[发明专利]熔丝爆炸破碎混凝土系统及破碎方法

说明书

一种熔丝爆炸破碎混凝土系统及破碎方法。目前房屋建筑的拆除方式主要有三种，分别为人工拆除、机械拆除及爆破拆除。而人工拆除存在效率低、损伤半径小、实现难度大等缺点。一种熔丝爆炸破碎混凝土系统，其组成包括：变频升压控制柜（1）、高压形成块（2）、储能块（3）、高压隔离间隙块（4）、主放电极（5），变频升压控制柜与高压形成块连接，高压形成块与储能块连接，储能块与高压隔离间隙块连接，高压隔离间隙块与主放电极连接，主放电极为主间隙电极，变频升压控制柜内具有变频、稳压控制器（1‑1）、恒压控制器（1‑2）、恒流控制器（1‑3）、过压保护器（1‑4）和中频升压器（1‑5）。本发明应用于破碎混凝土。

技术领域：

本发明涉及一种熔丝爆炸破碎混凝土系统及破碎方法。

背景技术：

当前我国每年城镇建筑竣工约20亿平方米，而拆除约4亿平方米，随着城镇化进程步伐的加快，工程拆除的需求日益增大。但目前房屋建筑的拆除方式主要有三种，分别为人工拆除、机械拆除及爆破拆除。而人工拆除存在效率低、损伤半径小、实现难度大等缺点；机械拆除主要是克服材料压应力做功实现破坏，存在低效率、高能耗、安全性差等缺点；爆破拆除虽速度较快，但存在危险风险高，需要多方协调，环境污染严重等缺点。因此，这三种传统拆除方式均存在一定的技术难题和经济不合理性，且拆除效果并不理想。

发明内容：

本发明的目的是提供一种熔丝爆炸破碎混凝土系统及破碎方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

熔丝爆炸破碎混凝土系统，其组成包括：熔丝爆炸放电系统，熔丝爆炸放电系统包括变频升压控制柜、高压形成块、储能块、高压隔离间隙块和主放电极，所述的变频升压控制柜与所述的高压形成块电连接，所述的高压形成块与所述的储能的电连接，所述的储能块与所述的高压隔离间隙块电连接，所述的高压隔离间隙块与所述的主放电极电连接，所述的主放电极为主间隙电极，所述的变频升压控制柜内具有变频、稳压控制器、恒压控制器、恒流控制器、过压保护器和中频升压器，所述的变频、稳压控制器分别与所述的恒压控制器、所述的恒流控制器、所述的中频升压器和所述的过压保护器电连接，所述的过压保护器与所述的恒压控制器电连接，所述的中频升压器和所述的高压形成块电连接。

所述的熔丝爆炸破碎混凝土系统，所述的变频、稳压控制器的电压为220V、电频为50Hz，所述的高压形成块的电压为20kV、电频为20Hz，所述的储能块和所述的高压隔离间隙块的电压为30kv，所述的主放电极的电流为10kA。

所述的熔丝爆炸破碎混凝土系统，所述的熔丝爆炸放电系统与一对电极电连接，所述的一对电极为高压电极和接地电极，所述的高压电极和所述的低压电极之间连接有金属熔丝，所述的高压电极和所述的接地电极分别插入在混凝土中的孔内。

所述的熔丝爆炸破碎混凝土系统，所述的熔丝爆炸放电系统对100 mm×100mm×100 mm的混凝土块体施加5~80µs的脉冲放电。

一种利用所述的熔丝爆炸破碎混凝土系统进行破碎的方法，该方法包括如下步骤；

首先，在预破碎的混凝土中钻孔，首先注意混凝土应力释放的安全性，做好监测，钻孔不能钻穿且待连线稳定后才能堵塞孔眼，以确保电极能够激发熔丝爆炸，然后在孔内放入电解液，其中电解液可以为水或变压器油，然后在装有电解液的孔中安装有一对电极，其中一对电极分别高压电极和接地电极，高压电极和低压电极间连接有金属熔丝，其中金属熔丝可以为铝丝或银铜合金等金属丝，夹在高压电极和低压电极之间的电解液温度升高，由于电解液中放电冲击波具有分散性，直接熔丝爆炸对混凝土电击穿的能量利用效率要高于水中放电的效率，当施加高压脉冲时，放电等离子体均产生在液体介质中，能量聚集在熔丝上，利用熔丝在电解液中瞬间爆炸产生的冲击波、气泡溃灭和压力波等机械力对混凝土进行破碎。

本发明的有益效果：