CN213455181U - 一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，其特征在于，包括炮眼(1)，在炮眼(1)内设有炸药(3)，炸药(3)两端设置空气袋(2)。就爆破效果而言，在本实用新型减振措施下，爆破效果良好，对工效影响很小。空气袋措施可很好的实现预期减振目标，在实际工程中，结合成本分析，采用空气袋措施仅增加15.6元，因此，空气袋成为群桩施工爆破减震的最优选择。

Description

一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构

技术领域

本实用新型涉及一种爆破减振施工结构，特别是一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构。

背景技术

群桩基础是山区高速公路桥梁高墩、高塔设计中最常见的基础形式。受地形限制，浅眼爆破人工挖孔施工作为一种高效、经济的开挖方式，在山区公路桥梁群桩基施工中被广泛应用。工程实践证明，在桩基爆破作业过程中，炸药的部分能量以地震波的形式四周传递，产生地震效应，当地震效应较强、波速较大时，将会对相邻桩孔的护壁、以及新浇桩身混凝土产生不利的影响，导致护壁及桩身混凝土出现裂缝，最终形成安全和质量隐患。因此，在桥梁群桩基础浅眼爆破开挖施工过程中，有必要采取爆破减振降振措施，对传递至相邻桩的爆破振动进行控制。

目前，针对爆破减振措施的研究，主要集中在两个方面：一是减弱爆源，如减少最大药量、调整微差时间等；二是改变传播介质的物理性质，如开挖减振沟、隔振孔等。然而，高速公路项目中，采用群桩基础的墩、塔往往是项目的关键工作，对工期要求较高，采用减少药量实现减振的手段会降低工效，延迟施工进度，且群桩基础桩间净距较小、孔深较大，减振沟显然无法使用。中国专利201611211317.5 公开了一种降低震动和噪音的隧道空眼泥浆减振控制爆破方法，采用袋装泥浆填充空眼，实现减振目的，但该方法周边眼间隔装药，空眼用泥浆袋填塞的减振措施对炮眼的利用率不高，为达到同样的爆破效果，需加密周边眼的数量，进而又会造成总装药量的增加，最终导致爆源增强、减振效果的降低和成本增加。同时，泥浆袋制作与填塞施工较复杂，人工成本较高，且泥浆对与爆破振动波的阻隔效果较空气差，按工程经验，水压爆破对爆破减振效果不显著。

发明内容

本实用新型的目的在于，一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构。本实用新型具有结构简单，成本低，减振效果好的特点。

本实用新型的技术方案：一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，包括炮眼，在炮眼内设有炸药，炸药两端设置空气袋。

前述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，所述炮眼内依次设有空气袋、炸药、空气袋和炮泥。

前述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，所述空气袋为圆柱形。

前述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，所述空气袋的长度为15-25cm，直径为25-45mm。

前述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，所述空气袋的长度为20cm，直径为35mm。

前述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，所述炮眼包括周边眼、掏槽眼，在周边眼、掏槽眼内依次设有空气袋、炸药、空气袋和炮泥。

前述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，所述空气袋为水袋或砂浆袋。

桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振施工方法，包括以下步骤：

A、按照设计要求在爆破位置打出炮眼；

B、将塑料袋充气封口，制作得到空气袋；

C、在炮眼底部放入空气袋然后将炸药装入，再放入空气袋后用炮泥将炮眼封堵，完成装药；

D、确认安全后起爆。

本实用新型的有益效果：按《爆破安全规程》(GB6722-2014)规定，地下浅孔爆破对交通隧道(模拟护壁)的安全允许质点振速为 10～20cm/s，对7天龄期新浇大体积混凝土(模拟桩身混凝土)为 10～12cm/s。为证明本实用新型结构的有效性，申请人进行爆破减振实验。实验分为以下两组：

(1)基准实验组：不采取任何减振、隔振措施，按爆破设计方案进行作业，如图2所示，左侧为基准实验的爆破作业孔7，爆破作业孔7右侧为波速测试孔8，波速测试孔8的混凝土护壁9上，与爆破作业孔7爆源中心相对位置、同一高程处安设传感器10，测量爆破产生的地震波传递至混凝土护壁9时的大小，并以该值作为基准值，评估隔振孔、空气袋的减振效率。

(2)空气袋组：采用本实用新型结构在炮眼内部加入空气袋，形成“空气袋+炸药+空气袋+炮泥”的装药结构，各炮眼装药量、传感器布置位置均与基准实验组方案一致。

本实验采用成都中科测控有限公司生产的TC-4850爆破测振仪进行爆破振动测试，该仪器配备X,Y,Z三维一体速度传感器，并有与之相匹配的三矢量合成分析软件Blasting vibration analysis CBVA)软件。实验结果如下：

