非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置.pdf

本发明公开了一种非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，该装置包括若干个开辟单元组件，每个开辟单元组件包含一个线性容腔壳体，该线性容腔壳体带有狭窄喷槽，在容腔壳体内填装有灼热剂和氧化剂的混合物，在紧贴灼热剂和氧化剂的混合物的底部，填充有发火药块，发火药块底部配有点火丝；在线性容腔壳体外围除了狭窄喷槽所在平面，均被钢制固定体所包裹；每个通道开辟单元两端与钢制固定体之间还加装有密封板，该密封板用螺钉固定。单元组件可以组合成不同形状的多边形，用来在目标物上开辟相应形状的通道。本发明具有与采用炸药装药进行通道开辟装置同样的效果。本发明进行操作时，避免了炸药爆炸带来的安全隐患，同时降低了噪音。

1、  一种非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，该装置包括若干个开辟单元组件，其特征在于，每个开辟单元组件包含一个线性容腔壳体(1)，该线性容腔壳体(1)带有狭窄喷槽(2)，在容腔壳体(1)内填装有灼热剂和氧化剂的混合物(3)，在紧贴灼热剂和氧化剂的混合物(3)的底部，填充有发火药块(4)，发火药块(4)底部配有点火丝(5)；在线性容腔壳体(1)外围除了狭窄喷槽(2)所在平面外，其它所有面均被钢制固定体(6)所包裹；每个通道开辟单元两端与钢制固定体(6)之间还加装有密封板(7)。

2、  如权利要求1所述的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，其特征在于，所述的通道开辟单元组合成不同形状的多边形。

3、  如权利要求1所述的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，其特征在于，所述的线性容腔壳体(1)是由SiC烧结而成的陶瓷。

4、  如权利要求1所述的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，其特征在于，所述的狭窄喷槽(2)为上宽下窄结构。

5、  如权利要求1所述的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，其特征在于，所述灼热剂和氧化剂的混合物(3)采用混装工艺制备，其中氧气剂为NaClO₄。

