CN1292222C - 张驰式爆破法及爆破护罩结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种张驰式爆破法及爆破护罩结构，系利用爆破力使爆破区间的岩层开裂并从母岩上张驰，该爆破法包括：爆破孔眼钻孔步骤，在孔眼内投放炸药并连接爆破导线的爆破导线连接步骤；设置铁板构件及弹性构件、并在铁板构件上面焊上重量增强构件的设置爆破护罩的爆破护罩设置步骤；对引爆进行起爆操作而使炸药爆炸的爆破步骤。

Description

张驰式爆破法及爆破护罩结构
技术领域
本发明涉及一种张驰式爆破法及爆破护罩结构，用于在开通道路或拓宽道路时将一侧或两侧的由岩层形成的岩石斜面的一部分挖掉或挖掉无自由面的岩层中间的一部分。
背景技术
一般在山沟道路或夹着山岳地形的海岸道路等的开通或拓宽道路的施工中必然会碰到需开设岩层倾斜面的情况，在大多数道路施工中为防止行驶中的车辆发生事故及受伤害而利用大型破碎机及挖掘机等重型机械进行岩层倾斜面的挖掘作业，但倾斜岩层如是强度高的硬岩层，则利用大型破碎机等重型机械进行的机械式挖掘作业的挖掘效率降低而导致施工周期的延长等，为此，需要利用炸药爆破法进行岩石倾斜面的挖掘施工。
传统的爆破法是在事先钻好的许多爆破孔眼内充填炸药后引爆，利用爆破力将岩层与母岩完全分离同时使其朝自由面移动即移动式爆破法。
但是上述传统的移动式爆破法为将所需切掉的岩层部分完全与母岩分离而必须使用大量炸药以提高爆破力，从而增大爆破噪声，同时不仅爆破时岩层中的碎片会飞向离爆破现场很远的的地方，而且爆破力引起的振动会传向很远。为了减小爆破噪声并使碎岩石不乱飞，事先在岩层表面铺上橡胶材料的罩或草包后进行爆破，但爆破力使覆盖在岩层上的橡胶罩或草包与碎岩石一起飞出，无法达到减小爆破噪声及振动的效果，因此如在离施工现场100m以内有人居住则难以使用爆破法，另外要切断附近道路的交通。
因此，在山间道路或海岸道路的开设或拓宽施工现场要切掉一定宽度的硬岩层时，如距该施工现场100m以内分布有住宅或畜牧业设施、设有供电场等公共设施、近距离有车辆或列车行驰的道路或铁路时，一旦使用移动式爆破法，岩层爆破时产生的爆破噪声和振动当然会惊动附近的居民，还会使碎石飞入住宅内，爆破振动会引发建筑的摇动及地盘下沉，距施工现场近的道路上行驶的车辆上的司机有可能因爆破而影响其安全行驶最终导致事故的发生、另外，铁路上行驶的列车上的司机及乘客也会受害，爆破振动会使行驶中的列车发生脱轨事故，故使用传统爆破法时要考虑上述事项使其使用受到很大限制。
发明内容
本发明是为解决上述传统技术中出现的各种问题而开发的，其目的在于提供一种张驰或爆破法，在山沟道路或海岸道路等开道施工区域或拓宽施工区域中要切除硬岩层的自由面的一部分时，用炸药将岩层爆破并切除，同时对邻近施工现场的住宅、蓄牧设施及公共设施等没有影响、对距离施工现场很近的道路、铁路无影响，对道路上行驶的车辆的司机及铁路上行驶的列车的司机及乘客不产生危害。另外提供一种爆破护罩(Blast Mat)。利用上述张驰式爆破法进行岩层爆破施工时可防止爆破力向外部泄漏从而防止爆破噪声和碎石朝外部散发，另外还能利用该爆破法将无自由面的岩层中间部分挖掘出一定的深度。
为了实现上述目的，本发明的张驰式爆破法系通过爆破力使爆破区间的岩层开裂而从母岩上张驰，其特点是包括以下几个步骤：
