专利名称：快速埋设地锚桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地锚桩，具体地说，是一种可以应用火箭技术实现快速埋设的地锚桩。
背景技术：
目前，大量用于加强构、建筑物地基基础的桩主要有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩等，而将各类桩打入地基最常用的方法是采用气锤式打桩机，另外还有液压锤沉桩法等。上述有关桩的施工方法广泛适用于地基坚固程度要求高的永久性工程，但是，这些常用的打桩方法存在着打桩时间长，浪费人力、物力以及时间等缺陷，不适于针对军事或民用工程中，需要满足瞬间能够锚固的其它一些非永久性工程场合。
因此设计出一种可以快速锚固的地锚桩，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够实现桩基快速锚固、效率高、节约成本的快速埋设地锚桩，以克服现有技术存在的打桩时间长、浪费人力、物力以及时间等缺陷。
本实用新型是这样构思的应用火箭发射时产生的推力作为打桩的动力，同时利用火箭发动机燃烧室外壳作为地锚桩桩体，在火箭发动机点燃工作的瞬间，利用火箭发射时产生的强大推力将地锚桩迅速打入地下，且即时产生强大的锚固力。
本实用新型解决技术问题的技术方案如下一种快速埋设地锚桩，包括顺次连接的头部、燃烧室外壳、喷管和对喷管尾部进行密封的密封盖，所述头部连接燃烧室外壳一端内部塞有木塞，所述燃烧室外壳内部还包括固药板、推进剂、挡药板，所述挡药板尾部靠近喷管头部，所述燃烧室外壳上连接有鳍板和吊耳，还包括设置在燃烧室外壳内部的点火装置，所述点火装置的点火线经过燃烧室、喷管至喷管外。所述燃烧室外壳是地锚桩的桩体主干，同时燃烧室又是火箭发动机的燃烧室，因此燃烧室外壳既是提供动力的主要部件，又是桩的主体，本实用新型的有益效果1.将火箭技术应用于地锚桩埋设，实现了军事野战输油管线在悬挂穿越复杂地形时，地锚桩能够在粘土、亚粘土中快速予以锚固。该技术可以推广应用到需要快速锚固的其他非永久性工程。
2.将地锚桩与火箭发动机设计成一体，简化了结构，节约了材料。
3.应用本实用新型的火箭发动机有效地应用了侵蚀燃烧原理替代常规的正常燃烧原理，以此在火箭发动机工作时建立起了很高的压力风，从而能够产生很大的瞬时推力。
本实用新型解决了军事野战输油管线在悬挂跨越复杂地形时地锚桩需要快速锚固的问题，同时也可应用于需要快速锚固的其他类似工程。
图1是本实用新型快速埋设地锚桩总体结构示意图；图2是本实用新型头部结构示意图；图3是本实用新型喷管结构示意图；图4是本实用新型燃烧室结构示意图；图5是本实用新型挡药板剖视图；图6是本实用新型挡药板正视图；图7是本实用新型点火装置电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型。
参见图1，本实用新型快速埋设地锚桩，包括顺次连接的头部1、燃烧室外壳3、喷管10和对喷管尾部进行密封的密封盖11，所述头部连接燃烧室外壳一端内部塞有木塞2，所述燃烧室外壳内部还包括固药板5、推进剂6和挡药板9，所述挡药板9尾部靠近喷管10头部，所述燃烧室外壳上连接有鳍板7和吊耳8，还包括设置在燃烧室外壳内部的点火装置4，所述点火装置的点火线经过燃烧室、喷管至喷管外。
所述鳍板7有2个，对称焊接在燃烧室外壳3子午面内，鳍板在发射时起到导向作用，在使用时又是产生锚固力的主要构件；所述吊耳8焊接固定在与鳍板7相垂直的子午面上，在吊耳上连接有引出线，该线与需要固定的悬挂装置相连。
推进剂的选择本实用新型燃烧室内设有推进剂6，借鉴军工系统的相关经验，本实用新型选取使用广泛，性能稳定，价格相对便宜的军用制式发射药“双铅-2”作为火箭发动机的推进剂。推进剂在发动机中的装填方式确定通过相关理论计算和静态试验后，选择为实心圆柱形的装填方式，由此确保了推进剂在发动机中的良好燃烧，并能产生强大的动力。
头部设计快速埋设地锚桩头部形状的选择对发射深度影响较大。头部形状主要有平头体、半球体、锥体、卵形体和台阶体。而常用的以半球体、圆锥体和卵形体三种形式为多。三种头部形体相比较以卵形体发射阻力为最小，圆锥体次之，半球体为最大。而加工制造以卵形体为最难，圆锥体次之。根据分析并参考有关数据，如图2所示，本实用新型头部形状选择为圆锥体，顶部改进为小半径的半球体，这种形式阻力较小，制造工艺性好，头部的长细比比较大，对发射极为有利。
