DE2248078C3 - - Google Patents

Description

Explosionsumformung, deren Hauptziel die »Pro-

duktion« ist, ist die wirksame Durchführung der

ao Verformung ein wichtiger Faktor. Hierbei ist es

Die Erfindung betrifft eine halbgeschlossene Vor- wünschenswert, die Umformung oder Verformung

fichtung zur Dämmung des Knalls und der Druck- an einem Ort in der Nähe des Verbrauchsortes der

Welle von Detonationen, die sich insbesondere für durch die Explosionsumformung hergestellten Mate-

Prüfungen und Arbeiten unter Explosionsbedingun- rialien durchzuführen, und die Verwendung einer

gen unter Verwendung von großen Mengen Spreng- »5 insbesondere an beliebigem Ort installierbarer,

•toff eignet. Dämpfungskonstruktion als Mittel zum Erreichen

Bei der Prüfung von Sprengstoffen oder bei der dieses Ziels ist vorzuziehen.

Explosionsumformung oder -verformung, z. B. beim Die Durchführung der Explosionsverformung in Explosionsverbinden oder Explosionshärten, unter einer solchen Konstruktion hat den weiteren Vorteil, Verwendung einer großen Explosivstoffmenge wird 30 daß der Wirkungsgrad der Umformung oder Vertuweilen ein Sprengstoff auf einmal in einer Menge formung nicht durch die Witterungsbedingungen be-(bis zu mehreren hundert Kilogramm verwendet. Die einflußt wird, wie dies beim Arbeiten an der freien Explosion einer so großen Sprengstoffmenge wirft Luft der Fall ist. Die verwendete Konstruktion muß Probleme auf. Beispielsweise werden die Gebäude jedoch so beschaffen sein, daß sie einem sehr großen in der Nähe des Explosionsortes durch die Εχρίο- 35 Luftraum oder sehr große Druckfestigkeit aufweist, »ionsdruckwellen beschädigt, und der durch die Dies ist dadurch bedingt, daß der durch die Detona-Detonation erzeugte Knall stellt eine Belästigung der tion erzeugte Druck ungeheuer hoch ist und beispiels-Bevölkerung dar. weise bei der Detonation von etwa 500 kg Spreng-

Aus diesem Grunde wurden diese Arbeiten bisher stoff bei 100 bis 400 kg/cm² an einer Stelle im an einem Ort weitab von Wohnbezirken durchgeführt, 40 Abstand von 4 m von der Detor.ationsstelle, aber nur (Oder es wurde versucht, die Explosionssdruckwclle noch 30 bis 70 kg/cm² an einer Stelle im Abstand Oder -Schockwelle und den Knall durch Bedecken von 8 m vom Detonationsort beträgt. Wenn die Kontler Dämpfungsvorrichtung, in der die Explosion struktion im wesentlichen verschlossen ist, sind der etattfindet, mit Erde abzuschwächen. Die Wahl des Grad der Beschädigung und die Verschiebung der Ortes, an dem die Explosionsumformung od. dgl. 45 Konstruktion als Folge der Detonation eines Sprengtlurchgeführt wird, unterliegt jedoch Beschränkungen, Stoffs darin proportional dem Stoß oder Schock Wenn man den Transport der zu bearbeitenden (Wert des Drucks integriert mit der Zeit) sowie dem Metallmaterialien berücksichtigt, weil bei dieser maximalen Druck, der auf die Innenwand der Kon-Bearbeitung oder Verformung das Gewicht des struktion zur Einwirkung kommt. Dieser Stoß oder metallischen Werkstoffs, z. B. Stahl, mehrere zehn 50 Schock ist am größten, wenn die Konstruktion vollbis mehrere hundert Tonnen erreicht. Ferner hat die ständig verschlossen ist, wird jedoch sehr gering bei Methode der Abschwächung der Druckwelle und des einer sogenannten halbverschlossenen Konstruktion, Knalls durch Verwendung eines Abdeckmaterials die einige öffnungen in ihrer Wand aufweist,
eine ungenügende praktische Wirkung, wenn die Für eine wirtschaftliche Herstellung von Dämpvervvendete Sprengstoffmenge ein Gewicht bis zu 55 fungskonstruktionen ist daher eine halbverschlossen· mehreren zehn Kilogramm oder mehr ist. Konstruktion der Haltbarkeit aus vorzuziehen, an-

Bezüglich der Abschwächung der Druckwellen und dererseits sollte die Fläche der Öffnungen im Hin-

des Knalls, die bei der Detonation von Sprengstoffen blick auf den Dämpfungseffekt möglichst klein sen.

erzeugt werden, wurden bereits einige Vorschläge Ferner ist es bei gleicher Gesamtflache der Öffnungen

gemacht. Beispielsweise beschreibt die japanische 60 vom Standpunkt des Dämpfungseffektes vorzuziehen.

