專利名稱：快速埋設(shè)地錨樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地錨樁，具體地說，是一種可以應(yīng)用火箭技術(shù)實現(xiàn)快速埋設(shè)的地錨樁。
背景技術(shù)：
目前，大量用于加強構(gòu)、建筑物地基基礎(chǔ)的樁主要有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等，而將各類樁打入地基最常用的方法是采用氣錘式打樁機，另外還有液壓錘沉樁法等。上述有關(guān)樁的施工方法廣泛適用于地基堅固程度要求高的永久性工程，但是，這些常用的打樁方法存在著打樁時間長，浪費人力、物力以及時間等缺陷，不適于針對軍事或民用工程中，需要滿足瞬間能夠錨固的其它一些非永久性工程場合。
因此設(shè)計出一種可以快速錨固的地錨樁，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)樁基快速錨固、效率高、節(jié)約成本的快速埋設(shè)地錨樁，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的打樁時間長、浪費人力、物力以及時間等缺陷。
本實用新型是這樣構(gòu)思的應(yīng)用火箭發(fā)射時產(chǎn)生的推力作為打樁的動力，同時利用火箭發(fā)動機燃燒室外殼作為地錨樁樁體，在火箭發(fā)動機點燃工作的瞬間，利用火箭發(fā)射時產(chǎn)生的強大推力將地錨樁迅速打入地下，且即時產(chǎn)生強大的錨固力。
本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種快速埋設(shè)地錨樁，包括順次連接的頭部、燃燒室外殼、噴管和對噴管尾部進行密封的密封蓋，所述頭部連接燃燒室外殼一端內(nèi)部塞有木塞，所述燃燒室外殼內(nèi)部還包括固藥板、推進劑、擋藥板，所述擋藥板尾部靠近噴管頭部，所述燃燒室外殼上連接有鰭板和吊耳，還包括設(shè)置在燃燒室外殼內(nèi)部的點火裝置，所述點火裝置的點火線經(jīng)過燃燒室、噴管至噴管外。所述燃燒室外殼是地錨樁的樁體主干，同時燃燒室又是火箭發(fā)動機的燃燒室，因此燃燒室外殼既是提供動力的主要部件，又是樁的主體，本實用新型的有益效果1.將火箭技術(shù)應(yīng)用于地錨樁埋設(shè)，實現(xiàn)了軍事野戰(zhàn)輸油管線在懸掛穿越復(fù)雜地形時，地錨樁能夠在粘土、亞粘土中快速予以錨固。該技術(shù)可以推廣應(yīng)用到需要快速錨固的其他非永久性工程。
2.將地錨樁與火箭發(fā)動機設(shè)計成一體，簡化了結(jié)構(gòu)，節(jié)約了材料。
3.應(yīng)用本實用新型的火箭發(fā)動機有效地應(yīng)用了侵蝕燃燒原理替代常規(guī)的正常燃燒原理，以此在火箭發(fā)動機工作時建立起了很高的壓力風(fēng)，從而能夠產(chǎn)生很大的瞬時推力。
本實用新型解決了軍事野戰(zhàn)輸油管線在懸掛跨越復(fù)雜地形時地錨樁需要快速錨固的問題，同時也可應(yīng)用于需要快速錨固的其他類似工程。


圖1是本實用新型快速埋設(shè)地錨樁總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型頭部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型噴管結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型擋藥板剖視圖；圖6是本實用新型擋藥板正視圖；圖7是本實用新型點火裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
