一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法与流程

1.本技术涉及岩土工程的技术领域，尤其是涉及一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法。


背景技术：

2.石方开挖时，为了降低开挖难度，通常会先对石方进行爆破。传统的爆破工程采用的是用炸药作为爆破源，但是该爆破方式会产生较强的震动、冲击、粉尘、噪声等，为此静态爆破得到发展、完善。
3.目前，常见的静态爆破采用的是破碎剂，爆破时在石方上钻取多个孔洞，孔洞之间的连线即是释放爆破后裂缝的延伸路径。爆破时先调和好破碎剂，然后将破碎剂倒入孔洞内，之后破碎剂会在孔洞内发生反应，开始固体硬化，温度升高，体积膨胀，直至把岩石涨破。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：当石方上钻取的孔洞直径较大时，破碎剂在孔洞内还未及时固化就开始升温、膨胀并释放气体，当孔洞内气体的压力达到一定程度时气体向上冲出，将破碎剂冲出孔洞，导致孔洞内的破碎剂数量减少，影响爆破效果。


技术实现要素：

5.为了降低被冲出的破碎剂数量，本技术提供一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法。
6.本技术提供一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法，采用如下的技术方案：一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法，包括以下步骤：s1：在石方上开挖多个灌注腔；s2：将调配好的破碎剂灌注至灌注腔内；s3：通过封闭装置封闭灌注腔腔口，并且灌注腔内的气体能够通过封闭装置排出至灌注腔外；s4：取下封闭装置；s5：清理碎石；所述s2中的封闭装置包括封闭板以及支撑杆，所述封闭板上下滑动于灌注腔，所述封闭板中部旋转连接有连接柱，所述连接柱外周侧上下滑动套设有位于封闭板上方的连接套，所述连接柱顶部外周侧上下对称固定有限位块，所述连接套位于上下两个限位块之间，所述支撑杆有多个且沿周向间隔铰接于连接套外周侧，所述灌注腔周侧腔壁沿周向倾斜开设有多个供支撑杆插入的支撑槽，所述支撑杆远离连接套一侧沿周向铰接设置有多个抵紧柱，所述支撑杆设置有驱动抵紧柱朝远离连接套方向翻转的扭簧，所述支撑杆内滑动穿设有驱动绳，所述驱动绳的一端延伸至支撑杆外且连接于连接柱外周侧，另一端连接有多个延伸至支撑杆外的连接绳，所述连接绳与抵紧柱一一对应且连接于抵紧柱，所述连接
柱向下滑动时连接绳驱动抵紧柱翻转至抵紧支撑槽槽壁，所述封闭板设置有动力组件，所述灌注腔内气体冲击封闭板时动力组件驱动连接柱旋转。
7.通过采用上述技术方案，使用时支撑杆插入支撑槽内，封闭板位于灌注腔内，且连接绳拉动抵紧柱初步抵接支撑槽槽壁。当灌注腔内的破碎剂产生气体向上冲击时，动力组件带动动力柱旋转，使得驱动绳缠绕在连接柱上，带动抵紧柱抵紧支撑槽槽壁，封闭板受到冲击向上运动至位于下方的限位块抵接连接套，此时支撑杆限制连接套向上运动，使得封闭板保持位于灌注腔内的状态，对向上冲击的破碎剂进行限制，使得破碎剂能够回落至灌注腔内，降低被冲出灌注腔的破碎剂数量，保证石方的胀裂效果。