Patentschrift 544 285 die Verwendung eines halb- öffnungen von geringer Fläche zu verteilen, an Stelle

verschlossenen schalldichten Behälters, und die diese öffnungen an einer Stelle zu konzentrieren.

USA.-Patentschrift 3 397 756 schlägt ein Verfahren Dies ist auch vom Standpunkt der Abschwächung

vor. bei dem die Explosion in einem Tunnel durch- der Dmck- oder Schockwelle vorteilhaft. Bei der

geführt wird, der mit einem beweglichen Stopfen 65 vorstehend beschriebenen Anordnung wird der

verschlossen ist, und in den Wasser gesprüht wird. Dämpfungseffekt groß, weil bei der Schallschluckung

Die erstgenannte Methode hat jedoch eine Reihe von durch ein Rohr der Wirkungsgrad der Schallschluk-

praktischen Nachteilen, wenn die verwendete Spreng- kung des Rohrs mit kleiner werdendem Durchmesser

LL·

les Rohrs steigt. Wenn r der Radius des Rohres die größer als die Endfestigkeit oder Auslegungsind / die Frequenz der Schallwelle darstellt, wird im festigkeit des Stahls und somit wirtschaftlicher ist, Jereich von r<0 40 tf der Wirkungsgrad der Schall- weil die Festigkeit von Stahl gegen einen kurzzeitig ichluckung ,'. - O 65 y//,-. Ferner wild der Impuls darauf einwirkenden Druck, z. B. einen Explosions- !bgeschwacht, weil bei Durchfuhrung der Detonation 5 stoß, im allgemeinen erheblicher größer ist, als seine in der Konstruktion der Explosionsdruck auf die Nennfestigkeit.

Wände der Konstruktion nicht gleichmäßig und mit Die Erfindung betrifft demgemäß eine halb-

Zeitverzögerung zur Einwirkung kommt und durch geschlossene Vorrichtung zur Schall- und Druckdie Anordnung der öffnungen in verteilte·· Weise das dämpfung der genannten Art, die bei Verwendung Auftreten anormaler Beanspruchungen in der Kon- io für die Explosionsumformung oder -verformung oder struktion vermieden wird. bei der Sprengstoffprüfung unter Verwendung von

Wirksam ist femer die Abschwachung des Explo- großen Sprengstoffmengen Gefahren ausschließt, die sionsknalls durch Anordnung von Schalldämpfern an durch die Stoß- oder Schockwellen oder durch umjeder öffnung (wie beispielsweise auf S_: 78 des in herfiiegende Stücke entstehen können, die bei der Japan herausgegebenen Journal of the Industrial 15 Detonation des Sprengstoffs erzeugt werden, und die Explosive Association, Jahrgang 29, 1968, beschrie- weiterhin in der Lage ist, die Belästigung der öffentben). Bei dieser Arbeitsweise muß jedoch der Schall- lichkeit durch den Explosionsknall auszuschalten und dämpfer genügend robust und einfach konstruiert den Arbeitswirkungsgrad zu steigern, sein, weil die Geschwindigkeit des durch die öffnung Die halbgeschlossene Dämpfungskonstruktion geaustretenden Gases bis zu 2000 m/Sekunde erreicht, 30 maß der Erfindung ist für die Abdeckung mit einer wenn die verwendete Sprengstoffmenge hoch ist. Erd-oder Betonschicht geeignet und besteht aus einer Vorzugsweise wird ein Rohr als einfachstes und hohlen Trommel aus Stahl, einem Tunnel für die wirksamstes Schalldämpfungsmittel verwendet. Die Zuführung der Werkstoffe und wenigstens einem mit Wirkung der Schalldämpfung durch ein Rohr wird der Trommel verbundenen Rohr, das eine Länge mit zunehmender Frequenz des Schalls und kleiner 25 von wenigstens 1000 mm hat und als Dämpfer wirkwerdendem Durchmesser des Rohrs im allgemeinen sam ist.

größer, jedoch ist auch die Länge des Rohres wichtig. Bei dieser Vorrichtung gemäß der Erfindung be-

Sie sollte wenigstens das l,0fache der Schallwellen- steht die Trommel, die die Explosionsdruckwellen länge betragen. Die Frequenz des Explosionsknaiis oder -Schockwellen direkt auf ihrer Innenseite aufin der Nähe eines Explosionsortes beträgt 120 bis 30 nimmt, aus Stahl. Ein Tunnel für die Einführung des 400 Hz. Zur Dämpfung des Knalls werden daher Werkstoffs und wenigstens ein Rohr, das den Impuls 1000 mm als die erforderliche Mindestlänge des oder die Druckwelle abschwächt und als Schall-Rohres angesehen. dämpfer wirksam ist, sind mit der Trommel ver-

