利索能及
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专利号: 2020113255625
申请人: 浙江科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种聚能电爆破孤石方法,特征是,包括聚能电爆破碎孤石和打捞孤石两个过程,实现对浅部工程地铁建设基坑成槽和盾构掘进遇孤石或孤石群时利用聚能电爆进行精准破碎孤石;

具体实施过程步骤为:

步骤1,预制好电爆护筒(1)、V形聚能射流器(2);V形聚能射流器(2)下端设有小开口V形喷嘴,小开口V形喷嘴下端对应孤石(18)岩壁,小开口V形喷嘴呈正方形布设;

同时,预制好储水箱(12)、锥形射水管(4)、喇叭形打捞嘴(3)、残渣回流管(5)、残渣收集箱(13);锥形射水管(4)底端设置的小开口喷嘴结构,储水箱(12)、锥形射水管(4)相互连通,残渣回流管(5)、残渣收集箱(13)相互连通;

电爆护筒(1)的中心位置设残渣回流管(5);残渣回流管(5)的下端与喇叭形打捞嘴(3)焊接连接,其上端通过耐高压软管与残渣收集箱(13)连接;喇叭形打捞嘴(3)的形状为喇叭状;

残渣回流管(5)的外围布设锥形射水管(4),锥形射水管(4)为圆柱体结构,其下端布设为圆锥台形式,圆锥台的开口布设为小开口喷嘴结构,作用是汇聚高压水的动态冲刷力,使高压水经过圆锥台的小开口喷嘴射向孤石时形成高速射流,致使高速射流能迅速作用于电爆破碎后的孤石块表面形成压力,驱使孤石破碎块随高压水流经喇叭形打捞嘴(3)流入残渣回流管(5)内排出至残渣收集箱(13)内;锥形射水管(4)的上端通过耐高压软管依次与水压增压控制器(11)和储水箱(12)连接;

锥形射水管(4)的左右两侧布设放电预留孔,共设2个,用于为绝缘电流导线与导电铜棒的连接提供通道;放电预留孔的下端与V形聚能射流器(2)焊接连接;

V形聚能射流器(2)呈正方形布设,是内部中空的V形体结构,其下端布设有小开口的V形喷嘴,V形聚能射流器(2)的作用是确保能量高能流迅速在V形聚能射流器(2)的下端的小开口V形喷嘴处快速汇聚,并集中竖向施加在其对应的孤石(18)的表面岩壁上产生集中压力能进而破碎孤石(18);

导电铜棒(6)布设在V形聚能射流器的内部中心,其上端与V形聚能射流器(2)焊接连接;导电铜棒(6)的首端和末端分别与绝缘电流导线的正极和负极连接,并由下往上依次穿过射能器预留孔、放电预留孔后与高压储能放电系统中的放电控制器的正极和负极连接;

高压储能放电系统(8),包括高压储能器(803);

步骤2,将电爆护筒(1)设置于在孤石(18)的上部,孤石(18)埋藏于钻孔(20)内,钻孔(20)内的地下水充满V形聚能射流器(2)的整个空间以及均匀充填在电爆护筒(1)的底端外围和喇叭形打捞嘴(3)、锥形射水管(4)的下部空间;

步骤3,通过控制高压储能放电系统(8)对高压储能器(803)内的能量进行放电,导电铜棒(6)放电电能遇地下水(17)后致使V形聚能射流器(2)内部的温度迅速升高,并引起V形聚能射流器(2)内部的压力迅速升高并膨胀,在地下水(17)中形成高速扩张的水压冲击波,电能转化为高压爆炸式机械能并不断向外辐射能量,并迅速在V形聚能射流器(2)下端的小开口V形喷嘴处形成高能流,将高能流集中施加在其下端对应的孤石(18)的岩壁上产生集中压力能,而小开口V形喷嘴呈正方形布设,压力能沿孤石(18)表面形成正方形状聚能流,致使小开口V形喷嘴处的聚能高能流突破孤石(18)岩壁的极限承受强度,成漏斗状聚能破碎孤石(18);步骤4,通过控制储水箱(12)内的地下水(17)高压压入锥形射水管(4)内,通过锥形射水管(4)底端设置的小开口喷嘴结构汇聚高压水的动态冲刷力,使高压水经过小开口喷嘴射向破碎后的孤石(18)时形成高速射流,致使高速射流能迅速作用于电爆破碎后的孤石块表面形成压力,驱使孤石破碎块随高压水流经喇叭形打捞嘴(3)流入残渣回流管(5)内排出至残渣收集箱(13)内以完成孤石(18)的破碎打捞。