一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法技术

本申请公开了一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，包括步骤：在钢筋混凝土结构上设置一个高压作业点和一个以上的低压作业点；在高压作业点和低压作业点处分别构建储液腔，然后将电解液注入储液腔内，使电解液和钢筋混凝土结构接触；布置高压电极，使高压电极和高压作业点处的电解液接触；布置低压电极，使低压电极和低压作业点处的电解液接触；将高压电极的端部连接于脉冲功率源的高压电极端，将低压电极的端部连接于脉冲功率源的低压电极端；通过脉冲功率源产生高压大电流向高压电极和低压电极放电，最终产生冲击波使混凝土破碎。本申请解决了现有技术中通过爆破拆除法拆除钢筋混凝土结构存在危险性高的问题。除法拆除钢筋混凝土结构存在危险性高的问题。除法拆除钢筋混凝土结构存在危险性高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法


[0001]本申请属于破碎钢筋混凝土
，具体涉及一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法。

技术介绍

[0002]钢筋混凝土是指在混凝土中加入钢筋网、钢筋笼或钢板而构成的一种组合材料，加入钢材极大地改善了混凝土的力学性质。钢筋承受拉力，混凝土承受压力，钢筋混凝土结构具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。因而钢筋混凝土结构在城市建设中得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构在拆除时，通常会采用爆破拆除法、机械拆除法和人工凿除法。爆破拆除法速度较快，但是对环境危险性高，同时爆破拆除法在城市中也受到了严格的限制。机械拆除法和人工凿除法对环境影响较小，但是存在拆除效率低、以及操作人员受伤风险大的问题，因而现有的钢筋混凝土拆除方式并不满足当前使用需求。