8.可选的，所述动力组件包括动力块以及动力柱，所述动力柱旋转连接于封闭板底部且与连接柱同轴设置，所述动力柱顶部与连接柱底部固定相连，所述动力块设置于封闭板底部且与动力柱固定相连，所述动力块远离封闭板一侧为弧形凸面结构，所述动力块周侧且靠近封闭板的位置开设有多个喷气孔，所述喷气孔喷出气体的轨迹与动力块相切设置，所述动力块远离封闭板的位置开设有与喷气孔一一对应且相连通的进气孔。
9.通过采用上述技术方案，气体从进气孔进入再由喷气孔喷出，使得动力块进入旋转状态，此时驱动绳缠绕在连接柱上，使得抵紧柱抵紧支撑槽槽壁，提升对封闭板的支撑力，降低封闭板脱离灌注腔的可能。
10.可选的，所述动力块设置有覆盖进气孔用于过滤破碎剂的过滤网。
11.通过采用上述技术方案，过滤网过滤破碎剂，降低破碎剂进入进气孔的可能。
12.可选的，所述动力块开设有与进气孔一一对应且相连通的引导孔，所述引导孔成扩口状结构。
13.通过采用上述技术方案，引导气体进入进气孔，同时提升气体进入进气孔时的流动速度。
14.可选的，所述封闭板内开设有安装孔，所述动力柱穿过安装孔，所述动力柱外周侧设置有滑动齿，所述安装孔周侧孔壁沿周向间隔设置有连接齿，所述动力块带动驱动绳缠绕于连接柱时滑动齿单向滑动于连接齿，所述驱动绳脱离连接柱时连接齿单向支撑连接齿。
15.通过采用上述技术方案，驱动绳脱离连接柱，使得连接柱反向旋转时，动力柱能够带动封闭板进行反向旋转。
16.可选的，所述支撑杆滑动连接有能够靠近或者远离连接套的推动柱，所述封闭板顶部开设有沿圆周轨迹环绕连接柱且供推动柱滑动的滑动槽，所述封闭板外周侧沿周向间隔开设有多个容纳槽，所述封闭板铰接有多个位于容纳槽内且能够翻转至容纳槽外的抵接柱，所述容纳槽槽壁开设有连通滑动槽的连通孔，所述抵接柱设置有凸入滑动槽的翻转柱，所述翻转柱滑入连通孔时抵接柱滑入容纳槽内，所述翻转柱滑入滑动槽内时抵接柱滑出容纳槽外，所述驱动绳缠绕于连接柱时推动柱推动翻转柱滑入连通孔，所述封闭板设置有推动翻转柱凸入滑动槽的弹性推动件，所述驱动绳脱离连接柱时推动柱推动翻转柱翻转入滑动槽内。
17.通过采用上述技术方案，驱动绳脱离连接柱使得封闭板反向旋转时，内柱推动翻转柱翻转入滑动槽内，使得抵接柱翻转至容纳槽外对灌注腔腔壁进行抵接，提升对封闭板的支撑力。
18.可选的，所述弹性推动件为弹性橡胶块，所述弹性橡胶块设置于连通孔内。
19.通过采用上述技术方案，弹性橡胶块推动翻转柱翻转入滑动槽内。
20.可选的，所述支撑杆外周侧滑动套设有安装套，所述推动柱固定于安装套外周侧，所述安装套螺纹连接有用于抵紧支撑杆的抵紧螺栓。
21.通过采用上述技术方案，安装套滑动于支撑杆，带动推动柱的位置进行变化，使得推动柱的位置适应滑动槽的位置。
22.可选的，所述推动柱包括内柱以及外柱，所述外柱固定于安装套，所述外柱开设有移动槽，所述内柱上下滑动于移动槽。
23.通过采用上述技术方案，内柱滑动于移动槽，使得内柱能够适应滑动槽的位置。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：1.使用时通过封闭板对破碎剂进行限制，使得被气体冲出灌注腔的破碎剂数量减少，有利于提升石方的碎裂效果；2.使用时通过过滤网过滤破碎剂，降低破碎剂堵塞引导孔以及进气孔的可能。
附图说明
25.图1是本技术实施例的整体结构意图；图2是本技术实施例的内部截面示意图；图3是本技术实施例体现动力块内部结构的示意图；图4是本技术实施例体现封闭板内部结构的示意图；图5是图1的a部放大示意图。