在岩层自由面和切除面之间的水平面上所需挖掘的岩层长度方向以一定的距离间隔划分出多个爆破区间，并在每个爆破区间内按一定的间隔垂直向下钻出许多爆破孔眼的爆破孔眼钻孔步骤；
在上述爆破孔眼钻孔步骤钻出的爆破孔眼内投放炸药，使各爆破区间可分别起爆，并连接爆破导线使各爆破区间的爆破孔内提放的炸药按预定顺序连续起爆的爆破导线连接步骤；
设置具有覆盖所有上述爆破导线连接的各爆破区间内形成的大量爆破孔眼的尺寸的铁板构件以及在上述铁板构件底部粘附围住爆破区间的爆破孔眼周围的弹性构件、在铁板构件上面格子状地焊上作为重量体的I型或H型梁的重量增强构件的设置爆破护罩的爆破护罩设置步骤；
对连接从设置好上述爆破护罩的爆破区间引伸出来的爆破母线的引爆器进行起爆操作从而使炸药爆炸的爆破步骤。
为达到本发明的目的而使用的爆破护罩的结构具有：
具有能承受投入爆破孔眼内炸药爆破力的厚度的铁板构件；
为遮挡投入爆破区间内各爆破孔眼的炸药的爆破噪音及爆破气体及飞散物沿上述铁板构件的底部边缘用螺栓固定的弹性构件；
在上述铁板构件的上面格子状地焊上作为重量体的I型或H型梁的重量增强构件。
利用上述本发明，在山间道路及海岸道路开路或拓宽施工中用爆破法切除道路一侧或两侧硬岩层的自由面的一部分时，通过用厚铁板构件和废轮胎缓冲构件组成的护罩体覆盖在施工现场，从而可完全解决石块向邻近施工现场的住宅或畜产设施飞散的问题，同时不仅可显著减少爆破噪声和爆破振动，使由此而引起的事故降至最小，而且具有在不影响送电塔等公共设施的前提下将岩层的自由面的一部分从母岩上张驰的效果。另外，挡住了爆破后碎石朝护罩体外部的飞散，故不必限制邻近道路上的车辆行驶就可进行岩层的切除作业。而且爆破现场的工作人员及挖掘岩层的破碎机及松土机等重装备即使邻近爆破现场(5-10m左右)也能进行爆破作业，故爆破区间的爆破作业结束后可迅速利用重装备进行挖掘作业，可缩短岩层的切除作业的周期，并且也可运用到无自由面的岩层中将岩层挖掘到一定的深度。
附图说明
图1是本发明一实施例的侧视图。
图2是本发明的爆破孔眼分布状态的俯视图。
图3及图4是本发明的爆破孔眼的钻孔深度及爆破炸药的充填状态的剖视图。
图5是本发明的爆破实施状态图。
图6是说明本发明的爆破层面结构的立体图。
图7是本发明的爆破层面的剖视图。
图8是将本发明应用于无自由面岩层的实施例。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
在图1-8中，标号1表示山间道路或海岸道路的开路或拓宽施工时道路一侧或两侧形成的岩层，图中标号2表示本发明的爆破护罩。
首先，对本发明的张驰式爆破法所使用的爆破护罩2的结构进行说明。
上述爆破护罩2由能充分承受装入爆破孔眼内的炸药的爆破力的厚度(3mm以上)的铁板构件21，固定于上述铁板构件21底部四周边缘上的防止爆破噪音和石块飞散的弹性构件22、在上述铁板构件21上面四周边缘及其内侧横切的格子状地焊接重量体即I型或H型梁等铁骨构成的重量增加构件23构成，在铁板构件21的上面，将可提起并搬运移动爆破护罩2的搬运用钢丝绳24固定于重心处的挂钩构件上，并可利用大型破碎机或挖掘机等重型设备3来移动及搬运上述爆破护罩2。
