CN111879197A - 一种爆破噪声及飞石防护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种爆破噪声及飞石防护结构及其施工方法，包括覆盖在爆破体的炮孔上并呈阵列分布的弹簧床垫，相邻两弹簧床垫之间通过铁丝连接在一起，最外围的弹簧床垫朝外一侧还通过铁丝连接有沙袋；每个弹簧床垫上叠放有棕纤维床垫，所述棕纤维床垫上叠放有轮胎，所述轮胎通过铁丝与棕纤维床垫侧部连接在一起。本发明既可以防治爆破飞石，又可以降低爆破噪音，能降低爆破冲击噪音60%，且爆破网络安全，主要用于城镇露天浅孔爆破施工；加工安装方便，环保经济，可重复使用；防护施工工艺简单，施工人员不需任何专门培训或爆破之外的技能，对施工人员技术要求低。

Description

一种爆破噪声及飞石防护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种爆破噪声及飞石防护结构。

背景技术

爆破飞石和噪音是爆破产生的两种有害效应，一直是爆破行业关注的重要问题。通过优化爆破设计和精心施工可以有效地控制大量爆破飞石的产生和降低爆破噪音，但要绝对不产生个别爆破飞石，以及爆破噪音达到城市环境要求，在目前的爆破技术条件下还无法达到，因此，爆破飞石和降噪的安全防护工作是必不可少的。

目前，爆破飞石常用的防护措施有：在爆破体上直接覆盖沙袋、废旧胶带、胶帘竹笆和铁丝网、废旧轮胎皮等；在爆破体附近设置围挡排架等近体防护装置，但是以上常用的飞石防护措施存在施工难度大、覆盖物笨重、不易搬运、不可重复使用等缺点和不足，且对爆破网络线路安全有影响。

目前对爆破噪音的防护技术，地下爆破采用阻波墙和阻波柱等技术。国内公司开发出了隧道爆破降噪系统，该系统通过在隧道内外设置吸音板和扬声器，可高效降低爆破产生的噪音和低频音。通过专用的排架阻扰声波的正常传播是目前露天爆破常用的一种噪声防护技术；露天拆除爆破施工中，采用水封孔技术和水袋覆盖技术，也可以有效降低噪音，但是降噪用的阻波墙或排架施工难度大，造价贵；水封孔和水袋覆盖降噪技术中水袋容易在爆破前破裂，导致降噪失败，流失的水导致炸药受潮影响爆破效果和安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种既能防止爆破飞石，又能降低爆破噪音的爆破噪声及飞石防护结构及其施工方法。

本发明采用以下方案实现：一种爆破噪声及飞石防护结构，包括覆盖在爆破体的炮孔上并呈阵列分布的弹簧床垫，相邻两弹簧床垫之间通过铁丝连接在一起，最外围的弹簧床垫朝外一侧还通过铁丝连接有沙袋；每个弹簧床垫上叠放有棕纤维床垫，所述棕纤维床垫上叠放有轮胎，所述轮胎通过铁丝与棕纤维床垫侧部连接在一起。

