CN106401647A - 一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门及其安装方法，包括有与地铁施工隧道相适应的门框和与门框铰接连接的门扇；门框的上部设有沿门框上下滑动的上部伸缩板，施工隧道的顶部两侧各设有定滑轮、底部两侧各设有卷扬机，上部伸缩板两侧分别通过钢绞线穿过定滑轮并固定于卷扬机上；门框上还设有若干个预留孔洞。本发明有效的减少了施工噪音对周边环境的不利影响，通过预留的各种管线孔洞及门扇的开闭，可以保证日常施工的顺利进行，不降低施工工效，且顶部门框可以自由升降，有利于爆破后有害气体沿隧道拱顶自然排出，为现场创造良好的生产环境。
Description
技术领域
本发明涉及地下施工设备领域，尤其是一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门及其安装方法。
背景技术
钻爆法，即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式。
钻爆法是目前国内城市地铁区间施工普遍采用的一种施工方法，适用于各种地质条件和地下水条件。具有适合各种断面形式（单线、双线及多线、车站等）和变化断面（过渡段、多断面等）的高度灵活性。通过分部开挖和辅助工法，可以有效地控制地表下沉和坍塌。与盾构法比较，在较短的开挖地段使用很经济。与掘进机法比较，对围岩匀质性无要求。与明挖法比较，可以极大地减少对地面交通和商业活动的影响，避免大量的拆迁。从综合效益观点看，是较经济的一种方法。其具有开挖断面形式灵活，施工设备相对简单，受外部地质条件影响相对较小等优点。
但作为城市地铁的施工方法，其缺陷也十分明显，即施工过程中产生较大的噪音及冲击波（如爆破及凿岩机钻孔等工序），对周边既有建筑物及居民的生活影响较大，扰民严重，不利于施工的顺利进行。
发明内容
针对目前钻爆法施工应用于城市的不足之处，本发明所提及的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门及其安装方法，能够在不影响正常施工工效的前提下，有效的减少地铁钻爆法施工对周边环境及居民生活的影响，为施工创造有利的外部环境条件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，所述隔音减振门垂直于施工隧道轴线方向；所述隔音减振门包括有外轮廓形状与施工隧道内轮廓形状相适应的门框和与门框连接的门扇；所述门框的上部设有沿门框上下滑动的上部伸缩板，施工隧道的顶部两侧各设有定滑轮、底部两侧各设有卷扬机；所述上部伸缩板两侧分别通过钢绞线穿过定滑轮并固定于卷扬机上；所述卷扬机带动所述上部伸缩板整体上下滑动，使爆破后产生的有害气体沿所述上部伸缩板与隧道内轮廓之间形成的间隙中自然排出；所述门框上还设有若干个用于各种管道和线缆通过的预留孔洞；所述门框和门扇的内外两侧除预留孔洞外的位置均布满吸音材料，所述吸音材料通过对拉固定装置进行拉紧固定。
本发明还具有以下附加技术特征：
作为本发明方案进一步具体优化的，所述门框的两侧设有呈斜向、且相互交叉分布的拉固定装置；所述预留孔洞包括有预留通风管孔洞、预留高压风管孔洞、预留上水管孔洞和预留排水管孔洞。
作为本发明方案进一步具体优化的，所述门框与施工隧道内轮廓边墙通过膨胀螺栓连接并焊接在膨胀螺栓头上；所述门框和门扇之间通过竖向转动轴进行铰接连接。
作为本发明方案进一步具体优化的，所述门扇的高度及宽度以满足地铁区间施工隧道内的施工机械设备通行为准；所述上部伸缩板为施工隧道内轮廓以下三米范围内的门框，所述上部伸缩板与门框的其他部分不在同一竖直面。
作为本发明方案进一步具体优化的，所述定滑轮使用膨胀螺栓安装于施工隧道顶部混凝土表面；所述卷扬机使用膨胀螺栓安装于施工隧道底部混凝土表面。
作为本发明方案进一步具体优化的，所述门框与所述门扇、施工隧道的内壁之间的缝隙中均设有吸音材料。
作为本发明方案进一步具体优化的，所述吸音材料由以下重量份数的原料组成：PVC树脂30-45份、三元乙丙橡胶15-25份、氧化镁2-8份、玻璃纤维5-11份、碳酸钙2-6份、过氧化二异苯丙交联剂8-15份、成膜助剂2-8份、硬脂酸活性润滑剂1-2份、防水剂5-10份。
作为本发明方案进一步具体优化的，所述吸音材料的制备方法为：
(1)原料混配：PVC树脂：三元乙丙橡胶：氧化镁为1.5:1.2:0.4，球磨40-55min备用；将过氧化二异苯丙交联剂、硬脂酸活性润滑剂、成膜助剂放入高速搅拌机以转速1200-1400rpm混合5-7min后，加入成膜助剂继续混合3min，再加入玻璃纤维、碳酸钙、抗氧剂168、滑石粉、聚氧乙烯月桂酸基醚继续高速混合直至温度达到100-110℃，出料；