附在上述铁板构件21底部四周边缘上的弹性构件22系弹性好且容易用螺栓等固定，产业废料的再利用方面最好使用报废轮胎22a，上述废轮胎22a在炸药爆炸时具有对铁板构件21的振动缓冲作用同时能充分承受爆破压力，阻挡爆破噪声、爆破气体及石块的飞散，与凹凸的地面的紧贴性良好，可防止铁板构件21的四边从地面上翘起而向外部露出。
以下对利用本发明的张驰式爆破法中的上述爆破护罩2对岩层1的自由面11与切除面12之间从上层部至下层部分批爆破进行切除的方法进行说明。
在上述岩层1的自由面11和切除面12之间的水平面上13中按一定区间等分形成多个爆破区间14后，在每个爆破区间14中按一定间隔钻多个爆破孔眼15，在爆破区间14内的上述爆破孔眼15之间的间隔当然相等，而且相邻爆破区间14之间相对的爆破孔眼15之间的间隔也相等。
对上述爆破区间14内形成的各爆破孔15需事先考虑岩层1的断层结构等来决定其钻孔深度。
即如图3所示，靠近自由面11和中间位置的爆破孔眼钻得深些，而靠近切除面12的爆破孔眼则钻得浅些，也可如图4所示，所有爆破孔眼的钻孔深度相同来实施爆破法。
在上述各爆破区间14内形成的爆破孔眼15内装入足以使具有一定深度需切除的部分从母岩上张驰的爆破力的炸药15a后用引爆导线连接。此时装入爆破孔眼15内的炸药量少于使爆破区间14的岩层1落下或飞散的爆破力，选用仅使岩层1从母岩即切除面12张驰产生裂缝的程度(0.4kg/m2以下)的炸药量。引爆导线的连接要使各爆破区间14内的爆破孔眼15内装入的炸药15在极短的时间间隔(0.02秒至0.05秒左右)连续爆炸，这样将引爆导线与各爆破孔眼15内装入的炸药15a连接后将砂15b埋入爆破孔15内。
在上述各爆破区间14的爆破孔眼15内装入炸药15a和砂15b后将引爆各爆破孔眼15的炸药15a的引爆母线连接至引爆器上后，用重型装备3将上述爆破护罩2提起并盖在需爆破的爆破区间14的上面，上述爆破护罩2比爆破区间14大，弹性构件22即废轮胎22a在脱离爆破孔眼15的状态下紧贴爆发区间14的上面并由重量增强构件23的重量压住，故即使上述爆破区间14的上面即岩层1的水平上面13上为不均匀、不规则的凹凸面，弹性构件22的废轮胎22a由重量增强构件23的重量压住使其紧贴爆破区间14的上面，如利用最重型装备3的吊臂在护罩2的上面重重一按，则上述废轮胎22a与爆破区间14的上面能更紧密地贴紧，同时使相邻的废轮胎22a之间也弹性紧贴，即使有很强的爆破力和振动也能维持爆破护罩2的紧固状态。
在用重型装备3按在设于爆破区间14的爆破护罩2上的状态下进行引爆器的引爆操作，用上述爆破护罩2覆盖的爆破区间14的各爆破孔眼15内装入的炸药15a连锁爆破，而连锁引爆的炸药15a并不使爆破区间14的岩层1与切除面12完全分离并移动，而仅使其发生裂缝，另外炸药15爆破时装入爆破孔眼15内的砂子15b、爆破气体及爆破噪音伴随强大的压力朝爆破孔眼15的上侧移动，但覆盖上述爆破区间14的上面的爆破护罩2的铁板构件21具有足以承受爆破力的厚度的铁板，不仅弹性构件22即废轮胎22a与爆破区间14的上面紧贴，故炸药15a爆炸时产生的爆破力及伴随的飞散砂、爆破气体不会泄漏至上述爆破护罩2的外部，上述弹性构件22即废轮胎22能吸收缓和爆破噪声和振动，显著减少爆破噪声和振动对爆破现场周围的传播，另外炸药15a的爆破力仅为使需切除的炭层1从母炭上开裂而处于张驰状态，故爆破振动仅局限于爆破区间14的周围而不向远处传播。
上述一处爆破区间14的爆破作业完成后，用重装备3将爆破护罩2移向下一个爆破区间14并覆盖上，分步骤地进行爆破作业，在岩层1的所有爆破区间14的爆破作业完了后用破碎机(Breaker)、松土机(Ripper)等重型装备3挖掘爆破区间14的岩层1，从而完成岩层1的切除工作。
利用本发明的爆破法对岩层进行了爆破试验，对其产生的振动及噪声等的测试结果如表1所示。
从上述试验结果可看出，距爆破现场50m的噪音的最大值为67.6dB，尽管超过了日常对话时的噪声允许值60dB，但远远低于使人和动物开始因噪声而感觉痛苦的90dB。尤其是邻近作业现场10m处的噪声最大值也就92.6dB，低于高速公路上汽车行驶时的噪声允许值100dB，在相距50m处测出的振动为0.1cm/s，畜牧设施等离作业现场100m以上时则几乎对家畜无影响。
爆破条件
·爆破作业对象：硬岩层(类似图2及图3条件的作业现场)切除倾斜面宽25m、高15m
·爆破孔眼口径及装备：φ51mm，履带式钻孔机(Crawler Drill)
·使用炸药：φ51mm New MITE(韩国火药株式会社产品)
·使用雷管：MS电气雷管(韩国火药株式会社产品)
·爆破孔眼钻孔深度：内侧孔2.0m，自由面侧3.0m
·各爆破孔眼间隔：0.9m
·爆破孔眼数：6个(排成2列)
·爆破护罩：铁板厚度3.5m，长3.0m，宽2.3m，重2.2吨
·用叉式起重机的斗按在爆破护罩的上部。

Claims (4)

1.一种张驰式爆破法，系利用爆破力使爆破区间的岩层开裂并从母岩上张驰，其特征在于，包括以下四个爆破步骤；
在岩层自由面和切除面之间的水平面上所需挖掘的岩层长度方向以一定的距离间隔划分出多个爆破区间，并在每个爆破区间内按一定的间隔垂直向下钻出许多爆破孔眼的爆破孔眼钻孔步骤；
在所述爆破孔眼钻孔步骤钻出的爆破孔眼内投放炸药，使各爆破区间可分别起爆，并连接爆破导线使各爆破区间的爆破孔内提放的炸药按预定顺序连续起爆的爆破导线连接步骤；
设置具有覆盖所有所述爆破导线连接的各爆破区间内形成的大量爆破孔眼的尺寸的铁板构件以及粘在所述铁板构件底部且围住爆破区间的爆破孔眼周围的弹性构件、在铁板构件上面格子状地焊上作为重量体的I型或H型梁的重量增强构件的设置爆破护罩的爆破护罩设置步骤；
对连接从设置好上述爆破护罩的爆破区间引伸出来的爆破母线的引爆器进行起爆操作从而使炸药爆炸的爆破步骤。
2.根据权利要求1所述的张驰式爆破法，其特征在于，在所述爆破区间进行爆破时将大型破碎机等履带式重装备的横臂按在所述爆破护罩上面。
3.一种张驰式爆破法的爆破护罩，其特征在于，具有：
具有能承受投入爆破孔眼内炸药爆破力的厚度的铁板构件；
为遮挡投入爆破区间内各爆破孔眼的炸药的爆破噪音及爆破气体及飞散物而沿所述铁板构件的底部边缘用螺栓固定的弹性构件；
在所述铁板构件的上面格子状地焊上作为重量体的I型或H型梁的重量增强构件。
4.根据权利要求3所述的张驰式爆破法的爆破护罩，其特征在于，设置在所述爆破护罩的铁板构件底部四周缘部的弹性构件采用废轮胎。
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