一种高原环境炮孔防结冰装置

1.本实用新型涉及炮孔防结冰装置技术领域，公开内容涉及一种炮孔防结冰装置，更具体地涉及一种高原环境炮孔防结冰装置。


背景技术：

2.我国的多年冻土面积在世界上占第三位，其中高海拔多年冻土的面积则居世界之最，严寒地区的工程建设中，冻土的开挖必不可少。由于冻土中岩石与土壤内含有冰，在高原的低温低压下，打完炮孔后一段时间炮孔的底部，表面会重新结冰，这会影响炮孔的直径、深度，使得工人无法正常装药，只能先想办法除冰。
3.目前常用的去除炮孔内结冰的办法如使用钻机二次钻孔，减少装药时间间隔，加热融冰等，费时费力，大大增加了工人的劳动强度和劳动时间。而在高原特殊环境下，高寒缺氧、自然环境恶劣、道路运输困难、机械利用率低等问题突出，工作效率下降不仅影响施工进度，也危害工人的健康，本实用新型针对以上问题提出了一种新的解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型为了克服上述缺点中的至少一个，提供一种高原环境炮孔防结冰并且吸水的装置，能够吸收炮孔内部岩体孔隙水、层流水，从而防止炮孔内部结冰。本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：
5.一种高原环境炮孔防结冰装置，包括自上至下安装的多个筒体，筒体由外至内依次设有外滤网、防冻层、内滤网、吸水层和承重柱。
6.优选的，内滤网的直径为炮孔直径的1/2～4/5，承重柱的直径为炮孔直径的1/6～1/2。
7.优选的，防冻层于外滤网与内滤网之间，吸水层于内滤网与承重柱之间。
8.优选的，多个筒体连接的总长大于等于炮孔长度，承重柱的长度与筒体长度相同。
9.优选的，筒体底部设有斜坡，所述斜坡位于外滤网与内滤网之间。
10.优选的，多个筒体的外径相同，相邻的两个筒体的连接位置设有电磁线圈，筒体的筒顶和筒底均设有中空的电磁线圈。
11.优选的，承重柱中间开设有一细小通道，引线通过承重柱中的细小通道和电磁线圈的中部空位伸出炮孔连接有电源。
12.优选的，外滤网与内滤网之间通过设置内嵌的凹槽和滤网双边的磁铁装卸或固定。
13.优选的，外滤网与内滤网的材质为硅藻土，防冻层为生石灰与氯化钙，吸水层为高分子吸水树脂，承重柱与筒体的主体材料为碳钢。
14.本实用新型的有益技术效果：根据本公开内容，该高原环境炮孔防结冰装置不受限于具体环境参数，通过将多个筒体连接后放入炮孔内，炮孔的层流水和孔隙水通过外滤网进入防冻层内，再通过斜坡进入内滤网与吸水层结合，从而达到炮孔防冻与吸水的效果，
通过防冻层与吸水层的共同作用吸收水分，解决了高原环境炮孔结冰的问题，并且易于运输与安装，拆卸方便，可以反复使用。
附图说明
15.在附图中，通过实例的方式非限制性地给出以下内容：
16.图1示出了本实用新型的实施例的整体结构透视图；
17.图2示出了本实用新型的实施例的筒体截面主视结构示意图；
18.图3示出了本实用新型的实施例的筒体俯视结构示意图；
19.图4示出了本实用新型的实施例的滤网展开结构示意图。
20.图中：1为外滤网，2为内滤网，3为承重柱，4为电磁线圈，5为引线，6为吸水层，7为防冻层，8为斜坡，9为细小通道，10为磁铁，11为凹槽。
具体实施方式
21.在下面详细公开中，参照了附图，通过其特征在于一部分，作为可实施的特定实施例的图示，充分描述这些实施例，为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下述描述的实施方式不局限于此，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述。