26.附图标记：1、灌注腔；11、支撑槽；2、封闭装置；3、封闭板；31、连接柱；32、连接套；33、限位块；34、安装孔；341、连接齿；35、滑动槽；36、容纳槽；361、连通孔；37、抵接柱；371、翻转柱；38、弹性橡胶块；4、支撑杆；41、抵紧柱；42、扭簧；43、驱动绳；44、连接绳；5、动力组件；51、动力块；511、喷气孔；512、进气孔；513、过滤网；514、引导孔；52、动力柱；521、滑动齿；6、推动柱；61、内柱；62、外柱；621、移动槽；63、安装套；64、抵紧螺栓。
具体实施方式
27.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法。参见图1与图2，基于静态裂解的石方开挖的施工方法包括以下步骤：步骤一：在石方上开挖多个灌注腔1，灌注腔1成圆孔状结构；步骤二：将调配好的破碎剂灌注至灌注腔1内，破碎剂成粘稠泥状；步骤三：通过封闭装置2封闭灌注腔1腔口，并且灌注腔1内的气体能够通过封闭装置2排出至灌注腔1外；步骤四：取下封闭装置2；步骤五：清理碎石；步骤二中的封闭装置2包括封闭板3以及支撑杆4，封闭板3采用圆板结构，使用时封闭板3能够上下滑动于灌注腔1内，封闭板3的周侧侧壁与灌注腔1的周侧腔壁之间具有一定的间距，使得灌注腔1内的气体能够排出至灌注腔1外。
29.参见图1与图2封闭板3中间位置通过轴承旋转连接有连接柱31，连接柱31外周侧上下滑动套设有连接套32，连接套32位于封闭板3上方。连接柱31外周侧上下对称固定有两个限位块33，连接套32滑动在上下两个限位块33之间，使用时限位块33限制连接套32脱离连接柱31。支撑杆4为长条方状结构，支撑杆4一侧铰接于连接套32外周侧，并且支撑杆4有多个且沿周向均匀间隔设置。
30.参见图2，灌注腔1周侧腔壁且靠近腔口的位置均匀间隔开设有多个支撑槽11，支撑槽11与支撑杆4一一对应且倾斜设置，支撑槽11的槽口朝向灌注腔1的腔口，用于供支撑杆4插入。
31.参见图1与图2，支撑杆4外周侧且远离连接套32的位置开设有抵紧槽，抵紧槽有多个且沿周向间隔设置。支撑杆4设置有抵紧柱41，抵紧柱41外周侧对称固定有两个铰接轴，铰接轴的端部分别旋转连接于抵紧槽相对两侧槽壁，使用时抵紧柱41能够朝靠近或者远离连接套32的方向进行翻转。铰接轴外周侧套设有扭簧42，扭簧42的一端抵接于在支撑杆4外周侧，另一端抵接于抵紧柱41外周侧，使用时扭簧42弹性释放，推动抵紧柱41翻转入抵紧槽内，此时抵紧柱41的长度方向与支撑杆4的长度方向相平行。
32.参见图1与图2，支撑杆4内滑动设置有驱动绳43，驱动绳43沿支撑杆4的长度方向进行延伸，驱动绳43靠近连接套32的一端穿出支撑杆4底部且连接于支撑杆4外周侧，驱动绳43与连接柱31的连接点位于连接套32下方。驱动绳43远离连接柱31的另一端固定连接有多个连接绳44，连接绳44滑动穿出至支撑杆4外，连接绳44与抵紧柱41一一对应且端部固定于抵紧柱41外周侧。封闭板3安装时先抓住连接柱31顶部位置，接着将封闭板3滑入灌注腔1后，分别将所有支撑杆4摆动至与支撑槽11相对准状态，再将支撑杆4滑入支撑槽11内，然后松开连接柱31，此时连接柱31在重力作用下向下滑动，同时通过驱动绳43带动连接绳44滑动，使得抵紧柱41朝连接套32方向翻转至初步抵接支撑槽11内壁的状态。
33.参见图1与图2，封闭板3设置有动力组件5，当灌注前内产生较强向上冲击的气体时，动力组件5驱动连接柱31旋转，驱动绳43缠绕在连接柱31外周侧，提升抵紧柱41抵紧支撑槽11槽壁的抵紧程度。
