CN109186386A - 一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法 - Google Patents

一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109186386A
CN109186386A CN201811089002.7A CN201811089002A CN109186386A CN 109186386 A CN109186386 A CN 109186386A CN 201811089002 A CN201811089002 A CN 201811089002A CN 109186386 A CN109186386 A CN 109186386A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
noise
tunnel
noise reduction
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811089002.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109186386B (zh
Inventor
薛翊国
孔凡猛
周炳桦
李广坤
苏茂鑫
邱道宏
公惠民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201811089002.7A priority Critical patent/CN109186386B/zh
Publication of CN109186386A publication Critical patent/CN109186386A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109186386B publication Critical patent/CN109186386B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/08Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/006Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by making use of blasting methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D3/00Particular applications of blasting techniques
    • F42D3/04Particular applications of blasting techniques for rock blasting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D5/00Safety arrangements
    • F42D5/04Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D5/00Safety arrangements
    • F42D5/04Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless
    • F42D5/045Detonation-wave absorbing or damping means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法,设置于爆破炮孔内,包括震动消减层、噪声消减层、间隔层和封口塞,震动消减层为一端开口的弹性件,其内填充有空气,包裹在噪声消减层外侧,所述噪声消减层内置有吸声材料,且噪声消减层也具有一开口,与震动消减层的开口同一朝向,所述噪声消减层的开口处设置有封堵所述开口的封口塞,封口塞包括多层吸声材料,噪声消减层内设置有容纳炸药的空间,且所述空间内设置有若干间隔层。本发明能够消减隧道爆破施工时产生的噪声和震动,减轻噪声和震动对周边环境的危害。

Description

一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法
技术领域
本发明涉及一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法。
背景技术
目前,隧道施工主要采用钻爆法、盾构法和掘进机法三种主要方法。其中,钻爆法是通过钻孔、填装炸药、爆破的方式开挖隧道,由于其开挖成本低、适应性强,是国内外常用的隧道开挖方法。然而,爆破震动对已开挖隧道围岩、地表及其他建筑物存在较大的危害,容易加剧开挖隧道围岩变形,造成围岩失稳,还可能因爆破施工不当引起路面沉降或者建筑物坍塌,造成巨大的经济损失。此外,由于隧道内空间相对密闭狭小,爆破施工会产生较大的噪声,长期接触强烈的噪声,将对施工人员健康产生较大危害。因此,如何在隧道爆破施工时采取有效措施进行噪声及震动消减,是尚待解决的一个技术难题。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提出了一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法,本发明解决了隧道爆破施工时噪声强烈损害施工人员健康以及震动过大危害周边环境安全等诸多问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,设置于爆破炮孔内,包括震动消减层、噪声消减层、间隔层和封口塞,所述震动消减层为一端开口的弹性件,其内填充有空气,包裹在噪声消减层外侧,所述噪声消减层内置有吸声材料,且噪声消减层也具有一开口,与震动消减层的开口同一朝向,所述噪声消减层的开口处设置有封堵所述开口的封口塞,所述封口塞包括多层吸声材料,所述噪声消减层内设置有容纳炸药的空间,且所述空间内设置有若干间隔层。