(1)爆破振动波形图见图3

(2)最大振速与频率见表1

表1爆破振动测试结果

Tab.1 Result of Blasting Vibration Test

由表1可知，地下浅眼爆破产生振动频率较大，半波主频均在 50Hz以上，而构筑物自振频率通常较低，振动波频率对相邻桩基的影响较小，故本实验仅将振动波速作为衡量爆破影响大小的指标。由表1与图3可知，在未进行任何减振措施前，人工挖孔浅眼爆破作业传递至相邻桩孔护壁的振动波速最大值达40.82cm/s，略大于通过萨道夫斯基公式计算的理论值，远超《爆破安全规程》(GB6722-2014) 规定的对交通隧道及7天龄期新浇大体积混凝土安全允许质点振速，也证明了采取减震措施的必要性。通过增设本实用新型空气袋措施，实现了将最大波速降低至11.89cm/s，降幅达70.9％，基本满足了《爆破安全规程》(GB6722-2014)中爆破对交通隧道及7天龄期新浇大体积混凝土安全允许质点振速的要求。同时，就爆破效果而言，在本实用新型减振措施下，爆破效果良好，对工效影响很小。

经实验，空气袋措施可很好的实现预期减振目标，在实际工程中，结合成本分析，采用空气袋措施仅增加15.6元，因此，空气袋成为群桩施工爆破减震的最优选择。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为基准实验平面图；

图3为爆破振动波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例1：

一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，包括炮眼1，在炮眼1内设有炸药3，炸药3两端设置空气袋2。

更具体的说，在所述炮眼1内依次设有空气袋2、炸药3、空气袋2和炮泥4。

所述空气袋2为圆柱形，也可以是现有常规形状，如椭圆柱、长方体或其他立体形状。

所述空气袋2的长度为15-25cm，直径为25-45mm，减振效果好。更优的方案是，所述空气袋2的长度为20cm，直径为35mm。

根据爆破炮眼设计方案，所述炮眼1会包括周边眼5、掏槽眼6，在周边眼5、掏槽眼6内依次设有空气袋2、炸药3、空气袋2和炮泥4。

所述空气袋2也可以为水袋或砂浆袋。

桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振施工方法，包括以下步骤：

A、按照设计要求在爆破位置打出炮眼1；

B、将塑料袋充气封口，制作得到空气袋2；

C、在炮眼1底部放入空气袋2然后将炸药3装入，再放入空气袋2后用炮泥4将炮眼1封堵，完成装药；

D、确认安全后起爆。

本实用新型的实施例2：

一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，包括炮眼1，在炮眼1内设有炸药3，炸药3两端设置空气袋2。

更具体的说，在所述炮眼1内依次设有空气袋2、炸药3、空气袋2和炮泥4。所述空气袋2为圆柱形。

所述空气袋2的长度为18-22cm，直径为30-40mm。

根据爆破炮眼设计方案，所述炮眼1会包括周边眼5、掏槽眼6，在周边眼5、掏槽眼6内依次设有空气袋2、炸药3、空气袋2和炮泥4。

桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振施工方法如实施例1。

本实用新型的实施例3：

一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，包括炮眼1，在炮眼1内设有炸药3，炸药3两端设置空气袋2。

更具体的说，在所述炮眼1内依次设有空气袋2、炸药3、空气袋2和炮泥4，即在炸药3两端都放置空气袋2。所述空气袋2为圆柱形。

所述空气袋2的长度为19-21cm，直径为33-37mm。

桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振施工方法如实施例1。

以上所述，仅为本实用新型创造较佳的具体实施方式，但本实用新型创造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实用新型创造揭露的技术范围内，根据本实用新型创造的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，其特征在于，包括炮眼(1)，在炮眼(1)内设有炸药(3)，炸药(3)两端设置空气袋(2)；所述空气袋(2)为圆柱形，所述空气袋(2)的长度为15-25cm，直径为25-45mm。

2.根据权利要求1所述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，其特征在于，所述炮眼(1)内依次设有空气袋(2)、炸药(3)、空气袋(2)和炮泥(4)。

3.根据权利要求1所述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，其特征在于，所述空气袋(2)的长度为20cm，直径为35mm。

4.根据权利要求1所述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，其特征在于，所述炮眼(1)包括周边眼(5)、掏槽眼(6)，在周边眼(5)、掏槽眼(6)内依次设有空气袋(2)、炸药(3)、空气袋(2)和炮泥(4)。

5.根据权利要求1所述的桥梁群桩基础浅眼爆破空气袋减振结构，其特征在于，所述空气袋(2)为水袋或砂浆袋。

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