碎剂的储存、使用都相当的简单，通过简单的培训，都能安全、简易地进行操作。

在实际使用静态破碎剂爆破时，人们希望降尽可能地降低胀裂时间，提高施工效率；同时，大理石、花岗岩等贵重石材荒料的开采，烟囱、水塔、高层大楼等大型建筑物，结构、基础中的柱、梁、板、墙体等的定向控制爆破需要爆破裂缝沿着某一个方向定向扩展。研究表明，低钻孔直径越大，装入的破碎剂量越大，产生的膨胀压力也越大，胀裂所需的时间也越短。然而当钻孔直径大于50 mm时，SCA水化会产生大量水蒸气，导致孔内的破碎剂喷出，发生喷孔现象，所以要进行大孔径（50 mm以上）静态破碎时，必须对装药孔口加以覆盖封堵。同时，通常条件下静态破碎剂裂纹沿着最小抵抗线方向扩展，若要使静态破碎剂的爆破裂缝沿着人们预定的方向扩展，必须要采用特定的辅助导向装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、便于操作、安全可靠、能够重复使用的大孔径高效静态爆破辅助定向装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：大孔径高效静态爆破辅助定向装置，包括第一半圆管、第二半圆管、导向隔板和锥形堵头，第一半圆管、第二半圆管和导向隔板均沿竖向方向设置，第一半圆管和第二半圆管的结构相同且左右对称设置，导向隔板的宽度大于第一半圆管的内径，导向隔板设置在第一半圆管和第二半圆管内部且导向隔板的两侧边缘分别伸入到第一半圆管与第二半圆管之间的竖向连接缝内，导向隔板的长度小于第一半圆管的长度，导向隔板下端与第一半圆管下端齐平，锥形堵头呈下细上粗的圆台型结构，第一半圆管和第二半圆管之间形成的内孔的孔径大于锥形堵头的下端面的直径且小于锥形堵头的上端面的直径，锥形堵头塞到第一半圆管和第二半圆管的上端口内。

第一半圆管上端部外圈固定设置有第一半圆法兰盘，第二半圆管上端部外圈固定设置有第二半圆法兰盘。

导向隔板的横截面呈中间厚、前后两端尖锐的结构，且外轮廓线由中间向前后两侧曲线过渡。

采用上述技术方案，本实用新型的大孔径高效静态爆破辅助定向装置的静态爆破施工方法，包括以下步骤，

（1）在岩石或混凝土上沿欲裂方向划上一条直线段，在直线段上均匀开凿一排钻孔，每个钻孔的中心均位于该直线段上，钻孔的直径稍大于第一半圆管和第二半圆管的外径，第一半圆管和第二半圆管的下端面与钻孔的孔底接触；