一种销钉法防渗隔热套管装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种销钉法防渗隔热套管装置，包括中空的金属套管本体，所述套管本体的上下两端分别设有接线密封端和底部密封端，所述接线密封端和所述底部密封端与所述套管本体的内壁形成一个密封内腔；所述套管本体上下两端还分别设有若干横向贯穿所述套管本体的销孔，所述销孔分别靠近所述接线密封端和所述底部密封端的外侧设置，所述销孔中设有销钉；所述套管本体的外壁错开所述销孔开有竖向的凹槽；所述套管本体的外部包裹有防渗隔热材料；本销钉法防渗隔热套管装置结构简单，易于制作，安全系数高，密封性好，采用较大尺寸时能够运用于工程爆破；采用较小尺寸时能够用于实验室模拟试验。

A kind of anti-seepage and heat insulation casing device with pin method

【技术实现步骤摘要】
一种销钉法防渗隔热套管装置
本技术涉及到膨胀爆破装置
，具体涉及到一种销钉法防渗隔热套管装置。
技术介绍
在矿山与石材开采、基坑开挖、隧道与地下空间施工、顽石/孤石安全爆破拆除、管道等堵塞疏通等市政交通工程中，常常需要进行爆破。爆破致裂法具有效率高、成本低等特点，在采矿工程、地下交通工程和水利水电工程等岩体开挖中得到广泛应用。然而在爆破作业过程中产生的强烈冲击波会造成近区岩体扰动与损伤，以及远区岩体的振动危害，从而会对工程岩体稳定性及周边环境的安全性造成一定影响。为了提高作业安全性、降低冲击扰动强烈，同时达到较为理想的破岩效果，利用高能气体膨胀做功致裂岩体的新型碎岩技术应运而生，尤其是CO2相变膨胀致裂技术正受到矿山开采、隧道掘进、市政交通等领域广泛关注。高能气体压裂技术最早于19世纪60年代出现在美国，该技术是一种利用火(炸)药在短时间内燃烧产生的冲击波和爆生气体来压裂岩体。最开始是采用TNT等猛炸药对储层实施爆炸压裂，但因爆炸对井筒和地层的破坏太大而逐渐被淘汰，取而代之的是使用硝化棉等火(炸)药的爆燃来实施高能气体压裂。近年来还出现了浓稠硝基甲烷炸药、液体推进剂等一系列爆燃更稳定、更加安全、更高效的高能火药。从原理上讲，CO2相变膨胀致裂装置也属于高能气体压裂技术中的一种，最早由欧美国家科研人员研发。该装置利用液态CO2为媒介，将液态CO2和发热管(爆炸性物质)封装在密闭容器内。激发发热管使之在数十毫秒内产生800℃以上的高温，液态CO2压力急剧增加，高压气体快速释放，致使岩体开裂或破碎。在CO2气爆致裂岩体施工过程中，由于发热管(II类爆炸品)在摩擦、静电等偶然因素作用下提前触发，曾出现致裂管炸管或飞管事件。然而，无论是控制爆破技术，还是高能气体压裂技术，当前均不同程度的使用到I、II类民用爆炸品(当前二氧化碳相变膨胀致裂技术使用的发热药属于II类民用爆炸品)，并没有从根本上解决安全与冲击扰动问题。因此，需要开发一种安全性高、易于操作的高能气体压裂方法。于是，干冰粉动态破岩技术应运而生。但施工中有时会面临定向的需要，有时部分岩土不需要爆破甚至不可以爆破，且对于更大更坚硬的岩石需要更强的爆破力度，因此需要耐压性能更好强度更高的致裂管，对于装配过程管内压强的控制以及密封问题都需要更好地解决。为了更好地培养地下工程爆破施工的专业人才，更高效地利用爆炸装置研究爆破力学以及爆破方面的各种知识，探索爆破的奥秘，实验室模拟装置是不可或缺的，而对于传统的炸药爆破引进实验室来说显然是不合理的，因为炸药可控性较低，威力较大，极易引发爆炸火灾，对学生个人以及学校造成不可估计的损害。新型可控材料且危害性小的爆破方式和爆破装置亟待研发。目前，仅有武汉理工大学拥有爆破实验教学，且是利用仿真电雷管和塑料导爆管雷管代替雷管，仍有一定的危险性且成本较高。因此低成本安全性高的实验室模拟装置急需研发。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种销钉法防渗隔热套管装置。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种销钉法防渗隔热套管装置，包括中空的金属套管本体，所述套管本体的上下两端分别设有接线密封端和底部密封端，所述接线密封端和所述底部密封端与所述套管本体的内壁形成一个密封内腔；所述套管本体上下两端还分别设有若干横向贯穿所述套管本体的销孔，所述销孔分别靠近所述接线密封端和所述底部密封端的外侧设置，所述销孔中设有销钉；所述套管本体的外壁错开所述销孔开有竖向的凹槽；所述套管本体的外部包裹有防渗隔热材料。本防渗隔热套管装置通过凹槽使得管壁厚度不均从而能够产生定向致裂，按照爆破需要，在需要爆破处切割凹槽，实现定向爆破，避免爆破造成不必要处被炸裂的影响。本销钉法防渗隔热套管装置结构简单，易于制作，采用较大尺寸时能够运用于工程爆破；采用较小尺寸时能够用于实验室模拟试验。