Die vorstehend beschriebene Konstruktion ist eine bunden. Diese Vorrichtung ist außen von einer Erd-Art explosionsfester Konstruktion, bei der die Druck- 35 oder Betonschicht bedeckt, wodurch die Festigkeit festigkeit mit ihrem Gewicht im allgemeinen zunimmt. der Konstruktion in einem solchen Maße gesteigert Wenn die gesamte Konstruktion zur Steigerung ihres wird, daß mehrere zehn bis mehrere hundert Kilo-Gewichts aus Stahl hergestellt werden soll, muß das gramm Sprengstoff gefahrlos und ohne die übliche verwendete Stahlblech extrem dick sein, so daß die Belästigung der Öffentlichkeit zur Detonation geHerstellungskosten äußerst hoch werden. Es ist daher 40 bracht werden können.

zweckmäßiger, die Stahlkonstruktion von außen mit Im Vergleich zu den bisher vorgeschlagenen

einer Beton- oder Erdschicht so abzudecken, daß der Dämpfungsvorrichtungen dieser Art hat die Dämp-Druck der Beton- oder Erdschicht auf die Kon- fungskonstruktion gemäß der Erfindung die Vorteile, struktion zur Einwirkung kommt und das Gewicht daß ihre Herstellungskosten sehr niedrig sind und und die Druckfestigkeit der Konstruktion wesentlich 45 daß bei Durchführung routinemäßiger Umformung gesteigert werden. Dieses Vorgehen hat den weiteren oder Verformung für Produktionszwecke, z. B. einer Vorteil, daß die Ermüdung des Stahls stark verringert Explosionsverformung, der Arbeitswirkungsgrad stark wird, da die Vibration der Wand der Konstruktion gesteigert werden kann.

sehr schnell ausklingt. Die Beton- oder Erdschicht Die Erfindung kann in verschiedener Weise ausschwächt ferner wirksam den sogenannten Sekundär- 50 gestaltet sein. Einige Ausführungsformen werden knall ab, der durch das Stahlmaterial in die Atmo- nachstehend als Beispiele in Verbindung mit den sphäre austritt. Abbildungen beschrieben.

Vom Standpunkt des Gewichts kpnn festgestellt Fig. 1, 2 und 3 zeigen als Beispiel eine Konstrukwerden, daß ein verstärkter Beton oder eine tion, die bei den Versuchsarbeiten im Rahmen der PC-Betonkonstruktion ebenfalls wirksam sind, jedoch 55 Erfindung verwendet wurde. Hierbei ist nicht als bleibende oder permanente Konstruktion, F i g. 1 ein Längsschnitt durch eine aus Stahl her-

dic bei wiederholten Detonationen haltbar ist, ver- gestellte verschlossene Konstruktion, wendet werden können, da die primären Impuls- F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 dargestell-

wellcn /um Zeitpunkt der Detonation eine Abtrcn- ten Konstruktion, jedoch mit daran angeschlossenen nung der Oberflächenschicht aus Beton zu ver- 60 Dämpfungsrohren gezeigt, und

Ursachen pflegen. Daher ist es zur Verhinderung der Fig. 3 ein Querschnitt durch eine Dämpfungs-

Abtrennung des Betons ferner vorteilhaft, über der konstruktion mit einer Deckschicht aus Beton, wobei Innenfläche der Konstruktion ein Stahlblech anzu- die Konstruktion von Fig. 2 im Schnitt längs der ordnen, das die Explosionsimpulswcllen direkt auf- Linie III-III von Fi g. 2 dargestellt ist; nimmt. Im Falle einer halbverschlossenen Dämp- 65 Fig. 4 zeigt als Längsschnitt und Seitenansicht fungskonstruktion hat die Verwendung von Stahl als einen Teil der inneren Stahlkonstruktion einer Aus-Innenschicht den weiteren Vorteil, daß die Kon- führungsform der halbgeschlossenen Dämmvorrichstruktion mit einer Festigkeit ausgelegt werden kann, tung gemäß der Erfindung;

F i g. 5 zeigt im Querschnitt eine Vorderansicht der vollständigen halbgeschlossenen Dämmvorrichtung, wobei der in F i g. 4 dargestellte Stahlkonstruktionsteil im Boden eingebettet und längs der Linie V-V von F i g. 4 dargestellt ist;

F i g. 6 zeigt im Längsschnitt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer halbgeschlossenen Dämmvorrichtung gemäß der Erfindung im gebrauchsfertigen Zustand;

F i g. 7 zeigt im Querschnitt eine Vorderansicht der Konstruktion längs der Linie VII-VII von Fi g. 6.

Im folgenden werden einige Ausführungen im Rahmen der Erfindung beschrieben.

