CN108362180A - 一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法 - Google Patents

一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，包括以下步骤：S1、设计爆破所需要的炮孔参数、炸药的单耗以及堵塞物堵塞的长度；S2、按照炮孔参数在防渗桩上钻凿炮孔，并准备炸药装药；S3、将炸药按照设计装到各个爆破炮孔，同时将导爆索和导爆管雷管安装到相应位置；S4、在取水闸门前安装挡波板；S5、在取水闸门前安装气泡帷幕，安装结束后即完成钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护设置，即可进行爆破拆除操作。本发明提出的水击波防护方法，设计更科学合理，成本更低，操作简单，气泡帷幕和挡波板双重作用，有效衰减爆炸产生的水击波，保护周围建筑物和设施。

Description

一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法
技术领域
本发明属于爆破工程技术领域，涉及一种水下防渗桩爆破安全防护方法，具体的是关于一种挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法。
背景技术
钢筋混凝土挡水围堰是水利水电工程建设过程中经常见到的建筑物，但随着水利水电工程建设的发展，需要将原有的钢筋混凝土挡水围堰进行拆除，由于钢筋混凝土挡水围堰的工程大、人工拆除难度大、耗时长，通常会采用爆破技术对钢筋混凝土挡水围堰进行拆除，在实行爆破拆除过程中安全的作业手段是最为重要的。由于爆破力量的巨大，使得炸药爆炸产生的冲击波冲出填塞物，冲向水中，并在水中转换为水击波，而且炸药在爆炸的时候还会产生大量的地震波，地震波会在水底界面处折射于水中形成的水击波，进而使得爆破力量转化的水击波与地震波形成的水击波相互叠加，增大水击波的力量，致使爆破时产生的水击波的力量较大，危害建构筑物和设备。基于此，本发明提出一种有效减弱钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法。
一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，包括以下步骤：
S1、根据需要爆破拆除的钢筋混凝土挡水围堰防渗桩的参数设计爆破所需要的炮孔参数、炸药的单耗以及堵塞物堵塞的长度，所述炮孔参数包括炮孔的个数、炮孔的直径和炮孔的深度；
S2、按照步骤S1设计的炮孔参数在防渗桩上钻凿炮孔，并按照步骤S1设计的炸药单耗准备炸药；
S3、将步骤S2准备的炸药按照设计装到各个爆破炮孔，并在炮孔内采用分段装药的方式将炸药和堵塞物交替进行填装，同时导爆索和导爆管雷管安装到相应位置；
S4、在取水闸门前2.0～2.4 m处平行安装挡波板，所述挡波板由若干个U型钢板桩或若干个Z型钢板桩拼接而成；
S5、在取水闸门前2.6～3.0 m处安装平行于挡波板的气泡帷幕，安装结束后即完成钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护设置，即可进行爆破拆除操作。
优选的，所述炮孔的个数为40～50个，所述炮孔的直径为70～90 mm，所述炮孔的深度为9.5～14 m，堵塞物堵塞的长度为1.6～2.0 m。
优选的，所述炮孔内装填的炸药量按照进行计算，其中为单个防渗桩的爆破体积。
优选的，所述气泡帷幕由钢管和空压机组合而成，所述钢管为长12～14m、φ40的无缝钢管，且无缝钢管的一端封堵，另一端用高压胶管与空压机相连，所述空压机的工作风压大于0.7 Mpa。
优选的，所述气泡帷幕上沿气泡帷幕长度方向开设若干个大孔排，相邻两大孔排之间穿插有一个小孔排，且大孔排和小孔排的间距相同，均为30～32mm。
优选的，所述大孔排内由若干个直径为5mm的大孔组成，且相同排的大孔与大孔之间的间距相同，均为48～52mm，所述小孔排内由若干个直径为3mm的小孔组成，相同排的小孔与小孔之间的间距相同，均为48～52mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、严格控制一次起爆的炸药用量，并从分层间隔装药和微差爆破两个方面，将爆区总药量均匀分布到各个爆破部位，使爆炸能量最大限度地得到有效利用，将水击波的破坏能量减至最小限度；
2、利用气泡帷幕和挡波板的双重防护作用，代替传统的叠梁门方案，设计更科学合理；
3、在进行爆破时挡波板可以将水击波的大部分能量分散开，并且无需考虑保护方向，从每个方向的水击波都可以被有效缓解，操作更简便；
4、在水下爆炸产生时，气泡帷幕可以有效衰减爆炸产生的水击波，并能有效保护爆破区附近的已建成的水工建筑物和重要设施，对水利水电工程具有重要意义。
附图说明
图1为本发明提出的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法中防渗桩装药的结构示意图；
图2为本发明提出的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法中水击波防护图；
图3为本发明提出的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法中实施例的气泡帷幕的示意图。
图中，1、导爆索，2、导爆管雷管，3、堵塞物，4、炸药，5、挡波板，6、气泡帷幕，7、大孔，8、小孔。
具体实施方式
参照图1-3，下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例选取某钢筋混凝土挡水围堰防渗桩需要爆破拆除，钢筋混凝土挡水围堰防渗桩的参数有：防渗桩为直径Φ950 mm的钢筋混凝土结构，中心是Φ114的钢管，钢筋笼的宽为400 mm，长为780 mm，桩端和桩底各搭接两根U型钢筋，桩与桩之间互相叠加，预拆除的桩排水平长度33.75 m。