22.如图1-图4所示，在实施例中，高原环境炮孔防结冰装置，包括自上至下安装的多个筒体，筒体由外至内依次设有外滤网1、防冻层7、内滤网2、吸水层6和承重柱3。
23.外滤网1与内滤网2的材质为硅藻土，可以很好地吸收渗透炮孔壁的水分。外滤网1紧贴炮孔壁，其直径与炮孔直径一致，内滤网2的直径为炮孔直径的3/4，外滤网1与内滤网2中间装有防冻层7，材料为生石灰与氯化钙，生石灰与氯化钙的比例约为1:5。
24.生石灰和炮孔内的水以及二氧化碳等气体反应产生热量，起到防冻和吸湿的作用。氯化钙是用于建筑施工中常见的防冻剂，氯化钙溶于水后，会填充水分子之间的空隙，这样在高原环境的零下温度下，由于水分子的排列不能像往常一样冻结，就能起到防冻的作用。在建筑施工过程中，使用氯化钙防冻剂可以实现低温环境下的正常施工，保护道路和建筑的墙体、屋顶和基础不因低温而损坏。生石灰和氯化钙混合使用，利用生石灰粉和水及二氧化碳等气体化学反应生成热，加上氯化钙粉可以吸收炮孔内壁的大量水滴，达到消除防结冰的目的。
25.如图2所示，筒体底部设有斜坡8，高约为5cm，底约为炮孔直径的1/8，可以更好地将防冻层7中的水分引导到吸水层6中，吸水层6的材料为高分子吸水树脂，能吸收其自身重量数百倍、甚至上千倍的水，具有很强的保水能力。
26.如图1-图3所示，筒体中央固定有承重柱3，直径为炮孔直径的1/4，材质为碳钢，用以维持筒体稳定。筒的主体材料为碳钢。
27.如图2和图4所示，筒体内上下有凹槽11，用以固定外滤网1与内滤网2，外滤网1与内滤网2两边为磁铁10，和凹槽11一起固定外滤网1与内滤网2位置和形状。
28.如图1所示，两个筒体上下连接处固定有电磁线圈4，电磁线圈4的引线5通过筒内承重柱3中细小通道9穿过。引线5的长度要大于炮孔的长度。当通电时，电磁线圈4产生磁，将上下筒体紧紧吸住，当断电时，磁力消失，上下筒体可以进行分离。
29.多个筒体的长度相加应不小于炮孔长度，筒体可以设置为多个从而满足长度要求，单个筒体的长度为3-5m，以满足炮孔的深度。
30.在实施例中，如图1-图4所示，本实施例提供的一种高原环境炮孔防结冰装置的工作原理如下：
31.待钻孔完成后，取出钻头，确定炮孔内无残渣碎石后，将顶部有电磁线圈4的筒体缓缓放入炮孔，筒体与炮孔壁贴合，引线5通过承重柱3的细小通道9伸出炮孔外，同理，依次将数个底部和顶部都有电磁线圈4的筒体与一个底部有电磁线圈4的筒体缓缓放入炮孔内，最后放入底部有电磁线圈4的筒体，使筒体的长度不小于炮孔的长度，确保筒体与炮孔壁贴合，引线5通过承重柱3的细小通道9伸出炮孔外。
32.将引线5与外部电源相连，电磁线圈4产生磁力，将筒体上下紧密结合。此时，炮孔的层流水和孔隙水通过外滤网1进入防冻层7内，再通过斜坡8的作用，进入内滤网2，与吸水层6结合，从而达到炮孔防冻与吸水的效果。待装药阶段，将电源关闭，一个一个取出筒体，再进行装药。
33.筒体内的吸水和防冻效果主要通过防冻层7和吸水层6的物理吸附作用进行，因此其中的物质可以反复使用，操作方法为：将筒体放入阳光下，使吸水材料6与防冻材料7水分晒干。若筒体的吸水防冻效果减弱，也可通过更换吸水层6和防冻层7来重复使用，操作方法为：打开外滤网1与内滤网2的磁铁10，慢慢让外滤网1与内滤网2从凹槽11中脱离，从而把筒内物质更换。
34.鉴于上文的详细说明，可以对这些实施方案做出这些和其它改变，本书面描述包括最佳模式的实施例公开本实用新型。本实用新型取得的专利范围由权利要求书来定义，权利要求并不受本公开内容所限定，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都处于本实用新型的保护范围内。