Die als senkrechter Schnitt und Seitenansicht in F i g. 1 dargestellte verschlossene Stahlkonstruktion besteht aus einer zylindrischen Trommel 1 und Stirnwänden 2 und 2'. Die zylindrische Trommel hat eine Wandstärke von 18 mm, einen Innendurchmesser von 700 mm und eine Länge von 1200 mm. Die Stirnwände 2 und 2' haben eine Dicke von je 32 mm und eine Querschnittsform, die der Hälfte einer Ellipse mit einem Verhältnis der größeren Achse zur kleineren Achse von 2:1 entspricht. Die Stirnwand 2 ist an die zylindrische Trommel 1 geschweißt, während die Stirnwand 2' mit Schrauben 3 an der zylindrischen Trommel 1 befestigt ist. Die zylindrische Trommel 1 und die Stirnwände 2 und 2' bestehen sämtlich aus dem in den japanischen Industrienormen spezifizierten Stahlblech SB 42 B.

Innerhalb der in der beschriebenen Weise ausgebildeten Konstruktion ist eine Sandschicht 4 mit einer maximalen Tiefe von 170 mm angeordnet. Ein schichtförmiger Sprengstoffe ist auf eine Stahlplatte 5 gelegt, die eine Dicke von 25 mm hat und auf der Sandschicht aufliegt. Die Anordnung ist so getroffen, daß der schichtförmige Sprengstoff durch einen elektrischen Zünder 7 zur Detonation gebracht wird.

F i g. 2 zeigt die in F i g. 1 dargestellte Stahlkonstruktion als Seitenansicht mit Dämpfungsrohren 8, die mit der zylindrischen Trommel verbunden sind. Diese Dämpfungsrohre dienen zur Abschwächung der Explosionsdruckwellen oder -schockweilen und des durch die Detonation erzeugten Knalls. Sie sind an der Oberseite der zylindrischen Trommel 1 an zwei Stellen und an jeder Seite der zylindrischen Trommel an je drei Stellen in einer Höhe vorgesehen, die mit der Achse der zylindrischen Trommel zusammenfällt. Die Rohre haben einen Durchmesser von 75 mm und werden in drei Längen von 700, 1200 bzw. 2000 mm wahlweise verwendet und austauschbar mit der zylindrischen Trommel an Flanschen verbunden. Ferner sind Dehnungsmeßstreifen S₁, S₂ und S₃ an der Trommelwand an Stellen, die durch die Dreiecke gekennzeichnet sind, befestigt, um die in der Wand der Trommel auftretenden Beanspruchungen zu messen.

F i g. 3 zeigt den Querschnitt einer Vorderansicht der in F i g. 2 dargestellten Konstruktion, die außen mit Beton bedeckt und mit Rohren von 2 m Länge versehen ist. In dieser Abbildung bezeichnet die Bezugsziffer 9 einen bewehrten Beton, der die Konstruktion ringsum einschließt und eine Mindestdicke von 800 mm hat.

Ein Sprengstoff wurde in der in F i g. 1 dargestellten geschlossenen Konstruktion (α), in der in Fig. 2 dargestellten, auf dem Erdboden angeordneten halbgeschlossenen Konstruktion (fc) mit den 2000 mm langen Rohren und in der in F i g. 3 dargestellten, mit bewehrtem Beton bedeckten halbgeschlossenen Konstruktion (c) zur Detonation gebracht. Die in den Wänden der jeweiligen Konstruktion auftretenden Belastungen wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt. Bei diesem Versuch wurden die Dehnungsmeßstreifen S₁, S₂ und S₃ an den Konstruktionen (α) und (Λ) an den Stellen befestigt, die den in F i g. 2 angedeuteten Stellen entsprechen.

Tabelle 1

In den Wänden der Trommel auftretende maximale Belastungen in kg/mm²

»5 Stelle	S2	Sprengstoff menge (kg)	(a)	(i>)	(c)
		0,3	16	14	12
ao		0,6	32	22	19
		0,8	41	28	24
		1,2	60	38	31
	30 Ss	1,8	—	50	42
	0,3	12	8	8
	0,6	23	16	14
	0,8	26	20	17
1,2	37	28	24
1,8	52	40	33
0,3 0,6	5,8	2,8	2,8
0,8	10	3,2	3,0
1,2	13	4,2	4,0
1,8	17	5,9	5,6

Der verwendete Sprengstoff enthielt PETN und Ammoniumnitrat als Hauptbestandteile. Die Detonationsgeschwindigkeit betrug etwa 3000 m/Sekunde. Die Werte in der vorstehenden Tabelle zeigen, daß

die in den Wänden der Trommeln auftretenden Belastungen bei den halbverschlossenen Konstruktionen (Jb) und (c) viel geringer sind als bei der geschlossenen Konstruktion (α). Es ist femer zu bemerken, daß zwar die Konstruktion (c) gemäß der

Erfindung nur eine geringe Verminderung der maximalen Belastung im Vergleich zu der Konstruktion (b) zeigt, daß sie jedoch die Frequenz des Explosionsknalls verringert, und zwar auf etwa Vi C der Frequenz im Falle der Konstruktion (α) und auf

etwa Va bis Vs der Frequenz bei der Konstruktion (fe). Dies ist von großem Vorteil bezüglich der Ermüdung des Stahlwerkstoffs, aus dem die jeweiliger Konstruktionen hergestellt sind. Keine wesentlicher Unterschiede wurden hinsichtlich der Belastung unc