參見圖1，本實用新型快速埋設(shè)地錨樁，包括順次連接的頭部1、燃燒室外殼3、噴管10和對噴管尾部進行密封的密封蓋11，所述頭部連接燃燒室外殼一端內(nèi)部塞有木塞2，所述燃燒室外殼內(nèi)部還包括固藥板5、推進劑6和擋藥板9，所述擋藥板9尾部靠近噴管10頭部，所述燃燒室外殼上連接有鰭板7和吊耳8，還包括設(shè)置在燃燒室外殼內(nèi)部的點火裝置4，所述點火裝置的點火線經(jīng)過燃燒室、噴管至噴管外。
所述鰭板7有2個，對稱焊接在燃燒室外殼3子午面內(nèi)，鰭板在發(fā)射時起到導(dǎo)向作用，在使用時又是產(chǎn)生錨固力的主要構(gòu)件；所述吊耳8焊接固定在與鰭板7相垂直的子午面上，在吊耳上連接有引出線，該線與需要固定的懸掛裝置相連。
推進劑的選擇本實用新型燃燒室內(nèi)設(shè)有推進劑6，借鑒軍工系統(tǒng)的相關(guān)經(jīng)驗，本實用新型選取使用廣泛，性能穩(wěn)定，價格相對便宜的軍用制式發(fā)射藥“雙鉛-2”作為火箭發(fā)動機的推進劑。推進劑在發(fā)動機中的裝填方式確定通過相關(guān)理論計算和靜態(tài)試驗后，選擇為實心圓柱形的裝填方式，由此確保了推進劑在發(fā)動機中的良好燃燒，并能產(chǎn)生強大的動力。
頭部設(shè)計快速埋設(shè)地錨樁頭部形狀的選擇對發(fā)射深度影響較大。頭部形狀主要有平頭體、半球體、錐體、卵形體和臺階體。而常用的以半球體、圓錐體和卵形體三種形式為多。三種頭部形體相比較以卵形體發(fā)射阻力為最小，圓錐體次之，半球體為最大。而加工制造以卵形體為最難，圓錐體次之。根據(jù)分析并參考有關(guān)數(shù)據(jù)，如圖2所示，本實用新型頭部形狀選擇為圓錐體，頂部改進為小半徑的半球體，這種形式阻力較小，制造工藝性好，頭部的長細比比較大，對發(fā)射極為有利。
噴管設(shè)計噴管結(jié)構(gòu)如圖3所示，火箭發(fā)動機噴管的功能有兩個，一是調(diào)節(jié)燃氣流量和控制燃燒室的壓力，確保推進劑正常燃燒；二是使燃氣具有的熱能有效地轉(zhuǎn)換為定向流動的動能，并將亞音速流轉(zhuǎn)變?yōu)槌羲倭鳌；鸺l(fā)動機中最常用的是拉瓦爾噴管，噴管設(shè)計的基本參數(shù)是由總體方案決定的，經(jīng)理論計算與試驗得到的具體參數(shù)如下噴喉直徑dt＝54.3mm噴喉長度Lt(為一自由尺寸)擴張角2α＝30°收斂角2β＝60°擴張段長度Le＝124mm燃燒室設(shè)計燃燒室外殼是快速埋設(shè)地錨樁的主體，也是火箭發(fā)動機的重要部件，通過它連接頭部和噴管，同時還要在上面焊接其它部件。通過計算分析、比較決定設(shè)計成如圖3所示圓筒形結(jié)構(gòu)。
推進劑擋藥板設(shè)計在火箭發(fā)動機中擋藥板的作用不可忽視，尤其在本實用新型中，推進劑的裝填根數(shù)較多，總?cè)紵娣e大，燃燒時間短，燃氣流量大，使得擋藥板設(shè)計較為困難。在本設(shè)計中在保證擋藥板具有足夠通氣面積的條件下，為了增加擋藥板的強度和剛度，采用如附圖5、圖6所示的結(jié)構(gòu)，在實際使用中取得了良好的效果。
點火裝置設(shè)計點火裝置的作用是準確可靠地將火箭發(fā)動機主裝藥迅速點燃，所述點火裝置包括點火盒12、電點火管13、點火藥14和點火線15，所述點火藥14、電點火管13位于點火盒12內(nèi)，所述點火線15從點火盒12引出，經(jīng)過燃燒室、噴管10至噴管外，與長80～100m的外接線臨時布設(shè)引爆線相連接，發(fā)射時再與電源接通。
點火藥采用3#小粒黑火藥、電發(fā)火管為了作用可靠，采用制式電橋低電阻兩個并聯(lián)發(fā)火管點火盒采用0.5mm厚的賽璐珞壓粘制成。
點火線外電路采用普通燈用電線，發(fā)動機內(nèi)電路采用5#單股電線。
電源采用12V直流電源點燃發(fā)火管。