进一步的，所述弹簧床垫中间具有用以装放弹簧床芯的矩形容纳腔，所述矩形容纳腔贯通弹簧床垫上、下侧面。

进一步的，所述棕纤维床垫中间的棕纤维从棕纤维床垫上、下侧面露出，棕纤维床垫中间的棕纤维上开设有呈阵列分布并贯穿棕纤维上、下侧面竖向冲气孔。

进一步的，每个棕纤维床垫上叠放有四个轮胎并位于棕纤维床垫的四个拐角处，轮胎的重量不超过30kg，沙袋的重量为25-30kg，弹簧床垫的厚度不小于18cm。

进一步的，一种如上所述爆破噪声及飞石防护结构的施工方法，包括以下步骤：（1）防护材料选取：根据爆破设计的参数，选择合适规格尺寸废弃弹簧床垫、废弃棕纤维床垫和废弃轮胎，制作沙袋；（2）弹簧床垫加工：清除弹簧床垫中间矩形容纳腔上、下侧的面料及填充物，使矩形容纳腔贯通弹簧床垫上、下侧面，然后将弹簧床垫放入泥水中浸泡，使用前3小时将其捞出沥水；（3）棕纤维床垫加工：清除棕纤维床垫上、下表面的包覆面料使棕纤维露出，然后在棕纤维上钻竖向冲气孔，然后将棕纤维床垫在太阳下暴晒干燥，并用吸尘器对棕纤维进行吸尘；（4）爆破网络检查：在防护材料覆盖前，先检查爆破填塞和网络连接，并整理爆破网络线；（5）覆盖防护施工：先覆盖弹簧床垫，注意不要破坏爆破线路，确保每个炮孔都位于弹簧床垫的弹簧床芯下方；所有炮孔覆盖后，将相邻两弹簧床垫用铁丝连接形成整体，并在最外围的弹簧床垫外侧利用铁丝绑扎上沙袋，每个弹簧床垫绑扎1-4个沙袋，然后进行上层棕纤维床垫的覆盖，棕纤维床垫和弹簧床垫要对齐；棕纤维床垫覆盖好后，在棕纤维床垫上表面四个拐角处分别放置轮胎，轮胎用铁丝与棕纤维床垫侧部连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明既可以防治爆破飞石，又可以降低爆破噪音，能降低爆破冲击噪音60%，且爆破网络安全，主要用于城镇露天浅孔爆破施工；加工安装方便，环保经济，可重复使用；防护施工工艺简单，施工人员不需任何专门培训或爆破之外的技能，对施工人员技术要求低。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例构造示意图；

图2是本发明实施例构造俯视图；

图3是本发明实施例中弹簧床垫俯视图；

图4是本发明实施例中棕纤维床垫俯视图；

图5是本发明实施例工作原理图；

图中标号说明：1-弹簧床垫、101-矩形容纳腔、102-弹簧床芯、2-棕纤维床垫、201-棕纤维、202-竖向冲气孔、3-轮胎、4-沙袋、5-铁丝、6-炮孔。

具体实施方式

如图1~5所示，一种爆破噪声及飞石防护结构，包括覆盖在爆破体的炮孔6上并呈阵列分布的弹簧床垫1，相邻两弹簧床垫1之间通过铁丝5连接在一起，最外围的弹簧床垫1朝外一侧还通过铁丝5连接有沙袋4；每个弹簧床垫1上叠放有棕纤维床垫2，所述棕纤维床垫2上叠放有轮胎3，所述轮胎3通过铁丝5与棕纤维床垫2侧部连接在一起，可以采用废弃弹簧床垫、废弃棕纤维床垫和废弃轮胎，以降低成本，沙袋4采用的是蛇皮袋；弹簧床垫用铁丝连接成整体，并且绑扎有用以配重的沙袋，这可以阻止爆破产生大量飞石，还避免出现先爆药包的爆生气体和爆破个别飞散物将防护材料掀走，造成后爆药包在无防护条件下爆破或爆破网络被破坏；棕纤维床垫可以防止个别飞石。

在本实施例中，所述弹簧床垫1中间具有用以装放弹簧床芯102的矩形容纳腔101，弹簧床芯102是由弹簧和绑扎弹簧的网丝组成，所述矩形容纳腔101贯通弹簧床垫1上、下侧面；把弹簧床垫中间部位的面料和填充物料挖掉，露出矩形容纳腔101，矩形容纳腔101内弹簧床芯102维持强度和韧性不变，弹簧床垫位于矩形容纳腔101四周的床垫面料及填充物料保留，形成边框部位，四周边框部位的宽度在30cm左右；弹簧床垫使用前需要放在浑浊泥水中侵泡，使得空洞四周弹簧床芯上填充物料的孔隙被堵塞。