喷管设计喷管结构如图3所示，火箭发动机喷管的功能有两个，一是调节燃气流量和控制燃烧室的压力，确保推进剂正常燃烧；二是使燃气具有的热能有效地转换为定向流动的动能，并将亚音速流转变为超音速流。火箭发动机中最常用的是拉瓦尔喷管，喷管设计的基本参数是由总体方案决定的，经理论计算与试验得到的具体参数如下喷喉直径dt＝54.3mm喷喉长度Lt(为一自由尺寸)扩张角2α＝30°收敛角2β＝60°扩张段长度Le＝124mm燃烧室设计燃烧室外壳是快速埋设地锚桩的主体，也是火箭发动机的重要部件，通过它连接头部和喷管，同时还要在上面焊接其它部件。通过计算分析、比较决定设计成如图3所示圆筒形结构。
推进剂挡药板设计在火箭发动机中挡药板的作用不可忽视，尤其在本实用新型中，推进剂的装填根数较多，总燃烧面积大，燃烧时间短，燃气流量大，使得挡药板设计较为困难。在本设计中在保证挡药板具有足够通气面积的条件下，为了增加挡药板的强度和刚度，采用如附图5、图6所示的结构，在实际使用中取得了良好的效果。
点火装置设计点火装置的作用是准确可靠地将火箭发动机主装药迅速点燃，所述点火装置包括点火盒12、电点火管13、点火药14和点火线15，所述点火药14、电点火管13位于点火盒12内，所述点火线15从点火盒12引出，经过燃烧室、喷管10至喷管外，与长80～100m的外接线临时布设引爆线相连接，发射时再与电源接通。
点火药采用3#小粒黑火药、电发火管为了作用可靠，采用制式电桥低电阻两个并联发火管点火盒采用0.5mm厚的赛璐珞压粘制成。
点火线外电路采用普通灯用电线，发动机内电路采用5#单股电线。
电源采用12V直流电源点燃发火管。
本实用新型是这样使用的将附图2的头部放入木塞后利用螺纹与附图1中的燃烧室紧密结合。如图1所示将固药板放置到位，将发射药与点火装置的组合件放置在固药板上，并将点火具中的二根引出线拉出燃烧室外。在燃烧室内均匀地放置好数十根推进剂(用火药加工而成的圆柱形药柱)，在药柱上方放上图5所示的挡药板，再旋上喷嘴，盖上密封盖。图1中的鳍板和吊耳先前就焊接在燃烧室外壳相应的位置上，这样快速埋设地锚桩的结构安装即完成。
在发射前，在锚固点预挖好深度约为0.3m、直径与地锚桩的燃烧室外径略大的坑，把快速埋设地锚桩垂直竖起，取掉喷嘴的密封盖。在距锚泊点80～100m处放置好电点燃装置，并布线至发射点，再将电点燃导线与快速埋设桩的点火引出线连接好。在确认发射区半径为80m以上的区域无人时，指挥员发布发射令，点火操作员接通点燃电源，快速埋设地锚桩火箭发动机被点燃工作，产生强大的推进力将地锚桩迅速埋设好。
权利要求1.一种快速埋设地锚桩，其特征在于，包括顺次连接的头部、燃烧室外壳、喷管和对喷管尾部进行密封的密封盖，所述头部连接燃烧室外壳一端内部塞有木塞，所述燃烧室外壳内部还包括固药板、推进剂、挡药板，所述挡药板尾部靠近喷管头部，所述燃烧室外壳上连接有鳍板和吊耳，还包括设置在燃烧室外壳内部的点火装置，所述点火装置的点火线经过燃烧室、喷管至喷管外。
2.根据权利要求1所述的快速埋设地锚桩，其特征在于，所述鳍板有2个，对称焊接在燃烧室外壳子午面内，所述吊耳焊接固定在与鳍板相垂直的子午面上。
3.根据权利要求1或2所述的快速埋设地锚桩，其特征在于，所述头部为圆锥形头，所述头部的顶尖部为半球形。
4.根据权利要求3所述的快速埋设地锚桩，其特征在于，所述点火装置包括点火盒、电点火管、点火药和点火线，所述点火药、电点火管位于点火盒内，所述点火线从点火盒引出，经过燃烧室、喷管至喷管外。
5.根据权利要求1或2所述的快速埋设地锚桩，其特征在于，所述点火装置包括点火盒、电点火管、点火药和点火线，所述点火药、电点火管位于点火盒内，所述点火线从点火盒引出，经过燃烧室、喷管至喷管外。
专利摘要本实用新型公开了一种快速埋设地锚桩，包括顺次连接的头部、燃烧室外壳、喷管和密封盖，所述头部连接燃烧室外壳一端内部塞有木塞，燃烧室外壳内部还包括固药板、推进剂、挡药板，所述挡药板尾部靠近喷管头部，所述燃烧室外壳上连接有鳍板和吊耳，还包括设置在燃烧室外壳内部的点火装置，所述点火装置的点火线经过燃烧室、喷管至喷管外。本实用新型应用火箭发射时产生的推力作为打桩的动力，利用火箭发动机燃烧室外壳作为地锚桩桩体，将地锚桩迅速打入地下，即时产生强大的锚固力。解决了军事野战输油管线在悬挂跨越复杂地形时地锚桩需要快速锚固的问题，也可应用于需要快速锚固的其他类似工程。
文档编号E02D5/80GK2778884SQ20042011087
公开日2006年5月10日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者张建国, 陈国良, 赵菊林, 周院来, 张根银, 王燕舞, 张帮顺, 许志国, 孙宗兴, 张波, 吴新民, 邵颖新, 徐占魁 申请人:中国人民解放军94656部队