本發(fā)明涉及隧道破巖，尤其涉及一種隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法。
背景技術(shù)：
1、隨著工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用，隧道是人們利用地下空間的一種形式，被廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利、水電、礦山、市政、人防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與國防工程建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。常用的開挖方法有鉆爆法、盾構(gòu)法和掘進(jìn)法。而鉆爆法由于對地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、開挖成本低，被廣泛采用。近年來，伴隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展，社會環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，限制甚至不允許采用普通炸藥爆破的區(qū)域越來越多，給隧道掘進(jìn)施工造成較大的困難。致使那些限制實(shí)用炸藥爆破的隧道掘進(jìn)工程不得不采用機(jī)械液壓等工藝，由此帶來的后果是效率低、成本高、環(huán)保差，對隧道掘進(jìn)工程工期控制造成較大困難，影響到工程經(jīng)濟(jì)與社會效益的有效發(fā)揮。
2、本發(fā)明涉及液氧破巖技術(shù)領(lǐng)域，是將已經(jīng)成熟的露天液氧破巖技術(shù)引入到地下隧道掘進(jìn)工程施工中，在無法實(shí)用傳統(tǒng)炸藥爆破的區(qū)域應(yīng)用液氧破巖，用于替代效率低下的機(jī)械液壓破碎。液氧破巖(或稱空氣能膨脹致裂)是破巖作業(yè)時(shí)，將特制的液氧破巖專用卷紙，或秸稈粉、木粉、碳粉等可燃物質(zhì)原料按一定比例制作的生物質(zhì)燃料芯體，裝入致裂器中，同時(shí)致裂器還安裝有注液管、排氣管、電點(diǎn)火裝置。然后在隧道掘進(jìn)斷面上按照設(shè)計(jì)完成鉆孔，將完成組裝的致裂器推送入炮孔一定位置并堵塞。警戒就位完成液氧注裝后通電起爆，受到點(diǎn)火頭熱源的瞬間激發(fā)，炮孔致裂器中點(diǎn)火頭臨近可燃物質(zhì)迅速被點(diǎn)燃，燃燒范圍迅速擴(kuò)大，同時(shí)周圍液態(tài)氧受熱后迅速汽化，體積急劇膨脹，瞬間可在炮孔內(nèi)形成較大的準(zhǔn)靜態(tài)壓力，使巖石開裂和移動。液氧破巖與傳統(tǒng)炸藥爆破相比，爆破振動強(qiáng)度低，只相當(dāng)于傳統(tǒng)炸藥爆破的十分之一，對隧道圍巖及鄰近建(構(gòu))筑的影響范圍??；液氧破巖后只生成氧氣、二氧化碳、水，基本沒有其他有毒有害物質(zhì)生成，極大降低了隧道掘進(jìn)爆破炮煙中毒現(xiàn)象的發(fā)生；液氧燃爆速度遠(yuǎn)低于炸藥爆速，猛度低，在破碎巖石的同時(shí)，對巖石產(chǎn)生的過度粉碎少，破巖過程中產(chǎn)生的粉塵量小，更加綠色環(huán)保，有利于隧道掘進(jìn)施工工程應(yīng)用。液氧破巖與機(jī)械液壓工藝相比，效率更高，費(fèi)用更低，是一種真正綠色環(huán)保、高效安全的隧道掘進(jìn)施工技術(shù)。
3、但現(xiàn)有隧道掘進(jìn)不同于一般露天液氧破巖，由于隧道空間狹小，自然通風(fēng)不暢，破巖作業(yè)難度大，而且在液氧注裝作業(yè)時(shí)，由于傳統(tǒng)液氧破巖模式全部采用每個致裂器安裝有一個排氣管，注裝液氧的過程中每個致裂器會有部分氧氣從排氣管中排出，隧道內(nèi)氧氣濃度極易快速升高，不但會造成液氧浪費(fèi)，增加破巖成本，而且如果隧道通風(fēng)排氣不暢，將會增大隧道破巖的作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，采用液氧罐和多個致裂器串聯(lián)成一組，根據(jù)每個隧道掘進(jìn)斷面及破巖工作情況再將多組并聯(lián)，每組中的上游致裂器排氣管作為下游致裂器注液管，串聯(lián)最末端致裂器的一根排氣管向隧道中排出多余氣體或氧氣。即確保了隧道掘進(jìn)液氧破巖作業(yè)安全，又減少了液氧的浪費(fèi)，提高了隧道掘進(jìn)液氧破巖作業(yè)效率，破巖效果好。
2、為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，包括液氧罐、致裂器、排氣管、注液管和電起爆網(wǎng)路，所述液氧罐和多個所述致裂器串聯(lián)連接成一組，所述電起爆網(wǎng)路包括起爆器和電起爆導(dǎo)線，
3、所述隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法的具體方法步驟如下：
4、s01、采用液氧罐存儲、運(yùn)輸和使用液氧介質(zhì)，并能提供連續(xù)的液氧液體；
5、s02、所述液氧罐的注液閥與注液金屬母管用高壓金屬軟管連接；
6、s03、所述注液金屬母管將液氧液體通過所述注液閥的壓力輸送到所述注液管，并平衡多個致裂器串聯(lián)組的液氧注裝壓力；
7、s04、所述液氧罐和多個所述致裂器串聯(lián)連接成一組，然后根據(jù)每個隧道掘進(jìn)斷面及破巖工作情況，再將多組現(xiàn)場組裝；
8、s05、每組中串聯(lián)的各個所述致裂器采用所述排氣管連接；
9、s06、每組中的上游致裂器的排氣管通過聯(lián)通管連接下游致裂器的注液管；