在本实施例中，所述棕纤维床垫2中间的棕纤维201从棕纤维床垫上、下侧面露出，棕纤维床垫2中间的棕纤维201上开设有呈阵列分布并贯穿棕纤维上、下侧面竖向冲气孔202，棕床垫上、下表面的包覆面料清除，使棕纤维露出，竖向冲气孔202的孔径为2cm-3cm，竖向冲气孔的孔距为25-30cm；保证冲气孔垂直，冲气孔贯穿棕床垫，孔内没有毛细棕纤维堵塞，棕纤维的多孔特性具有良好的吸音作用，冲气穿孔可以确保冲击波聚集冲过，同时具有扬声器的声音指向功能，为了达到上述要求，棕纤维使用前保证干燥，用吸尘器进行吸尘处理；即使有小于3cm的碎石偶然通过棕床垫冲气孔飞出，因冲气孔是垂直向上的，碎石也会垂直向上冲，最终会垂直落下，因此不会飞出爆破警戒区。

在本实施例中，每个棕纤维床垫上叠放有四个轮胎并位于棕纤维床垫的四个拐角处，铁丝多余长度30-50cm，目的在于：如果床垫被爆破冲起，轮胎能滑落地面，从而在地面摆荡和滚动，消耗爆破能量；轮胎的重量不超过30kg，沙袋的重量为25-30kg，弹簧床垫的厚度不小于18cm。

降噪原理：爆破噪音是一种冲击噪音，本发明采用了冲击噪音（脉冲噪音）的隔音、吸音和噪音指向性三种降噪科学原理。（一）隔音降噪原理：炮孔内炸药爆炸后产生的冲击波从地下进入弹簧床垫垫和棕纤维床垫围成空间内，这个相对封闭空间相当于一个隔声罩（隔音空间），具有良好的隔离声音效果；隔音空间内的弹簧床芯受到爆破冲击会振动，振动能够消耗冲击噪音能量；（二）吸音降噪原理：棕纤维是多孔隙材料，具有良好的吸音功能，因此，隔音空间上方的棕纤维床垫相当一块吸音板，下方的隔音空间相当于吸音板下的空气层；（三）噪音指向性降噪原理：棕纤维床垫内的垂直冲气孔利用冲击噪声的指向性来控制噪声朝向，根据声波原理可知，因处在声源指向的不同方向上，接收到的噪声强度会有所不同。噪声频率愈高，其指向性就愈强，研究成果表明：爆破冲击高频噪声，如果把它的出口朝向上空或朝向野外，比朝向生活区能减弱噪声30%，因此，棕垫内的冲气孔可使爆破冲击噪声源指向无人的天空。

在本实施例中，一种如上所述爆破噪声及飞石防护结构的施工方法，包括以下步骤：（1）防护材料选取：根据爆破设计的参数（包括孔距、排距、炸药单耗和炮孔堵塞等），选择合适规格尺寸废弃弹簧床垫、废弃棕纤维床垫和废弃轮胎，制作沙袋；（2）弹簧床垫加工：清除弹簧床垫中间矩形容纳腔上、下侧的面料及填充物，使矩形容纳腔贯通弹簧床垫上、下侧面，然后将弹簧床垫放入泥水中浸泡，使用前3小时将其捞出沥水；（3）棕纤维床垫加工：清除棕纤维床垫上、下表面的包覆面料使棕纤维露出，然后在棕纤维上钻竖向冲气孔，然后将棕纤维床垫在太阳下暴晒干燥，并用吸尘器对棕纤维进行吸尘；爆破覆盖使用前，将其放置在灰尘少且干燥的地方；（4）爆破网络检查：在防护材料覆盖前，先检查爆破填塞和网络连接，并整理爆破网络线；（5）覆盖防护施工：先覆盖弹簧床垫，注意不要破坏爆破线路，确保每个炮孔都位于弹簧床垫的弹簧床芯下方；所有炮孔覆盖后，将相邻两弹簧床垫用铁丝连接形成整体，并在最外围的弹簧床垫外侧利用铁丝绑扎上沙袋，每个弹簧床垫绑扎1-4个沙袋，尽量使弹簧床垫与地面密实吻合；然后进行上层棕纤维床垫的覆盖，棕纤维床垫和弹簧床垫要对齐，两者之间形成隔音空腔要相对密闭，有利于从地面传出的爆破冲击噪音进入矩形容纳腔形成的隔音空间；棕纤维床垫覆盖好后，在棕纤维床垫上表面四个拐角处分别放置轮胎，轮胎用铁丝与棕纤维床垫侧部连接，目的在于压实弹簧床垫和棕纤维床垫之间空隙，从而使得隔音空间四周密实。