非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置
技术领域
本发明属于燃烧技术应用领域，涉及一种非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，该装置采用了灼热剂装药技术，用于切割金属、砖瓦结构、钢筋混凝土、岩石等材料，可以更高效、更安全地进行建筑物结构的紧急通道开辟。
背景技术
灼热剂燃烧技术应用广泛，如用于过期军用器械的销毁、铁轨快速焊接修复、以及各种切割应用。灼热剂燃烧时的温度超过了2200℃，该温度足以融化大部分金属。通过对灼热剂注入氧气，可以提高灼热剂反应速度，所产生的燃烧温度可以达到5500℃～8800℃。如此大幅度的燃烧温度，大大减少了切割目标物的作用时间。通过喷孔将燃烧产生的熔渣和气体导向到一个方向，最终形成一个高速运动、带有压力的喷射流体，该喷射流体促使熔化的金属吹开，并最终在目标物上形成切割。
灼热剂可以制成简单的装药装置应用于各种场合，通过组合这些简单的装置，并使这些装置的喷孔联成一条线，切割长度将大大延长。将这些装置联成一个预定的形状，就能在目标物上切割出一个缺口通道。基于灼热剂的切割装置可以实现与炸药聚能装药技术的切割装置同样的切割速度，但无需考虑炸药爆炸带来的安全稳患。另外，该灼热剂燃烧技术形成的高温喷射流持续性、稳定性好，克服了炸药聚能装药射流在穿透不同材料界面时容易中断的不足。在钢架桥梁拆除施工过程中，用线性炸药聚能装药切割技术切割钢板时，必须做大量的预处理工作：用持续切割工具(如乙炔割枪)去除加强区域的重叠板状结构，这需要耗费大量时间，并且昂贵、危险性高。相反地，如果采用灼热剂切割技术，则不需要进行预处理工作，可直接对多层板进行切割施工，效率大大提高。采用灼热剂切割技术在切割不同厚度的板、多层板复合结构，以及中间或后侧存在加强部分的目标板状材料均有很大的可靠性。尽管灼热剂装药的切割速度比炸药聚能装药切割技术要慢，但对操作者而言，切割速度还是相当快的，一般在几百毫秒左右即可完成切割(采用炸药聚能装药切割技术的切割时间一般为几十微秒)。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，该装置可以安全、高效地在建筑物结构、公路、交通工具上切割直线或曲线状的切缝。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，该装置包括若干个开辟单元组件，其特征在于，每个开辟单元组件包含一个线性容腔壳体，该线性容腔壳体带有狭窄喷槽，在容腔壳体内填装有灼热剂和氧化剂的混合物，在紧贴灼热剂和氧化剂的混合物的底部，填充有发火药块，发火药块底部配有点火丝；在线性容腔壳体外围除了狭窄喷槽所在平面外，其它所有面均被钢制固定体所包裹；每个通道开辟单元两端与钢制固定体之间还加装有密封板，该密封板用螺钉固定。
本发明采用若干个开辟单元组件，组成了一种以线性灼热剂为主装药的切割装置，开辟单元组件可以组合成不同形状的多边形，布置在目标的表面。点火后，灼热剂燃烧生成的高热产物在一定压力下从狭窄喷槽中喷出，形成高温的喷射流体，侵蚀、熔化和去除目标物材料结构，并最终形成切缝。
采用本发明的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，对均质材料(如钢)和非均质材料(如混凝土)的切割是非常有效的。本发明进行操作时，避免了炸药爆炸带来的安全隐患，同时降低了噪音。
附图说明
图1是本发明的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置结构示意图；
图2是图1的A-A横截面图；
图3是通道开辟装置安装示意图；
图中的标号分别表示：1、容腔壳体，2、喷槽，3、灼热剂和氧化剂的混合物，4、发火药块，5、点火丝，6、钢制固定装置，7、密封板，8、螺钉，9、通孔(射钉枪用)；10、开辟单元组件，11、混凝土，12、钢筋，13、点火导线；
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1、图2，本发明的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，它由若干个开辟单元组件组合成不同形状的多边形，每个开辟单元组件包含一个带有狭窄喷槽2的线性容腔壳体1，该容腔壳体1由SiC烧结而成的陶瓷制成，不仅强度高，而且瞬间耐温性好。狭窄喷槽2为上宽下窄结构，这样的结构有利于灼热剂燃烧时压力的聚集，同时集中的释放，进一步增强了切割的效果。
容腔壳体1内装填有一种或多种灼热剂和高含氧量的氧化物的混合物3所构成的装药，灼热剂和氧化剂的混合物3采用混装工艺制备，氧化剂占混合物总量的5％～10％，其中氧气剂为NaClO₄等，可以增强灼热剂喷射流的温度及喷射速度，从而提高喷射流的切割效果。在紧贴灼热剂装药的底部，还填充有发火药块4，并配有相应的点火丝5。在容腔壳体1的外部(除狭窄喷槽2所在平面)，均包裹有钢制固定体6，另外每一组开辟单元组件两端的钢制固定体6与装药之间还加有用螺钉8固定的密封板7。
参见图3，使用时，每个开辟单元组件10的灼热剂和氧化剂预先混合好，并填充到容腔壳体1内，然后将点火药块4塞至灼热剂装药的底部，连接好点火丝5并引出点火导线13。根据需要切割的目标物的尺寸大小(例如，钢筋12和混凝土11构成的钢筋混凝土墙)，选用相应的开辟单元组件并确定数量，然后进行开辟单元组件间的连接和固定。每个开辟单元组件均用射钉枪通过钢制固定体6上的通孔9锚定在目标物的表面上，以保证在切割过程中通道开辟装置保持固定在目标物上。开辟单元组件围成相应的形状，开辟单元组件之间的导线相互串联。最后引出两根点火导线13与点火线盘相连，撤离点火线盘到安全位置；将点火线盘点火端的两根导线分别与点火器的两个接线柱相连，点燃切割装置，即可完成通道开辟任务。
本发明的非爆炸性建筑物紧急通道开辟装置，用来在目标物上开辟相应形状的通道，本发明具有与采用炸药装药进行通道开辟装置同样的效果。区别于炸药装药通道开辟装置，本发明进行操作时，避免了炸药爆炸带来的安全隐患，同时降低了噪音。可以用于反恐突击和消防救护行动中的建筑物通道开辟。它是一种以非爆炸方式的快速切割行为。所谓“非爆炸方式”是指反应过程在材料中传播的速度小于声速。这样就避免了炸药爆炸现象所产生的冲击波，同时降低了噪音。与传统的爆炸切割相比，因为没有涉及火炸药的使用，所以操作的安全性大大提高。所形成的高温喷射流持续性、稳定性好，克服了炸药聚能装药射流在穿透不同材料界面时容易中断的不足，切割效果大大增强。