作为进一步限定,所述间隔层间隔布设,每个间隔层之间设置炸药,以减缓爆破时震动。
作为进一步限定,所述震动消减层为中空筒状结构,且其内层设置有噪声消减层。
作为进一步限定,所述噪声消减层采用具有一定弹性的吸声材料。
作为进一步限定,所述震动消减层的长度与炮孔长度相适配,其直径与炮孔直径相适配。
作为进一步限定,所述噪声消减层以无机纤维和泡沫塑料作为吸声材料,噪声消减层可分为四个单层,由两种材料间隔排列,以增强降噪效果。
作为进一步限定,所述震动消减层为橡胶材质,能够产生一定量的变形以保证装置和炮孔及炸药紧密接触,厚度应小于1mm,以免材料过厚影响爆破效果。
作为进一步限定,所述震动消减层以弹性材料密封一定厚度的空气,能够在爆破时消减震动,空气层厚度根据隧道爆破采用的不耦合系数确定。
作为进一步限定,所述空气间隔层为弹性材料,具有一定厚度的空气,采用圆柱状结构,空气间隔层的外径大于等于所述噪声消减层的内径,以保证二者结合紧密。
作为进一步限定,所述封口塞为圆柱状,外径略大于等于所述噪声消减层的内径,包含多层间隔设置的无机纤维和泡沫塑料,防止噪声从炮孔口逸出。
基于上述装置的工作方法,包括以下步骤:
步骤1:首先向爆破噪声及震动消减装置内装填一定数量的空气间隔层,间隔层与封堵端接触,随后装填一定长度的炸药,而后再次向装置内装填空气间隔层,炸药与噪声消减层的吸声材料紧密接触;
步骤2:重复步骤1,直到将所有炸药装填进装置内,空气间隔层个数根据炮孔长度选择;
步骤3:用封口塞将装置密封,随后将整个装置装填入炮孔内,完成单个炮孔的炸药装填,震动消减层由弹性材料密封,与炮孔壁结合紧密;
步骤4:重复步骤1-3,完成整个隧道掌子面所有炮孔的爆破炸药布设。
作为进一步限定,间隔层累计长度为炸药段和空气隔层总长度的30~42%。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明采用隧道爆破噪声和震动消减装置,通过吸声材料和空气间隔层对隧道施工爆破产生的噪声和震动进行消减,装置装填于炮孔内,从根源上隔离了噪声和震动源,避免了噪声和震动外泄对周边环境产生影响。本发明降低了噪声的强烈程度,减少了施工人员的噪声接收量,保证了人员的身体健康。此外,本发明消减了爆破产生的震动及其对已开挖隧道围岩、地表及其他建筑物等周边环境的危害,降低了围岩失稳、路面沉降以及建筑物坍塌的概率,避免了经济损失。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明的结构组成示意图。
其中,1.隧道爆破噪声和震动消减装置,2.噪声消减层,3.震动消减层,4.空气间隔层,5.封口塞,6.弹性材料,7.炸药,8.爆破炮孔,9.隧道掌子面;
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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,只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本发明中任一部件或元件,不能理解为对本发明的限制。
本发明中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义,不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,包括噪声消减层、震动消减层、空气间隔层和封口塞,其中:
装置设置于爆破炮孔内,包括震动消减层、噪声消减层、间隔层和封口塞,所述震动消减层为一端开口的弹性件,其内填充有空气,包裹在噪声消减层外侧,所述噪声消减层内置有吸声材料,且噪声消减层也具有一开口,与震动消减层的开口同一朝向,所述噪声消减层的开口处设置有封堵所述开口的封口塞,所述封口塞包括多层吸声材料,所述噪声消减层内设置有容纳炸药的空间,且所述空间内设置有若干间隔层。
间隔层间隔布设,每个间隔层之间设置炸药,以减缓爆破时震动。
震动消减层为中空筒状结构,且其内层设置有噪声消减层。
噪声消减层采用具有一定弹性的吸声材料。
震动消减层的长度与炮孔长度相适配,其直径与炮孔直径相适配。
噪声消减层以无机纤维和泡沫塑料作为吸声材料,噪声消减层可分为四个单层,由两种材料间隔排列,以增强降噪效果。
震动消减层为橡胶材质,能够产生一定量的变形以保证装置和炮孔及炸药紧密接触,厚度应小于1mm,以免材料过厚影响爆破效果。
震动消减层以弹性材料密封一定厚度的空气,能够在爆破时消减震动,空气层厚度根据隧道爆破采用的不耦合系数确定。
空气间隔层为弹性材料,具有一定厚度的空气,采用圆柱状结构,空气间隔层的外径大于等于所述噪声消减层的内径,以保证二者结合紧密。
封口塞为圆柱状,外径略大于等于所述噪声消减层的内径,包含多层间隔设置的无机纤维和泡沫塑料,防止噪声从炮孔口逸出。
一种隧道内爆破噪声和震动消减装置的工作方法,包括以下步骤:
步骤1:首先向爆破噪声及震动消减装置(1)内装填一定数量的空气间隔层(4),间隔层(4)与封堵端接触,随后装填一定长度的炸药(7),而后再次向装置内装填空气间隔层(4),炸药(7)与噪声消减层(2)的吸声材料紧密接触;
步骤2:重复步骤1,直到将所有炸药(7)装填进装置内,空气间隔层(4)个数根据炮孔(8)长度选择;
步骤3:用封口塞(5)将装置(1)密封,随后将整个装置(1)装填入炮孔(8)内,完成单个炮孔(8)的炸药装填,震动消减层(3)由弹性材料(6)密封,与炮孔(8)壁结合紧密;