Frequenz bei Verwendung von Rohren einer Längt von 2000 mm einerseits und einer Rohrlänge voi 700 mm oder 1200 mm andererseits festgestellt. Fer ner ergibt sich aus den Werten der Tabelle 1, das dii Stahlkonstruktion keine bleibende Deformieruni trotz der Tatsache zeigte, daß eine Belastung voi 60 kg/mm² oder mehr, die höher ist als die statisch Zugfestigkeit des Stahls, in den Wänden der Kon struktion zur Einwirkung kam. Dies bedeutet nicht anderes, als daß der Stahl gegen dynamische Im pulse eine Festigkeit zeigt, die höher ist als sein Nennfestigkeit.

Anschließend wurde der Explosionsknall in einer Abstand von 100 m von dem Ort, an dem sich jed

Dämpfungsvorrichtung befand, mit einem anzeigenden Geräuschmesser gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt. In dieser Tabelle bedeutet die Spalte mit der Überschrift »im Freien«, daß der Sprengstoff auf dem Erdboden im Freien zur Detonation gebracht wurde. »Halbgeschlossen (ohne Rohre auf dem Boden)« bedeutet, daß der Sprengstoff lediglich in der zylindrischen Trommel 1 der in F i g. ! dargestellten Konstruktion, die nach dem Abbau der Dämpfungsrohre 8 auf den Boden gelegt

worden war, zur Detonation gebracht wurde. Das Innere dieser Trommel bestand somit durch die in ihrer Wand gebildeten öffnungen mit der Atmosphäre in Verbindung. »Halbgeschlossen (Rohrlänge 700)« 5 und »Halbgeschlossen (Rohrlänge 1200)« bedeuten, daß der Sprengstoff in der in F i g. 2 dargestellten Konstruktion mit Dämpfungsrohren einer Länge von 700 mm und in der gleichen Konstruktion mit Dämpfungsrohren von 1200 mm zur Detonation gelo bracht wurde.

Tabelle 2
Vergleich des Explosionsknalls (Einheiten: db)

Sprengstoffmenge, kg .. Im Freien	0,1 124	0,3 128	0,6 129	0,8 130	1,2 130	1,8 132	2,6 134
Halbverschlossen (ohne Rohre auf dem Boden)	93	99	103	107	109	112	114
Halbverschlossen Rohrlänge 700 Rohrlänge 1200	92 90	99 92	100 94	105 96	106 98	110 102	111 104
Rohrlänge 2000, Konstruktion (b).. Konstruktion (c) ..	89 89	91 90	93 93	96 96	98 96	100 99	103 100

Wie die Tabelle zeigt, ist die Knallstärke der im Freien ausgelösten Detonation sehr hoch im Vergleich zu den in den Dämpfungsvorrichtungen ausgelösten Detonationen. Die Werte zeigen ferner, daß unter den vorstehend beschriebenen Versuchsbedingungen bei einer Länge der Dämpfungsrohre von 700 mm diese Rohre den Geräuschpegel nur um 2 bis 3 db gegenüber dem Fall senken, in dem die Detonation ohne Rohre ausgelöst wurde, das jedoch bei einer Länge von 1200 mm oder mehr der Knallpegel um fast 10 db gesenkt wird. Dies bedeutet, daß die Dämpfungsrohre eine erhebliche schalldämpfende Wirkung haben. Ferner beträgt bei einer Rohrlänge von 700 mm die Senkung des Knallpegels nur 2 bis 3 db gegenüber dem Fall »halbgeschlossen (ohne Rohre)«. Im Fall (c), wo die Stahlkonstruktion mit Beton bedeckt ist, ist die Schalldämpfungswirkung gering, nämlich nur 1 bis 2 db. Dies bedeutet, daß der Sekundärknall kein wesentliches Problem ist. Die Tatsache, daß die Rohrlänge, wie vorstehend festgestellt, einen großen Einfluß auf die Knalldämpfungswirkung hat, wird auch aus der Schallwellenlänge in der Nähe des Detonationsortes verständlich. Es wird angenommen, daß diese Wellenlänge etwa 1 bis 4 mm beträgt. Angesichts des Schalldämpfungseffektes ist es somit zweckmäßig, daß die Länge der Dämpfungsrohre größer ist als die Schallwellenlänge.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit Fi g. 4 bis 7 beschrieben.