上述步骤（5）之后还需要进行覆盖后检查，首先检查爆破网络是否仍然完好，然后检查床垫覆盖是否符合技术原理的要求。爆破结束30分钟后，在安全员确认安全后，进入爆破现场回收没有被破坏的床垫、轮胎及沙袋。

本发明既可以防治爆破飞石，又可以降低爆破噪音，能降低爆破冲击噪音60%，且爆破网络安全，主要用于城镇露天浅孔爆破施工；加工安装方便，使用的防护材料都是废旧垃圾材料，环保经济，可重复使用；防护施工工艺简单，施工人员不需任何专门培训或爆破之外的技能，对施工人员技术要求低。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种爆破噪声及飞石防护结构，其特征在于：包括覆盖在爆破体的炮孔上并呈阵列分布的弹簧床垫，相邻两弹簧床垫之间通过铁丝连接在一起，最外围的弹簧床垫朝外一侧还通过铁丝连接有沙袋；每个弹簧床垫上叠放有棕纤维床垫，所述棕纤维床垫上叠放有轮胎，所述轮胎通过铁丝与棕纤维床垫侧部连接在一起。

2.根据权利要求1所述的爆破噪声及飞石防护结构，其特征在于：所述弹簧床垫中间具有用以装放弹簧床芯的矩形容纳腔，所述矩形容纳腔贯通弹簧床垫上、下侧面。

3.根据权利要求1所述的爆破噪声及飞石防护结构，其特征在于：所述棕纤维床垫中间的棕纤维从棕纤维床垫上、下侧面露出，棕纤维床垫中间的棕纤维上开设有呈阵列分布并贯穿棕纤维上、下侧面竖向冲气孔。

4.根据权利要求1所述的爆破噪声及飞石防护结构，其特征在于：每个棕纤维床垫上叠放有四个轮胎并位于棕纤维床垫的四个拐角处，轮胎的重量不超过30kg，沙袋的重量为25-30kg，弹簧床垫的厚度不小于18cm。

5.一种如权利要求1所述爆破噪声及飞石防护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）防护材料选取：根据爆破设计的参数，选择合适规格尺寸废弃弹簧床垫、废弃棕纤维床垫和废弃轮胎，制作沙袋；（2）弹簧床垫加工：清除弹簧床垫中间矩形容纳腔上、下侧的面料及填充物，使矩形容纳腔贯通弹簧床垫上、下侧面，然后将弹簧床垫放入泥水中浸泡，使用前3小时将其捞出沥水；（3）棕纤维床垫加工：清除棕纤维床垫上、下表面的包覆面料使棕纤维露出，然后在棕纤维上钻竖向冲气孔，然后将棕纤维床垫在太阳下暴晒干燥，并用吸尘器对棕纤维进行吸尘；（4）爆破网络检查：在防护材料覆盖前，先检查爆破填塞和网络连接，并整理爆破网络线；（5）覆盖防护施工：先覆盖弹簧床垫，注意不要破坏爆破线路，确保每个炮孔都位于弹簧床垫的弹簧床芯下方；所有炮孔覆盖后，将相邻两弹簧床垫用铁丝连接形成整体，并在最外围的弹簧床垫外侧利用铁丝绑扎上沙袋，每个弹簧床垫绑扎1-4个沙袋，然后进行上层棕纤维床垫的覆盖，棕纤维床垫和弹簧床垫要对齐；棕纤维床垫覆盖好后，在棕纤维床垫上表面四个拐角处分别放置轮胎，轮胎用铁丝与棕纤维床垫侧部连接。

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