步骤4:重复步骤1-3,完成整个隧道掌子面(9)所有炮孔的爆破炸药布设。
作为进一步限定,间隔层(4)累计长度为炸药段(7)和空气隔层(4)总长度的30~42%。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:设置于爆破炮孔内,包括震动消减层、噪声消减层、间隔层和封口塞,所述震动消减层为一端开口的弹性件,其内填充有空气,包裹在噪声消减层外侧,所述噪声消减层内置有吸声材料,且噪声消减层也具有一开口,与震动消减层的开口同一朝向,所述噪声消减层的开口处设置有封堵所述开口的封口塞,所述封口塞包括多层吸声材料,所述噪声消减层内设置有容纳炸药的空间,且所述空间内设置有若干间隔层。
2.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述间隔层间隔布设,每个间隔层之间设置炸药,以减缓爆破时震动。
3.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述震动消减层为中空筒状结构,且其长度与炮孔长度相适配,其直径与炮孔直径相适配。
4.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述噪声消减层采用具有一定弹性的吸声材料。
5.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述噪声消减层以无机纤维和泡沫塑料作为吸声材料,噪声消减层分为四个单层,由两种材料间隔排列。
6.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述震动消减层以弹性材料密封一定厚度的空气,能够在爆破时消减震动,空气层厚度根据隧道爆破采用的不耦合系数确定。
7.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述空气间隔层为弹性材料,具有一定厚度的空气,采用圆柱状结构,空气间隔层的外径大于等于所述噪声消减层的内径,以保证二者结合紧密。
8.如权利要求1所述的一种隧道内爆破噪声和震动消减装置,其特征是:所述封口塞为圆柱状,外径大于等于所述噪声消减层的内径,包含多层间隔设置的无机纤维和泡沫塑料,防止噪声从炮孔口逸出。
9.基于如权利要求1-8中任一项所述的装置的工作方法,其特征是:包括以下步骤:
步骤1:首向爆破噪声及震动消减装置内装填一定数量的空气间隔层,间隔层与封堵端接触,随后装填一定长度的炸药,而后再次向装置内装填空气间隔层,炸药与噪声消减层的吸声材料紧密接触;
步骤2:重复步骤1,直到将所有炸药装填进装置内,空气间隔层个数根据炮孔长度选择;
步骤3:用封口塞将装置密封,随后将整个装置装填入炮孔内,完成单个炮孔的炸药装填,震动消减层由弹性材料密封,与炮孔壁结合紧密;
步骤4:重复步骤1-3,完成整个隧道掌子面所有炮孔的爆破炸药布设。
10.如权利要求9所述的工作方法,其特征是:间隔层累计长度为炸药段和空气隔层总长度的30~42%。
CN201811089002.7A 2018-09-18 2018-09-18 一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法 Expired - Fee Related CN109186386B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811089002.7A CN109186386B (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811089002.7A CN109186386B (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109186386A true CN109186386A (zh) 2019-01-11
CN109186386B CN109186386B (zh) 2020-02-11

Family

ID=64908264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811089002.7A Expired - Fee Related CN109186386B (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109186386B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110849229A (zh) * 2019-11-20 2020-02-28 中铁隧道局集团有限公司 一种用于降低隧道爆破噪声的炮孔消声装置
CN114320309A (zh) * 2021-11-02 2022-04-12 台州市市政公用工程质量安全事务中心 隧道施工用防护机构
WO2022198840A1 (zh) * 2021-03-23 2022-09-29 山东科技大学 模拟隧道工程爆破的脉冲声源及爆炸噪声测试装置和方法
CN115823979A (zh) * 2022-11-07 2023-03-21 中国水利水电第六工程局有限公司 岩塞爆破装药装置及装药方法
CN115929329A (zh) * 2023-02-07 2023-04-07 中国矿业大学 一种基于多层级能量调控的深部岩体爆破损伤控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030097501A (ko) * 2002-06-21 2003-12-31 주식회사 고려노벨화약 미진동 및 저소음용 폭약용기