所述接线密封端和底部密封端封堵住所述套管本体形成密封内腔，气密性良好，并通过销钉固定，保证内部受到高压时两端的所述接线密封端和底部密封端不会被喷出，确保的定向爆破的效果。所述防渗隔热材料一方面能够减少所述套管内的热量向外散发，另一方面能够保护施工人员或试验人员在触碰套管时不被冻伤。还可以防止在干冰粉升华为二氧化碳时渗透出致裂管到环境中。进一步的，所述接线密封端为带有若干轴向通孔的圆柱体；其中一个所述通孔为导气孔，所述导气孔中连接有导气管，所述导气管上设有安全阀门；剩余所述通孔为导线孔，所述导线孔中连接有导线；所述圆柱体的外壁与所述套管本体内壁之间通过双“O”型密封圈密封。所述通孔，用以穿过导线和连接导气管以接通内部加热材料和点火装置，并控制气压，保证安全。优选的的，所述通孔为5个，中部的所述通孔为所述导气孔，四周的4个通孔为导线孔；所述通孔均通过热熔胶棒焊接密封。进一步的，所述底部密封端为实心圆柱体并与所述套管本体内壁之间通过双“O”型密封圈密封。确保密封性良好。进一步的，所述套管本体、所述接线密封端和所述底部密封端的材质均为为铝合金或铁质、铝质、铜质中的任一材料。采用铝合金或铁质、铝质、铜质等金属材料，增加套管的耐压性能，增大爆破强度，并且有利于实施定向致裂技术，组成了本质安全型的致裂管，能够达到了理想的爆破效果。进一步的，所述防渗隔热材料为硅酸铝纸。进一步的，所述密封内腔中设有干冰粉和二氧化碳聚能剂，以及管内加热装置和管内点火装置。所述加热装置为加热棒通过导线与外部连接，为密封内腔中的干冰粉加热；所述点火装置为点火头，用于快速点火。本销钉法防渗隔热套管装置的制作方法和使用方法如下：(1)用铝合金或铁质、铝质、铜质等金属材料制作套管本体内径为90mm、壁厚为5mm(或内径120mm管壁厚6mm、内径150mm壁厚7mm等)的致裂管用于工地施工，内径为20mm、壁厚为2mm(或内径15mm壁厚1.5mm等)的致裂管用于实验室施工(工地施工所需比例较大，实验室中选取小比例即可)，在套管本体外部进行激光开凿，竖向开凿凹槽，在爆破过程中致裂管的套管本体只在薄弱环节裂开；在管壁上下两端各打两个横向的贯穿所述套管本体的销孔，销孔相互平行；(2)再将一块直径与致裂管内径相同的带有双O型密封圈的金属质实心圆柱体封堵装置塞入所述套管本体下端，下部的两个销孔以上，保证密封性良好，再把两个销钉打入预留的销孔中加固，保证受高压时不会喷孔；(3)将配置好的干冰粉和二氧化碳聚能剂，以及管内加热装置和管内点火装置装入所述套管本体中，所述管内加热装置和管内点火装置分别连接有导线向外延伸；(4)取一块尺寸与(2)中相同的圆柱体封堵装置，其上打若干通孔，并穿过(3)中的导线，其中的一个通孔连接导气管，导气管上连有阀门；用热熔胶棒焊接通孔保证其气密性；该圆柱形封堵装置位于上部销孔的下方，组装完毕后，插入销钉进行固定；(4)在所述套管外包裹防渗隔热材料；(5)在需要爆破的岩体上打孔，孔深大于此套管长度，将本装置放入孔中，使有凹槽方向朝向需爆破方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种销钉法防渗隔热套管装置，包括中空的金属套管本体，其特征在于，所述套管本体的上下两端分别设有接线密封端和底部密封端，所述接线密封端和所述底部密封端与所述套管本体的内壁形成一个密封内腔；所述套管本体上下两端还分别设有若干横向贯穿所述套管本体的销孔，所述销孔分别靠近所述接线密封端和所述底部密封端的外侧设置，所述销孔中设有销钉；所述套管本体的外壁错开所述销孔开有竖向的凹槽；所述套管本体的外部包裹有防渗隔热材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种销钉法防渗隔热套管装置，包括中空的金属套管本体，其特征在于，所述套管本体的上下两端分别设有接线密封端和底部密封端，所述接线密封端和所述底部密封端与所述套管本体的内壁形成一个密封内腔；所述套管本体上下两端还分别设有若干横向贯穿所述套管本体的销孔，所述销孔分别靠近所述接线密封端和所述底部密封端的外侧设置，所述销孔中设有销钉；所述套管本体的外壁错开所述销孔开有竖向的凹槽；所述套管本体的外部包裹有防渗隔热材料。


2.根据权利要求1所述的销钉法防渗隔热套管装置，其特征在于，所述接线密封端为带有若干轴向通孔的圆柱体；其中一个所述通孔为导气孔，所述导气孔中连接有导气管，所述导气管上设有安全阀门；剩余所述通孔为导线孔，所述导线孔中连接有导线；所述圆柱体的外壁与所述套管本体内壁之间通过双“O”型密封圈密封。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞烁钢，胡少斌，蔡余康，朱文超，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32