(2)挤出造粒：将混配好的原料加入双螺杆挤出机，挤出机各段温度：120℃；130℃；130℃；130℃；口模140℃；螺杆转速：30-45rpm；
(3)将上述粒料加入单螺杆挤出机熔融塑化后喂料到三辊压延机中压延成型：挤出机各段温度：130℃；140℃；135℃；135℃；口模145℃；螺杆转速：30-45rpm；压延机组三辊温度为65℃，片材厚度1.5mm，宽度100mm，牵引速度4-5m/min。
一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）根据设计方案及施工隧道轮廓，确定隔音减振门不同部位钢管骨架的具体尺寸，完成原材下料；
（2）将隔音减振门分为门扇、门框、上部伸缩板三部分，分别完成焊接，形成骨架；
（3）在施工隧道拟安装位置的墙上打设膨胀螺栓，用于固定门框骨架；
（4）将门框骨架与膨胀螺栓焊接牢固；
（5）分别将门扇骨架及上部伸缩板估计安装至设计位置；
（6）将吸音材料固定于隔音减振门骨架上，采用打孔对拉的固定方法；
（7）根据设计方案在吸音材料上割出预留孔洞，并穿入施工隧道施工所用管线；
（8）安装上部定滑轮及卷扬机，并用钢绞线与上部伸缩板连接；隔音减振门安装完成。
本发明和现有技术相比，其优点在于：一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，地铁区间施工隧道内进行噪音较大的施工工序时（如爆破、凿岩机钻孔等），可将该隔音减振门关闭，以有效的减少施工噪音及冲击波对周边环境和居民生活的影响。通过预留的各种管线孔洞及门扇的开闭，可以保证日常施工的顺利进行，不降低施工工效，且顶部门框可以自由升降，有利于爆破后有害气体的自然排出，为现场创造良好的生产环境。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明平面结构示意图；
附图标记说明：
门框1；竖向转动轴2；吸音材料3；门扇4；卷扬机5；定滑轮6；预留通风管孔洞7；预留高压风管孔洞8；预留上水管孔洞9；预留排水管孔洞10；对拉固定装置11。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本方案的实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，包括有与施工隧道形状相适应的门框1，门框1与施工隧道边墙通过膨胀螺栓连接并焊接在膨胀螺栓头上，门框1与施工隧道边墙牢稳固定成一体，防止爆破时产生的冲击波冲毁隔音减振门。
门框1的两侧设有呈斜向、且相互交叉分布的对拉固定装置11。门框1与门扇4由焊接而成的钢管骨架及吸音材料3组成，吸音材料3通过对拉固定装置11固定于钢管骨架上。门框1的正面和背面均整面上均铺设有吸音材料3，门框1施工隧道的内壁之间的缝隙中也设有吸音材料3，以保证隔音效果。
门框1的中下部设有通过竖向转动轴2铰接固定于门框1上的门扇4，门扇4分为左右两部分，可以完全闭合，且能够沿固定于门框1内侧的竖向转动轴2转动，门扇4高度及宽度能够满足地铁区间施工隧道内的施工机械设备小型挖掘机、小型装载机、小型渣土车及空压机等设备通行的条件。门扇4上设有把手用于将门扇4固定于门框1上，另外，门框1与门扇4之间的缝隙中均设有吸音材料3，吸音材料3的设置可以有效的对爆破产生的声响进行吸收和屏蔽。
门框1的上部设有沿门框1上下滑动的上部伸缩板，上部伸缩板的形状与施工隧道的顶部形状相配合，之间也设有一层吸音材料3，可以形成良好的密封效果。施工隧道的顶部两侧各设有定滑轮6、底部两侧各设有卷扬机5，定滑轮使用膨胀螺栓牢固安装于施工隧道顶部混凝土表面，卷扬机5使用膨胀螺栓牢固安装于施工隧道底部混凝土表面。上部伸缩板两侧分别通过钢绞线穿过定滑轮6并固定于卷扬机5上。卷扬机5正转工作时，收缩钢绞线进而带动上部伸缩板沿着门框1的竖直方向向上滑动，使上部伸缩板与施工隧道的顶部相配合。卷扬机5反转工作时，放出钢绞线，上部伸缩板在重力的作用下沿着门框1的竖直方向向下滑动。这种工作方式有利于爆破后有害气体沿隧道拱顶自然排出，为现场创造良好的生产环境。
门框1上还预留设有若干个预留孔洞，预留孔洞包括有预留通风管孔洞7、预留高压风管孔洞8、预留上水管孔洞9和预留排水管孔洞10。
在实际使用中，吸音材料3由以下重量份数的原料组成：PVC树脂30-45份、三元乙丙橡胶15-25份、氧化镁2-8份、玻璃纤维5-11份、碳酸钙2-6份、过氧化二异苯丙交联剂8-15份、成膜助剂2-8份、硬脂酸活性润滑剂1-2份、防水剂5-10份。
上述吸音材料3的制备方法为：
(1)原料混配：PVC树脂：三元乙丙橡胶：氧化镁为1.5:1.2:0.4，球磨40-55min备用。将过氧化二异苯丙交联剂、硬脂酸活性润滑剂、成膜助剂放入高速搅拌机以转速1200-1400rpm混合5-7min后，加入成膜助剂继续混合3min，再加入玻璃纤维、碳酸钙、抗氧剂168、滑石粉、聚氧乙烯月桂酸基醚继续高速混合直至温度达到100-110℃，出料。
(2)挤出造粒：将混配好的原料加入双螺杆挤出机，挤出机各段温度：120℃；130℃；130℃；130℃；口模140℃；螺杆转速：30-45rpm。
(3)将上述粒料加入单螺杆挤出机熔融塑化后喂料到三辊压延机中压延成型：挤出机各段温度：130℃；140℃；135℃；135℃；口模145℃；螺杆转速：30-45rpm。压延机组三辊温度为65℃，片材厚度1.5mm，宽度100mm，牵引速度4-5m/min。
一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门的安装方法，其包括如下步骤：
（1）根据设计方案及施工隧道轮廓，确定隔音减振门不同部位钢管骨架的具体尺寸，完成原材下料；（2）将隔音减振门分为门扇、门框、上部伸缩板三部分，分别完成焊接，形成骨架；（3）在施工隧道拟安装位置的墙上打设膨胀螺栓，用于固定门框骨架；（4）将门框骨架与膨胀螺栓焊接牢固；（5）分别将门扇骨架及上部伸缩板估计安装至设计位置；（6）将吸音材料固定于隔音减振门骨架上，采用打孔对拉的固定方法；（7）根据设计方案在吸音材料上割出预留孔洞，并穿入施工隧道施工所用管线；（8）安装上部定滑轮及卷扬机，并用钢绞线与上部伸缩板连接。隔音减振门安装完成。
实施例1
一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，主要由隔音减振门门框1（分两部分，均为焊接钢管组成的骨架上附吸音材料3）、门扇4焊接钢管组成骨架上附吸音材料3、竖向转动轴2、卷扬机5及对拉固定装置11构成。
该隔音减振门安装于地铁区间竖井与正线马头门之间的横通道处，方向垂直于施工隧道轴线方向，主要分为门框1及可开闭的门扇4两部分，门框1外轮廓与隧道内轮廓相同，使用膨胀螺栓固定于隧道内壁上。门框1周边预留有预留通风管孔洞7、预留高压风管孔洞8、预留上水管孔洞9和预留排水管孔洞10。门扇4分为左右两部分，可以完全闭合，且能够沿固定于门框1内侧的竖向轴转动，门扇4高度及宽度能够满足地铁区间施工隧道内的施工机械设备小型挖掘机、小型装载机、小型渣土车及空压机等设备通行的条件。
门框1由两部分组成，拱顶以下三米范围内的门框1与门框1的其他部门不在同一平面，可以通过固定于拱顶的定滑轮6使用卷扬机5进行整体升降，以方便爆破之后的有害气体沿隧道拱顶自然排出。
门框1及门扇4之间通过竖向转动轴2进行铰接，门框1及门扇4的内外两侧除预留孔洞外，布满吸音材料3如厚层海绵等，吸音材料3使用对拉固定装置11（如对拉螺栓和垫片等）进行拉紧固定。
根据以上设计思路，于山东省某地铁区间施工隧道施工现场加工生产了一套该隔音减振门安装于该区间施工隧道处，通过使用手持式分贝仪分别于隔音减振门的前方2米、后方2米以及后方100米处进行测试周边的噪音分贝值，爆破位置及爆破方案完全一致，通过下方的实验数据可以表明，该隔音减振门有效的减少了施工噪音对周边环境的不利影响。
表1为隔音减振门爆破测试数据对比分析统计表。
| 试验次数 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | 第6次 |
| 隔音减振门前测试（分贝） | 115dB | 120dB | 113dB | 115dB | 109dB | 118dB |
| 隔音减振门后测试（分贝） | 90dB | 92dB | 84edB | 88dB | 85dB | 92dB |
| 100m远处测试（分贝） | 75dB | 72dB | 69dB | 73dB | 70dB | 73dB |
一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，地铁区间施工隧道内进行噪音较大的施工工序时（如爆破、凿岩机钻孔等），可将该隔音减振门关闭，以有效的减少施工噪音及冲击波对周边环境和居民生活的影响。通过预留的各种管线孔洞及门扇4的开闭，可以保证日常施工的顺利进行，不降低施工工效，且顶部门框1可以自由升降，有利于爆破后有害气体沿施工隧道拱顶自然排出，为现场创造良好的生产环境。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述隔音减振门垂直于施工隧道轴线方向；所述隔音减振门包括有外轮廓形状与施工隧道内轮廓形状相适应的门框（1）以及与门框（1）连接的门扇（4）；