34.参见图2，动力组件5包括动力块51以及动力柱52，封闭板3底部中间位置开设有安装孔34，连接柱31底部延伸至安装孔34内，安装孔34的中轴线与连接柱31的中轴线相重合。动力柱52旋转连接于安装孔34内，动力柱52与连接柱31同轴设置并且动力柱52的顶部与连接柱31的底部固定连接。动力柱52旋转内时，连接柱31跟随动力柱52进行旋转。
35.参见图2，动力块51旋转连接于封闭板3底部，并且动力柱52底部固定于动力块51顶部中间位置，当动力块51旋转时，动力柱52跟随动力块51旋转。动力块51远离封闭板3一侧成弧形凸面结构，动力块51顶部端面为圆形结构，并且动力块51顶部端面的直径接近封闭板3的底部端面直径。灌注腔1底部向上升腾的气体冲击在动力块51时，顺着动力块51的弧形凸面结构向封闭板3周侧流动。
36.参见图2与图3，动力块51外周侧且靠近封闭板3的位置开设有喷气孔511，喷气孔511有多个且沿圆周方向间隔设置，动力块51外周侧且远离封闭板3的位置开设有多个进气孔512，进气孔512与喷气孔511一一对应且相连通。灌注腔1内向上升腾的气体冲击在动力块51时，气体通过进气孔512流动至喷气孔511，并通过喷气孔511喷出，喷气孔511喷出气体的轨迹与动力块51相切设置，使得气体从喷气孔511喷出时能够带动动力块51进入旋转状
态，使得驱动绳43缠绕在连接柱31外周侧。
37.参见图2与图3，动力块51外周侧开设有与进气孔512一一对应且相连通的引导孔514，引导孔514成扩口状结构，引导孔514靠近进气孔512一侧的孔口直径小于引导孔514远离进气孔512一侧的孔口直径，使用时通过引导孔514引导气体进入进气孔512，同时增大气体进入引导孔514时的流速，提升喷气孔511喷出气体的强度。动力块51外周侧通过螺栓固定连接有过滤网513，过滤网513覆盖引导孔514，灌注腔1内的气体带动破碎剂向上喷出时，过滤网513对破碎剂进行过滤，降低进气孔512、引导孔514被破碎剂堵塞的可能。
38.参见图2与图4，动力柱52的外周侧固定连接有滑动齿521，滑动齿521位于安装孔34内。安装孔34周侧孔壁沿周向均匀间隔固定有多个连接齿341，连接齿341以及滑动齿521分别采用具有一定弹性形变能力的塑料制成。当动力柱52旋转带动连接柱31使得驱动绳43缠绕在连接柱31外周侧时，滑动齿521先抵接连接齿341，使得封闭板3旋转，而此时封闭板3受到限制停止旋转时则滑动齿521单向滑动于连接齿341。当驱动绳43脱离连接柱31时，连接齿341单向支撑滑动齿521，此时封闭板3跟随连接柱31进行旋转。
39.参见图2，支撑杆4外周侧滑动套设有安装套63，安装套63沿支撑杆4的长度方向进行滑动。安装套63螺纹连接有抵紧螺栓64，使用时通过旋转抵紧螺栓64至抵接支撑杆4，对安装套63的位置进行固定。安装套63的外周侧设置有推动柱6，推动柱6包括圆柱状结构的内柱61以及圆柱状结构的外柱62，外柱62与安装套63固定连接，外柱62底部开设有向上延伸的移动槽621，内柱61上下滑动于移动槽621。
40.参见图3与图5，封闭板3顶部开设有以连接柱31为圆心并沿圆周轨迹延伸的滑动槽35，内柱61远离安装套63一侧滑动连接于滑动槽35内。封闭板3的外周侧开设有容纳槽36，容纳槽36有多个且沿圆周方向间隔设置。封闭板3铰接有抵接柱37，抵接柱37位于容纳槽36内且能够朝容纳槽36外翻转。封闭板3内开设有连通孔361，连通孔361分别与容纳槽36、滑动槽35连通。抵接柱37靠近滑动槽35的一端固定连接有翻转柱371，使用时翻转柱371能够从连通孔361翻转至滑动槽35内。当动力柱52（动力柱52在图4中标出）旋转使得驱动绳43缠绕在连接柱31外周侧时，封闭板3旋转使得内柱61滑动于滑动槽35，此时内柱61滑动于翻转柱371外周侧，推动翻转柱371滑入连通孔361内，使得翻转柱371带动抵接柱37翻转入容纳槽36内。
41.参见图5，封闭板3设置有弹性推动件，弹性推动件为弹性橡胶块38，弹性橡胶块38固定在连通孔361内，翻转柱371翻转入连通孔361内时，翻转柱371挤压弹性橡胶块38，当内柱61远离翻转柱371时，弹性橡胶块38推动翻转柱371翻转凸入滑动槽35内。当驱动绳43脱离连接柱31，使得封闭板3反向旋转时，内柱61沿反向滑动于滑动槽35内，此时内柱61经过翻转柱371时推动翻转柱371完全翻转入滑动槽35内时，抵接柱37被翻转柱371推动翻转至容纳槽36外直至与灌注腔1（灌注腔1在图2中标出）腔壁抵接，使得封闭板3受到限制，限制封闭板3旋转。
42.本技术实施例一种基于静态裂解的石方开挖的施工方法的实施原理为：施工时先在石方上开挖灌注腔1，接着通过小型钻孔机在灌注腔1周侧腔壁钻取支撑槽11，然后将调配好的破碎剂灌入灌注腔1内，再将封闭板3滑入灌注腔1后将支撑杆4滑入支撑槽11内，此时封闭板3带动连接柱31向下滑动，使得驱动绳43带动连接绳44拉动抵紧柱41至初步抵接支撑槽11周侧槽壁的状态。
43.当破碎剂反应时产生气体逐渐由弱到强向上冲出，气体作用在动力块51上，一方面通过引导孔514进入进气孔512后从喷气孔511喷出，使得动力块51旋转带动连接柱31旋转，驱动绳43缠绕在连接柱31外周侧，此时抵紧柱41抵紧支撑槽11槽壁，直至驱动绳43绷紧时动力块51停止旋转，而破碎剂跟随气体上升受到动力块51的限制，破碎剂撞击动力块51后重新掉落于灌注腔1内；另一方面，动力块51受到气体、破碎剂冲击带动封闭板3向上运动，此时驱动绳43放松而动力块51重新进入旋转状态，使得放松的驱动绳43继续缠绕在连接柱31外周侧，保持抵紧柱41抵紧支撑槽11槽壁的状态，直至位于下方的限位块33抵接连接套32并对连接套32施加向上的作用力时，抵接柱37限制支撑杆4的位置，使得动力块51、封闭板3的向上运动被限制，有利于保持封闭板3、动力块51位于灌注腔1内对破碎剂进行限制的状态。
44.当灌注腔1内向上升腾的气体强度减落时，驱动绳43脱离连接柱31带动连接柱31反向旋转，此时动力柱52带动封闭板3方向旋转，使得内柱61滑动于滑动槽35内带动翻转柱371翻转入滑动槽35内，翻转柱371翻转时带动抵接柱37翻转出容纳槽36至抵接灌注腔1周侧腔壁，限制封闭板3方向旋转。
45.而后续灌注腔1内继续产生较强的向上冲出的气体冲击动力块51时，抵接柱37先通过抵接灌注腔1腔壁对封闭板3产生的支撑力抵消封闭板3受到的向上的冲击力，同时气体冲击动力块51，此时滑动齿521滑动于连接齿341，动力柱52旋转带动连接柱31旋转使得驱动绳43缠绕在连接柱31外周侧，抵紧柱41进入抵紧支撑槽11槽壁的状态，继续为封闭板3提供支撑力用于抵消封闭板3受到的冲击力，封闭板3保持位于灌注腔1内限制破碎剂冲出灌注腔1的状态。
46.最后，破碎剂反应完成胀裂灌注腔1腔壁，此时抵接柱37脱离抵接灌注腔1腔壁的状态，清理碎石前，先向上提拉连接柱31使得抵紧柱41松开支撑槽11槽壁，然后拉动连接套32取出封闭装置2即可进行碎石清理。
47.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。