本发明提出的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，包括以下步骤：
S1、炮孔参数包括：炮孔个数为45个，炮孔的直径为80mm，炮孔的深度和堵塞物3堵塞的长度见表1，炸药4的单耗为1.2kg/m3；
S2、按照步骤S1设计的炮孔参数在防渗桩上钻凿炮孔，并按照步骤S1设计的炸药单耗准备炸药4；
S3、将步骤S2准备的炸药按照设计装到各个爆破炮孔，并在炮孔内采用分段装药的方式将炸药4和堵塞物3交替进行填装，同时将导爆索1和导爆管雷管2安装到相应位置；
S4、在取水闸门前,2.2 m处平行安装挡波板5，所述挡波板由若干个Z型钢板桩拼接而成；
S5、在取水闸门前2.8m处安装平行于挡波板的气泡帷幕6，气泡帷幕上沿气泡帷幕长度方向开设若干个大孔7排，相邻两大孔7排之间穿插有一个小孔8排，且大孔7排和小孔8排的间距相同，均为31mm，大孔7排内由若干个直径为5mm的大孔组成，且相同排的大孔与大孔之间的间距相同，均为50mm，所述小孔8排内由若干个直径为3mm的小孔组成，相同排的小孔与小孔之间的间距相同，均为50mm，安装结束后即完成钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护设置，即可进行爆破拆除操作。
本发明中，气泡帷幕由钢管和空压机组合而成，所述钢管为长13 m、φ40的无缝钢管，且无缝钢管的一端封堵，另一端用高压胶管与空压机相连，所述空压机的工作风压大于0.7 Mpa。
表1：
序号 孔深/m 堵塞/m 药量kg/孔
1 13.0 2 11.4
2 12.0 2 10.7
3 12.0 2 10.7
4 10.5 1.6 9.6
5 11.0 1.8 10.0
6 11.5 2 10.3
7 11.0 1.8 10.0
8 11.5 2 10.3
9 11.5 2 10.3
10 10.5 1.6 9.6
11 11.0 1.8 10.0
12 10.0 1.6 8.2
13 9.5 1.6 7.7
14 11.5 2 10.3
15 12.0 2 10.7
16 11.0 1.8 10.0
17 10.0 1.6 8.2
18 11.0 1.8 10.0
19 11.0 1.8 10.0
20 11.5 2 10.3
21 11.5 2 10.3
22 10.5 1.6 9.6
23 12.0 2 10.7
24 13.5 2 11.9
25 14.0 2 12.2
26 14.0 2 12.2
27 13.5 2 11.9
28 13.5 2 11.9
29 14.0 2 12.2
30 14.0 2 12.2
31 14.0 2 12.2
32 14.0 2 12.2
33 13.0 2 11.4
34 12.5 2 7.92
35 12.5 2 11.0
36 12.5 2 11.0
37 12.0 2 10.7
38 12.0 2 10.7
39 11.5 2 10.3
40 11.5 2 10.3
41 11.5 2 10.3
42 11.5 2 10.3
43 11.5 2 10.3
44 11.5 2 10.3
45 12.5 2 11.0
通过上述爆破安全防护方法，在通气管上的发射孔形成气泡帷幕墙以及挡波钢板的作用，在水下爆炸产生时，可以有效衰减爆炸产生的水击波，并能有效保护爆破区附近的已建成的水工建筑物和重要设施，对水利水电工程具有重要意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、根据需要爆破拆除的钢筋混凝土挡水围堰防渗桩的参数设计爆破所需要的炮孔参数、炸药的单耗以及堵塞物堵塞的长度，所述炮孔参数包括炮孔的个数、炮孔的直径和炮孔的深度；
S2、按照步骤S1设计的炮孔参数在防渗桩上钻凿炮孔，并按照步骤S1设计的炸药单耗准备炸药；
S3、将步骤S2准备的炸药按照设计装到各个爆破炮孔，并在炮孔内采用分段装药的方式将炸药和堵塞物交替进行填装，同时将导爆索和导爆管雷管安装到相应位置；
S4、在取水闸门前2.0～2.4 m处平行安装挡波板，所述挡波板由若干个U型钢板桩或若干个Z型钢板桩拼接而成；
S5、在取水闸门前2.6～3.0 m处安装平行于挡波板的气泡帷幕，安装结束后即完成钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护设置，即可进行爆破拆除操作。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，其特征在于，所述炮孔的个数为40～50个，所述炮孔的直径为70～90 mm，所述炮孔的深度为9.5～14 m，堵塞物堵塞的长度为1.6～2.0 m。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，其特征在于，所述炮孔内装填的炸药量按照进行计算，其中为单个防渗桩的爆破体积。
4.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，其特征在于，所述气泡帷幕由钢管和空压机组合而成，所述钢管为长12～14 m、φ40的无缝钢管，且无缝钢管的一端封堵，另一端用高压胶管与空压机相连，所述空压机的工作风压大于0.7 Mpa。
5.根据权利要求4所述的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，其特征在于，所述气泡帷幕上沿气泡帷幕长度方向开设若干个大孔排，相邻两大孔排之间穿插有一个小孔排，且大孔排和小孔排的间距相同，均为30～32mm。
6.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土挡水围堰防渗桩爆破拆除的水击波防护方法，其特征在于，所述大孔排内由若干个直径为5mm的大孔组成，且相同排的大孔与大孔之间的间距相同，均为48～52mm，所述小孔排内由若干个直径为3mm的小孔组成，相同排的小孔与小孔之间的间距相同，均为48～52mm。
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