施工隧道的顶部两侧各设有定滑轮（6）、底部两侧各设有卷扬机（5）；所述门框（1）的上部设有沿门框（1）上下滑动的上部伸缩板，所述上部伸缩板两侧分别通过钢绞线穿过定滑轮（6）并固定于卷扬机（5）上；所述卷扬机（5）带动所述上部伸缩板整体上下滑动，爆破后产生的有害气体沿所述上部伸缩板与施工隧道内轮廓之间形成的间隙中自然排出；
所述门框（1）上还设有若干个用于各种管道和线缆通过的预留孔洞；所述门框（1）和门扇（4）的内外两侧除预留孔洞外的位置均布满吸音材料（3），所述吸音材料（3）通过对拉固定装置（11）进行拉紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述对拉固定装置（11）呈斜向、且相互交叉分布在门框（1）的两侧；所述预留孔洞包括有预留通风管孔洞（7）、预留高压风管孔洞（8）、预留上水管孔洞（9）和预留排水管孔洞（10）。
3.根据权利要求1所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述门框（1）与施工隧道内轮廓边墙通过膨胀螺栓连接并焊接在膨胀螺栓头上；所述门框（1）和门扇（4）之间通过竖向转动轴（2）进行铰接连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述门扇（4）的高度及宽度以满足地铁区间施工隧道内的施工机械设备通行为准；所述上部伸缩板为施工隧道内轮廓以下三米范围内的门框（1），所述上部伸缩板与门框（1）的其他部分不在同一竖直面。
5.根据权利要求1所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述定滑轮（6）使用膨胀螺栓安装于施工隧道顶部混凝土表面；所述卷扬机（5）使用膨胀螺栓安装于施工隧道底部混凝土表面。
6.根据权利要求1所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述门框（1）与所述门扇（4）、所述施工隧道的内壁之间的缝隙中均设有吸音材料（3）。
7.根据权利要求1或6所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于：所述吸音材料（3）由以下重量份数的原料组成：PVC树脂30-45份、三元乙丙橡胶15-25份、氧化镁2-8份、玻璃纤维5-11份、碳酸钙2-6份、过氧化二异苯丙交联剂8-15份、成膜助剂2-8份、硬脂酸活性润滑剂1-2份、防水剂5-10份。
8.根据权利要求1所述的一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门，其特征在于，所述吸音材料（3）的制备方法为：
(1)原料混配：PVC树脂：三元乙丙橡胶：氧化镁为1.5:1.2:0.4，球磨40-55min备用；将过氧化二异苯丙交联剂、硬脂酸活性润滑剂、成膜助剂放入高速搅拌机以转速1200-1400rpm混合5-7min后，加入成膜助剂继续混合3min，再加入玻璃纤维、碳酸钙、抗氧剂168、滑石粉、聚氧乙烯月桂酸基醚继续高速混合直至温度达到100-110℃，出料；
(2)挤出造粒：将混配好的原料加入双螺杆挤出机，挤出机各段温度：120℃；130℃；130℃；130℃；口模140℃；螺杆转速：30-45rpm；
(3)将上述粒料加入单螺杆挤出机熔融塑化后喂料到三辊压延机中压延成型：挤出机各段温度：130℃；140℃；135℃；135℃；口模145℃；螺杆转速：30-45rpm；压延机组三辊温度为65℃，片材厚度1.5mm，宽度100mm，牵引速度4-5m/min。
9.一种用于钻爆法地铁区间施工的隔音减振门的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）根据设计方案及施工隧道轮廓，确定隔音减振门不同部位钢管骨架的具体尺寸，完成原材下料；
（2）将隔音减振门分为门扇、门框、上部伸缩板三部分，分别完成焊接，形成骨架；
（3）在施工隧道拟安装位置的墙上打设膨胀螺栓，用于固定门框骨架；
（4）将门框骨架与膨胀螺栓焊接牢固；
（5）分别将门扇骨架及上部伸缩板估计安装至设计位置；
（6）将吸音材料固定于隔音减振门骨架上，采用打孔对拉的固定方法；
（7）根据设计方案在吸音材料上割出预留孔洞，并穿入施工隧道施工所用管线；
（8）安装上部定滑轮及卷扬机，并用钢绞线与上部伸缩板连接；隔音减振门安装完成。
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