Beispiel 1

In Fig. 4 und 5 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine zylindrische Stahltrommel aus einem 12 mm dicken Stahlblech SS 41 (japanische Industrienorm). Haltewinkel 11, die jeweils aus 200 mm langen gleichschenkligen Stahlwinkeln bestehen, sind an die Außenwand der zylindrischen Trommel 1 an fünf Stellen im Abstand von 2000 mm geschweißt. Die zylindrische Trommel hat einen Innendurchmesser von 6000 mm und eine lineare axiale Länge von 8000 mm. Die Stirnwände 2, 2' bestehen aus 12 mm dickem Stahlblech SS 41 und sind an die gegenüberliegenden Enden der zylindrischen Trommel 1 geschweißt. Ferner sind Verstärkungsteile 12, die aus 200 mm langen gleichschenkligen Stahlwinkeln bestehen, an die Außenflächen der Stirnplatten 2, 2' geschweißt. Ein Tunnel 14 dient zur Einführung der Werkstoffe in die zylindrische Trommel 1 und zur Entnahme der Werkstücke. Dieser Tunnel hat eine allgemein halbzylindrische Form, eine Breite von 2400 mm, eine Höhe von 1400 mm und eine Länge von 6000 mm. Dieser Tunnel 14 besteht ebenfalls aus 12 mm dickem Stahlblech SS 41 und ist mit dem mittleren Teil einer Seite der zylindrischen Stahltrommel 1 verschweißt.

Rohre 8 zur Abschwächung des Explosionsimpulses und des Knalls sind mit dem oberen Ende der zylindrischen Trommel 1 verbunden, wie in F i g. 4 dargestellt. Jedes Rohr 8 besteht aus 9,5 mm dickem

Stahlblech SS 41, hat eine Länge von 4500 mm und wird durch die Stützen 13 gehalten.

Eine Sandschicht 4 ist im Inneren der Stahlkonstruktion vorgesehen, die bis zur Höhe des Bodens des Tunnels 14 reicht und dabei eine maximale Tiefe von 1700 mm aufweist.

Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 dargestellte Stahlkonstruktion, wie sie im Boden eingebettet ist. Wie die Abbildung zeigt, ist Sand 15 dicht um die zylindrische Trommel 1, die Stirnwände 2, 2' und den Tunnel 14 gepackt. Der Sand 15 ist seinerseits von Erde 16 umgeben. Die Bezugsziffer 17 bezeichnet eine Stützmauer, die den Sand zurückhält. Die Gesamtdicke der Sandschicht 15 und der Erdschicht 16 über der zylindrischen Trommel 1 beträgt etwa 4000 mm.

Explosionsschweißen wurde in der vorstehend beschriebenen halbgeschlossenen Dämpfungskonstruktion unter Verwendung von 36 bis 42 kg eines

509 623/23;

Sprengstoffs durchgeführt. Die Belastungen, die in über der zylindrischen Trommel hat eine Dicke vor

der zylindrischen Trommel 1 und in den Stahlwin- etwa 4,5 m. In der bewehrten Betonschicht 9 sine

kein 2 auftraten, wurden gemessen Die maximale deformierte Stäbe von 22 mm Durchmesser in einen

Jrkche ⁸T ^Ug, ί',Λ^Τ; '" ^der.^zy'ⁱⁿ- ^{Abstand vo}» durchschnittlich 150 mm angeordnet

StahlwinkHn°T_P Tr I* η ^T '," ^de" ' ^{Die Be2u}g^zzifTer 4 bezeichnet eine Sandschicht i,

S* HV τ Τ'? , π ^{eibCnde De}" ^{der aUS der z}y'^indrischen Trommel 1 und den Stirn

fonnierungjcserleile wurde festgestellt wänden 2, 2' bestehender Stahlkonstruktion. Air

Der durch die Detonation in diesem Fall erzeugte Außenende des Tunnels 14 ist eine Stützwand V,

Knall wurde gemessen und mit dem Knall verglichen, angeordnet, die den Stand zurückhält. Die Be ugs

menr_a ^en^gri_er_f ^rde> 77t " $*?**,^T^ " ^^{18 in Fi}*·⁷ bezeichnet ein Betonfundamen

menge an der freien Luft zur Detonation gebracht als Auflage für die waagerechten Rohre 8 Die Be-

wurde. Hierbei wurde estgestellt, daß an einer Stelle. zugsziffer 19 ist eine Stüfzwand die an den Außen-

fdbundam ÄS^SS? £ ^fV

Detonationsort die Knallstärke 104 bis 116 db EetrÜ™ i₅ zurückhSt vorgesehen ,st und den Sanc

v^twiSdi, tw£isY^amPimg **' "* ^In *'^{ώ dieser Wdse} —gebildeten ha.bgeschlo,

von etwa zu db möglich ist. _senen Dämpfungskonstruktion wurde Explosions-

schweißen unter Verwendung von 100 bis 140 kj Beispiel 2 Sprengstoff durchgeführt. Der durch die Detonation

aus 12 mm dickem Stahlblech SB42B und hat einen 25 ein"sfärke vo! 1Mk Un Tu ^Luft g^essene Knall Innendurchmesser von 9,6 mm und eine lineare tonstrS^⁰" ^118bis i³⁰,^{db 1}^Ue. D.eDampfungs-Länge von 10 m. Die Stirnwände 2, 2' besfehefaus lSSÄ ""^ **" ^ΚμΠ "" ^{etWa 3}° *