KR100653616B1 (ko) * 2005-08-01 2006-12-08 김숙희 발파소음 저감방법 및 장치
CN203964793U (zh) * 2014-07-23 2014-11-26 浙江省隧道工程公司 带消音功能的爆破降震装置
CN204666052U (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 中铁九局集团有限公司 一种洞室降尘除噪爆破结构
CN207751396U (zh) * 2018-01-11 2018-08-21 浙江交工路桥建设有限公司 深孔大断面隧道水耦合水压聚能装药装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030097501A (ko) * 2002-06-21 2003-12-31 주식회사 고려노벨화약 미진동 및 저소음용 폭약용기
KR100653616B1 (ko) * 2005-08-01 2006-12-08 김숙희 발파소음 저감방법 및 장치
CN203964793U (zh) * 2014-07-23 2014-11-26 浙江省隧道工程公司 带消音功能的爆破降震装置
CN204666052U (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 中铁九局集团有限公司 一种洞室降尘除噪爆破结构
CN207751396U (zh) * 2018-01-11 2018-08-21 浙江交工路桥建设有限公司 深孔大断面隧道水耦合水压聚能装药装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110849229A (zh) * 2019-11-20 2020-02-28 中铁隧道局集团有限公司 一种用于降低隧道爆破噪声的炮孔消声装置
CN110849229B (zh) * 2019-11-20 2022-06-07 中铁隧道局集团有限公司 一种用于降低隧道爆破噪声的炮孔消声装置
WO2022198840A1 (zh) * 2021-03-23 2022-09-29 山东科技大学 模拟隧道工程爆破的脉冲声源及爆炸噪声测试装置和方法
CN114320309A (zh) * 2021-11-02 2022-04-12 台州市市政公用工程质量安全事务中心 隧道施工用防护机构
CN114320309B (zh) * 2021-11-02 2024-04-02 台州市市政公用工程质量安全事务中心 隧道施工用防护机构
CN115823979A (zh) * 2022-11-07 2023-03-21 中国水利水电第六工程局有限公司 岩塞爆破装药装置及装药方法
CN115823979B (zh) * 2022-11-07 2024-09-27 中国水利水电第六工程局有限公司 岩塞爆破装药装置及装药方法
CN115929329A (zh) * 2023-02-07 2023-04-07 中国矿业大学 一种基于多层级能量调控的深部岩体爆破损伤控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109186386B (zh) 2020-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109186386A (zh) 一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法
CN104634198B (zh) 临近高速公路边山体开挖中控制爆破施工方法
CN107355229B (zh) 深孔光面隧道爆破系统及该隧道的施工方法
CN106969675B (zh) 一种隧道超前地质预报炮孔填充堵塞装置及方法
CN105157492B (zh) 基岩保护层双预裂控制爆破结构与方法
CN109252868A (zh) 软硬不均地层盾构施工孤石及基岩凸起处理方法
CN107060773B (zh) 一种静力爆破预裂隔震的地下硐室钻爆法减震开挖方法
CN107255435A (zh) 一种煤矿井下深孔径向不耦合爆破卸压方法
CN205245910U (zh) 一种浅孔爆破结构
CN104790303A (zh) 一种箱体桥梁水压爆破拆除工艺
CN109738143A (zh) 一种研究不同空间位置爆破对临近燃气管道影响的方法
CN203964793U (zh) 带消音功能的爆破降震装置
CN103743304B (zh) 爆破装置
CN108088338A (zh) 一种桩基直径为1.1-1.3m的桥梁圆柱桩基爆破方法
KR101931620B1 (ko) 폴리머 겔 튜브를 이용한 발파 방법
CN202274826U (zh) 岩石爆破炮孔装药结构
CN107560504A (zh) 一种可增加使用安全性的矿用爆破管
CN110455137B (zh) 一种用于暗挖隧道减振爆破的孔外微差联网施工方法
CN108061492A (zh) 一种桩基直径为0.8-1m的桥梁圆柱桩基爆破方法
CN105823388A (zh) 一种用于微震爆破的爆破网络结构
CN107227805A (zh) 地下减振墙的建造方法
CN108716880A (zh) 一种提高充水减震孔消减爆破振动效果的装置及施工方法
CN111043923A (zh) 一种适用于临近重要建筑物的爆破方法
CN106593530A (zh) 一种基于非牛顿流体的软质减压防爆门
CN109813189A (zh) 一种硬岩隧道爆破开挖方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200211

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee