CN210441759U - 一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及爆破安全防护装置领域，具体涉及一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，爆破飞石防护装置设置于爆破区一侧，爆破飞石防护装置后部设置有爆破冲击防护装置，爆破冲击防护装置后部为被保护区；防护面层设置于飞石防护网层后部，防护面层与水平面的倾斜角为度且向着爆破区一侧倾斜设置，防护面层一侧与承重骨架相固定连接，筛网层固定于承重骨架一侧；铁皮瓦层设置于靠近爆破区的一面，铁皮瓦层固定于支撑骨架上，岩棉层铺设固定于支撑骨架一侧，钢筋网格与岩棉层背面一侧固定连接，钢筋网格端部与支撑骨架焊接固定，本实用新型可完全拦截爆破飞石，有效衰减爆破冲击波超压和防止爆破粉尘溢出到被保护区域。

Description

一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置

技术领域

本实用新型涉及爆破安全防护装置领域，具体涉及一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置。

背景技术

在水电站扩机工程中，新增机组一般布置在原地下厂房发电机组一侧，采用扩挖原有地下厂房洞室方法，布置新增发电机组系统，水电站扩机工程施工期间，原电站需保证正常运行，因此扩挖施工不允许影响原有机组的正常运行，也不得影响电站厂房内运行人员的正常工作。

由于地下厂房的扩机爆破开挖作业面与原有发电机组及中控室位于同一地下空间，爆破作业面距离被保护对象较近，地下空间由于其局限性，爆破产生的有害效应对其临近工作区域影响最大，其中爆破震动采用微差爆破技术可以有效控制，爆破飞石、爆破空气冲击波及噪音、爆破粉尘等有害效应，虽然通过控制爆破孔封堵长度、爆破作业面炮被覆盖等措施，可以得到一定的改善，但作业工序繁琐、施工效率较低，不能完全杜绝爆破飞石且不能有效防护爆破冲击波及噪音、爆破粉尘等有害效应影响，在地下工程爆破施工中，有针对爆破震动控制、巷道内爆破冲击波传播规律研究等文献资料，但尚无针对爆破飞石、爆破空气冲击波及噪音、爆破粉尘的爆破安全复合防护装置的有效措施，在爆破作业面与被保护机电设备及工作人员运行区同处一个地下空间条件下，为了保证机电设备及工作人员的正常运行安全，其爆破飞石、爆破空气冲击波及噪音、爆破粉尘的防护装置必须具有一定的抗冲击能力和防冲降噪隔尘功能且便于操作

本发明结合水电站扩机地下工程结构特点，设计一种地下工程防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，目的是解决在不降低施工工效的前提下，水电站扩机地下厂房开挖期间，爆破飞石、爆破冲击波及噪音和爆破粉尘的有效防护问题，确保水电站地下厂房扩挖爆破施工，不影响原发电机组正常运行和运行人员的正常工作。

基于上述已有技术，本申请人作了持久而有益的探索与反复的设计，并且进行了非有限次数的试验，终于找到了解决上述技术问题的办法并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

为解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，该装置为地下空间爆破飞石、爆破空气冲击波及噪音、爆破粉尘的爆破安全复合防护装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，包括爆破飞石防护装置、爆破冲击防护装置，爆破飞石防护装置设置于爆破区一侧，爆破飞石防护装置后部设置有爆破冲击防护装置，爆破冲击防护装置后部为被保护区；

所述爆破飞石防护装置包括飞石防护网层、防护面层、承重骨架、筛网层，防护面层设置于飞石防护网层后部，防护面层与水平面的倾斜角为81度且向着爆破区一侧倾斜设置，防护面层一侧与承重骨架相固定连接，筛网层固定于承重骨架一侧；

所述爆破冲击防护装置包括铁皮瓦层、支撑骨架、岩棉层、钢筋网格，铁皮瓦层设置于靠近爆破区的一面，铁皮瓦层固定于支撑骨架上，岩棉层铺设固定于支撑骨架一侧，钢筋网格与岩棉层背面一侧固定连接，钢筋网格端部与支撑骨架焊接固定。

所述飞石防护网层为孔径300mm的环形被动防护网，飞石防护网层上部和下部均固定有飞石防护网锚杆。

所述防护面层包括防护钢筋网层、菱形被动防护网，菱形被动防护网的网孔为65mm。

所述承重骨架由I20工字钢和10#槽钢组成，呈井字形分布。

所述筛网层选用孔直径为8mm的筛网。

所述承重骨架端部固定有骨架锚杆。

所述承重骨架与桁架梁固定连接，桁架梁通过钢丝绳与拱顶锚桩固定连。

所述铁皮瓦层由单片铁皮瓦搭接形成，单片铁皮瓦高度为70-90cm，单片铁皮瓦之间设置有搭接部，搭接部长度为10cm。

所述支撑骨架由I20工字钢和10#槽钢组成，呈井字形分布，支撑骨架端部固定有支撑骨架锚筋。

所述岩棉层选用90mm厚的岩棉。

与现有技术相比，发明的有益效果是：本实用新型可完全拦截爆破飞石，有效衰减爆破冲击波超压和防止爆破粉尘溢出到被被保护区域，使用该复合爆破防护装置，可以加大单次爆破规模，降低爆破成本和提高爆破开挖工效，布置在地下工程爆破作业面与被保护机电设备及工作人员运行区之间，可有效解决爆破飞石、爆破冲击波及噪音和爆破粉尘的防护问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型中爆破飞石防护装置结构示意图。

图3是本实用新型中爆破冲击防护装置结构示意图。

图4是图1中A处结构示意图。

图5是图2中B处结构示意图。

图6是图3中C处结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明,实施例仅用来说明本实用新型，并不限制本实用新型的范围。

如图1-6所示的一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，包括爆破飞石防护装置1、爆破冲击防护装置2，爆破飞石防护装置1设置于爆破区10一侧，爆破飞石防护装置1后部设置有爆破冲击防护装置2，爆破冲击防护装置2后部为被保护区9，爆破冲击防护装置2与爆破飞石防护装置1的距离为2-3m，用于爆破空气冲击波及噪音、爆破粉尘的防护和拦截粒径小于8mm的爆破飞石，阻止粒径小于8mm的飞石飞入被保护区，避免爆破所产生的爆破冲击波、噪音及爆破粉尘影响被被保护区正常工作，在爆破飞石防护装置后2～3m处布置防爆破冲击波及噪音、爆破粉尘的爆破冲击防护装置2。

爆破飞石防护装置1包括飞石防护网层11、防护面层12、承重骨架13、筛网层14，防护面层12设置于飞石防护网层11后部，防护面层12与水平面的倾斜角为81度且向着爆破区10一侧倾斜设置，防护面层12一侧与承重骨架13相固定连接，筛网层14固定于承重骨架13一侧。

飞石防护网层11为孔径300mm的环形被动防护网，飞石防护网层11选用SNS被动防护网，其为孔径300mm的环形被动防护网，其作用是阻挡粒径大于300mm的爆破飞石，充分利用SNS被动防护网的高强金属柔性材料的易铺展性和高防冲击能力，制作爆破飞石拦截主要部件，SNS被动防护网还具备质轻和易加工特点，可以实现系统的轻型化安装和维护的简单快捷。被动防护网的选用布鲁克(成都)工程有限公司（GCCL）生产的TECCO-65型格栅及规格为5×3/4/5/6/7m的 ROCCO®环形网，TECCO-65菱形格栅为目前常用的高强度钢丝格栅，为强度不小于1770MPa、直径3mm的镀锌钢丝无纽结编织而成，钢丝端头纽结固定，菱形网孔内切圆直径65mm，ROCCO®环形网，采用强度不低于1770MPa、直径3mm的TECCO®钢丝盘结数圈成环并相互套接而成，其环孔直径一般为300mm，盘结圈数根据拦石网型号的不同而不同，成品网块规格一般为5×3/4/5/6/7m，邻近爆破区10一侧布置，利用已经开挖的顶拱和岩壁，飞石防护网层11上部和下部均固定有飞石防护网锚杆111，飞石防护网锚杆111直径为28mm。

防护面层12包括防护钢筋网层121、菱形被动防护网122，防护钢筋网层121选用Φ16@200*200mm的钢筋网，菱形被动防护网122的网孔为65mm。

承重骨架13由I20工字钢和10#槽钢组成，呈井字形分布。

筛网层14选用孔直径为8mm的筛网，用于阻挡粒径大于65mm～8mm的飞石。

承重骨架13端部固定有骨架锚杆131，骨架锚杆131固定于地下洞室岩壁上，骨架锚杆131直径为28mm。

承重骨架13与桁架梁15固定连接，保证承重骨架13的刚度，桁架梁15通过钢丝绳151与拱顶锚桩152固定连接，采用拱顶锚桩151和钢丝绳152在桁架梁15背面将其拉紧加固，拱顶锚桩152直径为28mm。

爆破冲击防护装置2包括铁皮瓦层21、支撑骨架22、岩棉层23、钢筋网格24，

铁皮瓦层21设置于靠近爆破区10的一面，铁皮瓦层21固定于支撑骨架22上，铁皮瓦层21选用8#铅丝与支撑骨架22相固定连接，岩棉层23铺设固定于支撑骨架22一侧，钢筋网格24与岩棉层23背面一侧固定连接，钢筋网格24用于对岩棉层23保护和固定，钢筋网格24尺寸选用Φ16@400*400mm，钢筋网格24端部与支撑骨架22焊接固定，用于保护和固定岩棉层23。

铁皮瓦层21由单片铁皮瓦211搭接形成，单片铁皮瓦211高度为70-90cm，具体的为80cm，单片铁皮瓦211之间设置有搭接部212，搭接部212长度为10cm。

支撑骨架22由I20工字钢和10#槽钢组成，呈井字形分布，支撑骨架22端部固定有支撑骨架锚筋221，支撑骨架锚筋221固定于地下洞室岩壁上，支撑骨架锚筋221直径为28mm。。

岩棉层23选用90mm厚的岩棉，岩棉层23具有防火、阻燃、可压缩和透气不透尘等特点，可以消除爆破冲击波产生的能量，降低爆破噪音和阻隔爆破粉尘等。选用的岩棉主要性能指标：导热系数不大于0.44w/m.k（测试平均温度70±5℃），最高使用温度650℃。优选的岩棉背面固定有铅丝网套，为保证岩棉在多次爆破冲击波的作用下不被撕裂或破坏，在岩棉的背面加设铅丝网套，保证岩棉层在多次冲击后仍保持整体性。

应用例：赞比亚（Zambia）卡里巴（kariba）水电站北岸扩机工程实施情况：

（1）卡里巴（kariba）水电站北岸扩机工程位于赞比亚与津巴布韦交界的赞比西河上，扩机工程为装机2*180MW的地下电站。扩机厂房与原地下厂房相连，且共用原厂房的安装间，其中扩机地下厂房长51.9m、宽25.8m、高50m，原厂房的4#机组距离扩机厂房的边缘距离约40m，扩机厂房开挖总方量约6万方。

（2）扩机厂房拱部有1#交通洞与洞外相通，为通风排烟和爆破冲击波超压释放提供了通道；通过原厂房进厂交通洞可以直接进入原厂房安装间，为本复合防护装置安装提供了施工通道。

（3）在本工程中，复合爆破防护装置使用在扩机厂房和原厂房之间的安装间部位，其中第一层爆破飞石拦截装置布置在爆破区边缘，主要拦截粒径大于300mm的爆破飞石，为保证其爆破防护装置不被破坏，其扩机厂房开挖先由厂房中间部位开始，并保留第一层爆破飞石拦截网外侧约4m范围岩体暂时不开挖，待开挖到安装间底板高程以下时，再采用控制爆破技术水平分层开挖，之后将第一层爆破飞石防护装置向下延伸安装至安装间高程。

第二至第四层爆破飞石拦截装置布置在第一层爆破飞石拦截装置后约6m部位，用于拦截粒径大于8mm的爆破飞石。

在爆破飞石拦截装置之后约2~3m处，布置爆破冲击波及噪音、爆破粉尘防护装置，拦截粒径小于8mm的爆破飞石，并对爆破空气冲击波及噪音、爆破粉尘起到防冲降噪和隔尘目的。

（4）在扩机工程地下厂房开挖过程中，首次应用该爆破复合防护装置作为爆破飞石防护墙和爆破冲击波防护墙，爆破飞石、爆破空气冲击波及噪音和爆破粉尘得到了有效的控制，爆破冲击波超压衰减率达能到95%以上，爆破施工未对原电站厂房的机电设备运行及运行人员的正常工作造成影响。

（5）结合综合减振措施和本爆破复合防护装置的应用，与常规爆破安全防护措施相比，增大了单次的爆破规模，减少了钻孔量和爆破器材用量，也减少了总的爆破次数，较常规的施工方法节约成本约67.5万美元，扩机厂房开挖工期加快约2个月。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：包括爆破飞石防护装置、爆破冲击防护装置，爆破飞石防护装置设置于爆破区一侧，爆破飞石防护装置后部设置有爆破冲击防护装置，爆破冲击防护装置后部为被保护区；

所述爆破飞石防护装置包括飞石防护网层、防护面层、承重骨架、筛网层，防护面层设置于飞石防护网层后部，防护面层与水平面的倾斜角为81度且向着爆破区一侧倾斜设置，防护面层一侧与承重骨架相固定连接，筛网层固定于承重骨架一侧；

所述爆破冲击防护装置包括铁皮瓦层、支撑骨架、岩棉层、钢筋网格，铁皮瓦层设置于靠近爆破区的一面，铁皮瓦层固定于支撑骨架上，岩棉层铺设固定于支撑骨架一侧，钢筋网格与岩棉层背面一侧固定连接，钢筋网格端部与支撑骨架焊接固定。

2.根据权利要求1所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述飞石防护网层为孔径300mm的环形被动防护网，飞石防护网层上部和下部均固定有飞石防护网锚杆。

3.根据权利要求1或2所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述防护面层包括防护钢筋网层、菱形被动防护网，菱形被动防护网的网孔为65mm。

4.根据权利要求3所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述承重骨架由I20工字钢和10#槽钢组成，呈井字形分布。

5.根据权利要求4所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述筛网层选用孔直径为8mm的筛网。

6.根据权利要求5所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述承重骨架端部固定有骨架锚杆。

7.根据权利要求6所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述承重骨架与桁架梁固定连接，桁架梁通过钢丝绳与拱顶锚桩固定连。

8.根据权利要求1所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述铁皮瓦层由单片铁皮瓦搭接形成，单片铁皮瓦高度为70-90cm，单片铁皮瓦之间设置有搭接部，搭接部长度为10cm。

9.根据权利要求8所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述支撑骨架由I20工字钢和10#槽钢组成，呈井字形分布，支撑骨架端部固定有支撑骨架锚筋。

10.根据权利要求9所述的地下空间防冲降噪隔尘爆破安全复合防护装置，其特征在于：所述岩棉层选用90mm厚的岩棉。

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