本實用新型是這樣使用的將附圖2的頭部放入木塞后利用螺紋與附圖1中的燃燒室緊密結(jié)合。如圖1所示將固藥板放置到位，將發(fā)射藥與點火裝置的組合件放置在固藥板上，并將點火具中的二根引出線拉出燃燒室外。在燃燒室內(nèi)均勻地放置好數(shù)十根推進劑(用火藥加工而成的圓柱形藥柱)，在藥柱上方放上圖5所示的擋藥板，再旋上噴嘴，蓋上密封蓋。圖1中的鰭板和吊耳先前就焊接在燃燒室外殼相應(yīng)的位置上，這樣快速埋設(shè)地錨樁的結(jié)構(gòu)安裝即完成。
在發(fā)射前，在錨固點預(yù)挖好深度約為0.3m、直徑與地錨樁的燃燒室外徑略大的坑，把快速埋設(shè)地錨樁垂直豎起，取掉噴嘴的密封蓋。在距錨泊點80～100m處放置好電點燃裝置，并布線至發(fā)射點，再將電點燃導(dǎo)線與快速埋設(shè)樁的點火引出線連接好。在確認發(fā)射區(qū)半徑為80m以上的區(qū)域無人時，指揮員發(fā)布發(fā)射令，點火操作員接通點燃電源，快速埋設(shè)地錨樁火箭發(fā)動機被點燃工作，產(chǎn)生強大的推進力將地錨樁迅速埋設(shè)好。
權(quán)利要求1.一種快速埋設(shè)地錨樁，其特征在于，包括順次連接的頭部、燃燒室外殼、噴管和對噴管尾部進行密封的密封蓋，所述頭部連接燃燒室外殼一端內(nèi)部塞有木塞，所述燃燒室外殼內(nèi)部還包括固藥板、推進劑、擋藥板，所述擋藥板尾部靠近噴管頭部，所述燃燒室外殼上連接有鰭板和吊耳，還包括設(shè)置在燃燒室外殼內(nèi)部的點火裝置，所述點火裝置的點火線經(jīng)過燃燒室、噴管至噴管外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速埋設(shè)地錨樁，其特征在于，所述鰭板有2個，對稱焊接在燃燒室外殼子午面內(nèi)，所述吊耳焊接固定在與鰭板相垂直的子午面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速埋設(shè)地錨樁，其特征在于，所述頭部為圓錐形頭，所述頭部的頂尖部為半球形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速埋設(shè)地錨樁，其特征在于，所述點火裝置包括點火盒、電點火管、點火藥和點火線，所述點火藥、電點火管位于點火盒內(nèi)，所述點火線從點火盒引出，經(jīng)過燃燒室、噴管至噴管外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速埋設(shè)地錨樁，其特征在于，所述點火裝置包括點火盒、電點火管、點火藥和點火線，所述點火藥、電點火管位于點火盒內(nèi)，所述點火線從點火盒引出，經(jīng)過燃燒室、噴管至噴管外。
專利摘要本實用新型公開了一種快速埋設(shè)地錨樁，包括順次連接的頭部、燃燒室外殼、噴管和密封蓋，所述頭部連接燃燒室外殼一端內(nèi)部塞有木塞，燃燒室外殼內(nèi)部還包括固藥板、推進劑、擋藥板，所述擋藥板尾部靠近噴管頭部，所述燃燒室外殼上連接有鰭板和吊耳，還包括設(shè)置在燃燒室外殼內(nèi)部的點火裝置，所述點火裝置的點火線經(jīng)過燃燒室、噴管至噴管外。本實用新型應(yīng)用火箭發(fā)射時產(chǎn)生的推力作為打樁的動力，利用火箭發(fā)動機燃燒室外殼作為地錨樁樁體，將地錨樁迅速打入地下，即時產(chǎn)生強大的錨固力。解決了軍事野戰(zhàn)輸油管線在懸掛跨越復(fù)雜地形時地錨樁需要快速錨固的問題，也可應(yīng)用于需要快速錨固的其他類似工程。
文檔編號E02D5/80GK2778884SQ20042011087
公開日2006年5月10日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者張建國, 陳國良, 趙菊林, 周院來, 張根銀, 王燕舞, 張幫順, 許志國, 孫宗興, 張波, 吳新民, 邵穎新, 徐占魁 申請人:中國人民解放軍94656部隊