ÄiraSi dieser 30 ÄÄ^^^

Die zylindrische Stahltrommel 1 ist durch Ver- Schäden Tn E^e _n ^tOn^^ionskna11 j^u verhindern und stärkungsteile 11 verstärkt, die jeweils aus einem nation.ort ^Elnnchtung^{en in} der Nähe des Deto-250 mm-Doppel-T-Stahl bestehen/der an dTeAußen Du °ϊ£ηΓ Γ™¹?"; ^Ferner ^^rmö|^licht ™ f^ie seile der zylindrischen Trommel in Umfangsrichtun» « Snmfn ⁸ Explosionsschweißen, Explo-

In Abständen von 1 m und in axialer Sung in dem iorsteTe^ T' ™^U ^™ ^W^^^d. Be₁ einem solchen Abstand geschweißt ist, daß Vk haLeschWen ^b'^S.^chr'^ebenf^{n Versuch erlltt d},^ie Außenfläche in 12 gleiche Teile unterteilt ist. De Zemöran" Dampfungskonstrukt.on kemerle!

Stirnwände 2, 2' sind durch 12 Verstärkungsteile A k«uf 52 weitere 1 H _p ^Deformier"^ng' ^d· ίί' ? verstärkt, die jeweils aus einem 250 mm-Doppel- 40 punkt der F^t I Vl■■ J- ^^X'^{S 3UCh VOm Sta}"
T-Stahl bestehen und diametral so an die Außen- fen Sprt_nEstoff2 ' ^D/^{tonatlon der} 2^enann"

seite der Stirnwände geschweißt sind, daß sie jeweHs w£ K^meng™ ^vf ^rwendeA ^werde"" ,

mit den axialen Verstärkungsteilenil der zylin- DämS..^ ? T ' ^{1St die} halbgeschlossene drischen Trommel 1 verbunden sind * hS T τ ^ ^{deS Typs}' ^{der aus einer aus Stahl}

SS^^^ ^{d d di}

erbunden sind hS T τ

Ein Tunnel 14, durch den die Werkstoffe in die .5 StahSstralSn^T^^⁰¹? ^U"^{d dner diC} ΓΤ

zylindrische Trommel eingeführt und aus der zylin- Sn_n? ^u ^bedeckenden Erdschicht, d.e

drischen Trommel entfernt werden, besteht äis ausübt οπί ^unmi"^e!^ba _T ^r auf die Innenkonstrukt.on

12 mm dickem Stahlblech SB 42B. Er hat eine Breite aXn\ f I ^e"i^{er e Inne}"konstruktion aus Stahl

von 3 m, eine Höhe von 2,2 m und eine Sge von ser bewegt "n? ^bT^{hrten Betonschicht oder die}"

10 m. Dieser Tunnel 14 ist durch Verstärkunssteile .0 L! ■? Betonschicht und einer die bewehrte

10 verstärkt, die jeweils aus einem 150 mm-Doppel urÜ H -f ^a"^ße" ^bedeckenden Erdschicht besteht,

T-Stahl bestehen und an die Außenseite des Tunnels ? η _m 1 ^⁶"^{1 Werkstoffe}inführungstunnel und

sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Rieh- schwäoh.mf *!? °a \ l!ⁿ8?ren Rohren zur Ab-

tung geschweißt sind. scnwachung des durch die Detonation in der inneren

Die zylindrische Trommel 1 ist an der Oberseite « ™^Ko™™ion erzeugten Drucks und Knalls vermit 4 öffnungen und in der Mitte jeder Seite mit K'V^st'^vorteilhaft für Bearbeitungen wie Explo-5 öffnungen versehen. An diese öffnungen sind ί 7? ν' ^ExP^losi°nsumformung und -verfor-Schalldämpfungsrohre 8 angeschlossen, die in der ZV/ ^Ve[^wendung großer Sprengstoffmengen, dargestellten Weise senkrecht bzw. waagerecht ver ^a* ^lmpulswelle abzuschwächen und damit laufen. Jedes Stahlrohr 8 hat einen Durchmesser von 60 den, „Γα ^aheg^eleg^ene Einrichtungen zu verhin-350 mm und eine Dicke von 9 mm. Die senkrechten „„LTii ■ ^ExP^losionsknall zu dämpfen, der Rohre haben eine Länge von 6 m und die waaee S " ~* ^eine Belästigung der Öffentlichkeit darrechten Rohre eine Länge von lim. Die Bezugs- 1' ^ ^"^rde: f^{erner stei}gert diese Dämpfungsanlage ziffer 13 bezeichnet eine Halterung für das Rohr 8 ^ue" ™^ltsw'rkungsgrad erheblich.