技术实现思路

[0003]本申请实施例通过提供一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，解决了现有技术中通过爆破拆除法拆除钢筋混凝土结构存在危险性高的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，包括以下步骤：
[0005]在钢筋混凝土结构上设置冲击波作业点组，所述冲击波作业点组包括一个高压作业点和一个以上的低压作业点；所述高压作业点和所述低压作业点的间距小于设定距离；
[0006]在所述高压作业点和所述低压作业点处分别构建储液腔，然后将电解液注入所述储液腔内，使所述电解液和所述钢筋混凝土结构接触；
>[0007]布置高压电极，使所述高压电极和所述高压作业点处的电解液接触；布置低压电极，使所述低压电极和所述低压作业点处的电解液接触；
[0008]将所述高压电极的端部连接于脉冲功率源的高压电极端，将所述低压电极的端部连接于脉冲功率源的低压电极端；
[0009]通过所述脉冲功率源产生高压大电流向所述高压电极和所述低压电极放电，所述高压电极和所述低压电极之间产生高压电弧和局部放电贯穿所述钢筋混凝土结构，并利用所述钢筋混凝土结构内的钢筋传导脉冲强电场深入所述钢筋混凝土结构内部，以最大限度地将电能馈入所述钢筋混凝土结构内部，最终产生冲击波使混凝土破碎。
[0010]在一种可能的实现方式中，构建所述储液腔时，在所述钢筋混凝土结构上钻作业孔和/或布置外置电极组件；
[0011]所述作业孔为所述储液腔；所述外置电极组件的吸盘和所述钢筋混凝土结构的外壁形成所述储液腔。
[0012]在一种可能的实现方式中，钻好所述作业孔后，将电极棒放入所述作业孔内，使所
述电极棒下端的电极柱位于设定的作业点处，将所述高压电极或者所述低压电极连接于所述电极棒上端的电缆连接帽，所述电缆连接帽通过高压中心通杆连接于所述电极柱；
[0013]然后向所述作业孔内注入所述电解液，使所述电极柱和所述电解液接触。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述作业孔为水平钻孔或者上行钻孔时，在所述作业孔的孔口安装孔口密封装置。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述作业孔的孔深小于等于60cm。
[0016]在一种可能的实现方式中，布置所述外置电极组件时，将所述外置电极组件的吸盘贴合于所述钢筋混凝土结构上，将所述外置电极组件的输出电极连接于所述高压电极或者所述低压电极；
[0017]通过所述吸盘上的进水管将所述电解液注入所述储液腔内，使所述输出电极和所述电解液接触。
[0018]在一种可能的实现方式中，将所述外置电极组件的吸盘贴合于所述钢筋混凝土结构前，在所述吸盘的对接环的端面上涂抹黄油，所述黄油和所述钢筋混凝土结构接触。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述脉冲功率源产生高压大电流包括以下步骤：
[0020]通过电源向所述脉冲功率源的高压电容器充电，所述高压电容器充电至工作电压后，触发气体火花开关闭合，使所述高压电容器迅速放电产生高压大电流。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述设定距离为60cm。
[0022]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0023]本专利技术实施例提供了一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，该方法的高压电极和低压电极之间形成放电回路，高压作业点和多个低压作业点形成多个放电回路。高压电极和低压电极之间产生高压电弧和局部放电贯穿钢筋混凝土结构。高压电弧产生瞬间，高压电弧周围空气被迅速加热膨胀产生冲击波破碎钢筋混凝土结构的混凝土。此外，高压电极和低压电极产生局部放电生成的较短电弧也会产生冲击波并作用于混凝土。在这过程中，盐水虽然没有直接与钢筋混凝土结构的钢筋接触，但是该系统利用介质中孤立导体调整电场分布的基本原理，通过钢筋混凝土结构的钢筋传导脉冲强电场深入钢筋混凝土结构内部，最大限度的将电能馈入钢筋混凝土结构内部，进而实现通过电爆炸将混凝土破碎的目的。高压电极的弧形区域附近形成小范围的电弧，并且在高压电极到钢筋混凝土结构内部逐渐形成击穿通道。在混凝土内部的击穿通道的延伸的过程中，混凝土内部的通道延伸速度大于沿面放电形成的速度，最终先在混凝土内部形成击穿通道，此时击穿过程完成，并形成等离子体通道，最终等离子体通道迅速膨胀，并产生强烈的冲击波致使混凝土破碎。当高压电极和低压电极的间距大于设定距离时，沿面放电的距离变短，可能会导致沿面放电的发展过程快于内部放电的过程，从而先在混凝土表面形成放电通道，进而导致不能产生有效的冲击波的问题。因此高压作业点和低压作业点的间距小于设定距离，能够保证电爆炸破碎过程的顺利实施。本专利技术的系统破碎钢筋混凝土结构效率较高，安全性高，操作人员劳动强度低，因此实用性强，便于推广使用。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对
于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例一提供的利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的状态示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例二提供的利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的状态示意图。
[0027]图3为本专利技术实施例三提供的利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的状态示意图。
[0028]图4为本专利技术实施例四提供的利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的状态示意图。
[0029]图5为本专利技术实施例提供的电极棒的结构示意图。
[0030]图6为本专利技术实施例提供的外置电极组件的结构示意图。
[0031]附图标记：1
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钢筋混凝土结构；2
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高压作业点；3
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低压作业点；4
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储液腔；5
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高压电极；6
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低压电极；7
‑
脉冲功率源；8
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：在钢筋混凝土结构(1)上设置冲击波作业点组，所述冲击波作业点组包括一个高压作业点(2)和一个以上的低压作业点(3)；所述高压作业点(2)和所述低压作业点(3)的间距小于设定距离；在所述高压作业点(2)和所述低压作业点(3)处分别构建储液腔(4)，然后将电解液注入所述储液腔(4)内，使所述电解液和所述钢筋混凝土结构(1)接触；布置高压电极(5)，使所述高压电极(5)和所述高压作业点(2)处的电解液接触；布置低压电极(6)，使所述低压电极(6)和所述低压作业点(3)处的电解液接触；将所述高压电极(5)的端部连接于脉冲功率源(7)的高压电极端，将所述低压电极(6)的端部连接于脉冲功率源(7)的低压电极端；通过所述脉冲功率源(7)产生高压大电流向所述高压电极(5)和所述低压电极(6)放电，所述高压电极(5)和所述低压电极(6)之间产生高压电弧和局部放电贯穿所述钢筋混凝土结构(1)，并利用所述钢筋混凝土结构(1)内的钢筋传导脉冲强电场深入所述钢筋混凝土结构(1)内部，以最大限度地将电能馈入所述钢筋混凝土结构(1)内部，最终产生冲击波使混凝土破碎。2.根据权利要求1所述的利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，其特征在于：构建所述储液腔(4)时，在所述钢筋混凝土结构(1)上钻作业孔(10)和/或布置外置电极组件(9)；所述作业孔(10)为所述储液腔(4)；所述外置电极组件(9)的吸盘(91)和所述钢筋混凝土结构(1)的外壁形成所述储液腔(4)。3.根据权利要求2所述的利用电爆炸产生冲击波破碎钢筋混凝土的方法，其特征在于：钻好所述作业孔(10)后，将电极棒(8)放入所述作业孔(10)内，使所述电极棒(8)下端的电极柱(84)位于设定的作业点处，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓磊，张硕，陈孜虎，刘美娟，魏奇科，任婧，张智轶，刘建，王振强，王维说，
申请(专利权)人：西安闪光能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：