10、s07、每組最末端所述致裂器的一根排氣管向隧道中排出多余氣體或液氧；
11、s08、再用電起爆導(dǎo)線連接每組的所述致裂器的點(diǎn)火頭；
12、s09、所述起爆器點(diǎn)火，進(jìn)行隧道掘進(jìn)液氧破巖。
13、進(jìn)一步方案為，液氧罐為高真空多層絕熱的可移動式低溫絕熱壓力容器。
14、進(jìn)一步方案為，所述液氧罐包括不銹鋼內(nèi)膽、不銹鋼外殼、支撐結(jié)構(gòu)、內(nèi)置增壓器、內(nèi)置汽化器、閥門管路、增壓閥和安全系統(tǒng)閥。
15、進(jìn)一步方案為，所述電起爆網(wǎng)路包括電點(diǎn)火頭、腳線、致裂炮孔、間連接線、起爆母線、起爆器和電起爆導(dǎo)線組網(wǎng)連接。
16、進(jìn)一步方案為，所述起爆器為起爆高能脈沖起爆器，采用直流電池或充電器供電。
17、進(jìn)一步方案為，致裂器安裝設(shè)有注液管、排氣管、可燃物質(zhì)芯和電點(diǎn)火頭。
18、進(jìn)一步方案為，所述致裂器為圓柱形，其殼體為低溫性能好的高密度聚乙烯袋子和圓管等。
19、進(jìn)一步方案為，所述金屬母管的兩端封閉的一段不銹鋼管，內(nèi)徑大于軟管。
20、進(jìn)一步方案為，所述金屬母管上有設(shè)多個進(jìn)液口與出液口，分別與所述高壓金屬軟管和所述注液管對接。
21、進(jìn)一步方案為，所述金屬母管的管體外面有多層隔溫層，減少母管中低溫液氧與周圍介質(zhì)的熱交換。
22、進(jìn)一步方案為，所述高壓金屬軟管的內(nèi)徑與所述注液閥孔徑相同。
23、本發(fā)明的有益效果：采用液氧罐和多個致裂器串聯(lián)成一組，每個隧道掘進(jìn)工作情況再將多組串聯(lián)起，每組中的上游致裂器排氣管作為下游致裂器注液管，串聯(lián)到最后，只有每組最末端致裂器的一根排氣管向隧道中排出多余氣體或液氧。即確保了隧道掘進(jìn)液氧破巖作業(yè)安全，又減少了液氧的浪費(fèi)，提高了隧道掘進(jìn)液氧破巖作業(yè)效率，氣爆效果好，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
24、1、本發(fā)明采用的液氧罐為高真空多層纏繞絕熱結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽用來儲存低溫液體，其外壁纏有多層絕熱材料，具有超強(qiáng)的隔熱保溫性能，同時(shí)夾層(兩層容器之間的空間)被抽成高真空，共同形成良好的絕熱系統(tǒng)。具有安全可靠、使用方便、裝載率高、可重復(fù)充裝等特點(diǎn)。為便于在工地安全裝卸與移位。
25、2、本發(fā)明金屬母管主要用于平衡多個液氧罐輸出的液氧壓力，平衡多個致裂器串聯(lián)組的液氧注裝壓力，提高液氧破巖系統(tǒng)的注裝效率，減少液氧注裝作業(yè)時(shí)間，確保隧道掘進(jìn)液氧破巖的安全作業(yè)；
26、3、本發(fā)明每組液氧罐和多個致裂器串聯(lián)，最末端致裂器排氣管排出多余氣體或氧氣，易于隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)作業(yè)，安全高效，隧道液氧破巖作業(yè)效率有明顯提高，隧道破巖好。
1.一種隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，包括液氧罐、致裂器、排氣管、注液管和電起爆網(wǎng)路，所述液氧罐和多個所述致裂器串聯(lián)連接成一組，所述電起爆網(wǎng)路包括起爆器和電起爆導(dǎo)線，
2.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述液氧罐為高真空多層絕熱的可移動式低溫絕熱壓力容器。
3.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述液氧罐包括不銹鋼內(nèi)膽、不銹鋼外殼、支撐結(jié)構(gòu)、內(nèi)置增壓器、內(nèi)置汽化器、閥門管路、增壓閥和安全系統(tǒng)閥。
4.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述電起爆網(wǎng)路包括電點(diǎn)火頭、腳線、致裂炮孔間連接線、起爆母線、起爆器組網(wǎng)連接。
5.權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述起爆器為高能脈沖起爆器，采用直流電池或充電器供電。
6.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，致裂器安裝設(shè)有注液管、排氣管、可燃物質(zhì)芯和電點(diǎn)火頭。
7.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述致裂器為圓柱形，其殼體為低溫性能好的高密度聚乙烯袋子和圓管。
8.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述金屬母管的兩端封閉的一段不銹鋼管，內(nèi)徑大于軟管。
9.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述金屬母管上有設(shè)多個進(jìn)液口與出液口，分別與所述高壓金屬軟管和所述注液管對接。
10.如權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)液氧破巖管網(wǎng)連接方法，其特征在于，所述金屬母管的管體外面有多層隔溫層，減少母管中低溫液氧與周圍介質(zhì)的熱交換。