Die zylindrische Trommel und die Stirnwände sind 6, WerEiJffTÜ.^ ^f ^d" Dämpfungsanlage, der

außen mit einer bewehrten Betonschicht 9 bedeckt tin α- η- , ^{Große der inne}ren Stahlkonstruk-

die eine Dicke von etwa 1 m hat und ihrerseits mit bevrhZ « f ^{der Erdschicht} ""d der Schicht aus

einer Erdschicht 16 bedeckt ist. Die Erdschicht 16 "^^wen"^em Beton usw. hängen hauptsächlich von der

verwendeten Sprengstoffmenge und von der Art der

Bearbeitung ab. Die Größe des Tunnels hängt von der Größe des in die Anlage einzuführenden Materials ab.

Die Größe der Knalldämpfungsrohre hängt an sich von der verwendeten Sprengstoffmenge, deim Volumen der inneren Stahlkonstruktion usw. ab, jedoch sollte ihre Länge wenigstens 1,0 m betragen, weil die Frequenzen des Explosionsknalls in der Mähe des Detonationsortes in den meisten Fällen bei 120 bis 400 Hz liegen dürften. Die Form der Rohre kann nicht vorgeschrieben werden, jedoch wird sie vorzugsweise so gewählt, daß die Summe der Querschnittsflächen aller Rohre und des Tunnels, d. h. die Gesamtfläche der öffnungen, nicht größer ist als 25 ⁰Zo der Querschnittsfläche der inneren Stahlkonstruktion in Längsrichtung oder Querrichtung, je natch dem, welche Dimension kleiner ist.

Der Innendurchmesser der einzelnen Rohre hängt von der Zahl und Länge der verwendeten Rohre ab, jedoch werden im allgemeinen Stahlrohre mit einem Durchmesser von 7,5 bis 120 cm verwendet.

Wenn, bedingt durch die Größe des durch den Tunnel zu transportierenden Materials, die vorstehend genannte Gesamtfläche der ÖSnungen das

Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche der öffnungen zur Querschnittsfläche der inneren Stahlkonstruktion in Längs- oder Querrichtung größer ist als 25°/o oder eine größere Schaildämpfungswirkung auch bei einem Verhältnis von nicht mehr als 25 °/o gewünscht wird, ist es möglich, bekannte Dämpfungsvorrichtungen (z. B. die auf S. 78 des in Japan 1968 herausgegebenen Journal of the Industrial Explosive Association, Jahrgang 29, beschriebenen Dämpfungsvorrichtungen) an allen öffnungen einschließlich der Tunnelöffnung vorzusehen. Ferner ist es möglich, eine Abschirmwand vor jeder öffnung anzuordnen, um die durch die Detonation erzeugten Impulswellen oder Gase abzulenken und zu verteilen.

Zum Transport von Material in die Dämpfungsanlage gemäß der Erfindung kann ein bekannter fahrbarer Kran oder ein feststehender ausfahrbarer Kran verwendet werden.
Natürlich können Sandsäcke, Balken oder Stahlbleche über der Innenseite der Stahlkonstruktion vorgesehen werden, um sie gegen Beschädigung zu schützen, die durch umherfliegende Stücke, die durch die Detonation gebildet werden, z. B. Stahlstücke, zu schützen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

stoffmenge größer ist als mehrere zehn Kilogramm, Patentansprüche· weil ein übermäßig hoher Druck auf den Verschlußdeckel des Behälters einwirkt, wenn auch der Be-

1. Halbgeschlossene Vorrichtung zur Dämp- halter für ein teilweises Explosionsverbi.iden oder hing des Knalls und der Druckwelle von Detona- 5 eine ähnliche Explosivumformung bei Verwenden, gekennzeichnetdurch eine hohle dung von weniger als 10 kg Sprengstoff ausreichend Trommel (1) aus Stahl, einen Vlaierialeinfüh- sein mag. Bei der letztgenannten Methode, bei der rungstunnel (14) und wenigstens ein mit der die Explosion in einem Tunnel durchgeführt wird, Trommel (1) verbundenes Dämpfungsrohr (8) kann zwar der Tunnel so ausgelegt und konstruiert einer Länge von wenigstens 1,0 m und eine die io werden, daß eine große Menge Sprengstoff dann zur Trommel (1) außen umhüllende Erdschicht (16) Explosion gebracht werden kann, jedoch ist die Ver- und/oder Betonschicht (9). wirklichung eines Tunnels, der allen Anforderungen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- genügt, schwierig, da die Festigkeit des Tunnels durch net durch eine die Trommel (1) außen zunächst die Wahl des Ortes und die Art und Beschaffenheit umhüllende Betonschicht (9) und eine diese 15 des Gesteins am gewählten Ort begrenzt ist und Betonschicht umhüllende Erdschicht (16). außerdem die Baukosten übermäßig hoch sind.

Für eine Umformung oder Verformung, z. B. die