[發(fā)明專(zhuān)利]隧道開(kāi)挖爆破沖擊波防護(hù)裝置及操作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810352461.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108444353A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)永紅;蔣常龍;陳海圣;葉玲玲;成水武;伊芳英;黎文武;謝育軍;張磊;陳元科;周一勤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F42D5/045
• 分類(lèi)號(hào): F42D5/045;E21D9/00
• 代理公司: 寧波天一專(zhuān)利代理有限公司 33207
• 代理人: 張晨

本發(fā)明公開(kāi)了一種隧道開(kāi)挖爆破沖擊波防護(hù)裝置及操作方法，屬于隧道開(kāi)挖施工領(lǐng)域，該防護(hù)裝置安裝在隧道洞口的拱圈處，并用于防護(hù)隧道開(kāi)挖時(shí)產(chǎn)生的沖擊波和飛石，其結(jié)構(gòu)包括橡膠板、鋼板、螺栓、欄桿和沙袋等，橡膠板設(shè)有多條，每條橡膠板均垂掛安裝在拱圈拱頂與地面之間，且上部均與拱圈固定，下部均由沙袋壓住，相鄰橡膠板相互之間均部分重疊，從而形成了完全遮蓋隧道開(kāi)挖斷面、并全斷面屏蔽隧道內(nèi)開(kāi)挖爆破產(chǎn)生的沖擊波和飛石的彈性防護(hù)結(jié)構(gòu)。這種防護(hù)裝置具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、作業(yè)方便、費(fèi)用節(jié)約、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其配合相應(yīng)的操作方法，還具有循環(huán)使用、節(jié)能環(huán)保等使用特點(diǎn)，故能確保工程施工安全，減少噪聲污染，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隧道開(kāi)挖施工領(lǐng)域，具體是指隧道開(kāi)挖爆破沖擊波防護(hù)裝置及操作方法。

背景技術(shù)

隧道開(kāi)挖炸藥爆炸時(shí),爆炸能量的利用率只占炸藥爆炸所釋放能量的百分之幾到百分之三十左右，最好的松動(dòng)爆破最多也只占百分之五十左右，其余轉(zhuǎn)化為沖擊波沿隧道壁向外傳播；同時(shí)，爆破沖擊波夾帶土石飛濺，影響隧道爆破施工安全和造成周邊噪聲污染。因此，簡(jiǎn)易高效的隧道開(kāi)挖爆破沖擊波防護(hù)裝置，亟需研制和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、作業(yè)方便、費(fèi)用節(jié)約、安全可靠、循環(huán)使用、節(jié)能環(huán)保的隧道開(kāi)挖爆破沖擊波防護(hù)裝置及操作方法。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種隧道開(kāi)挖爆破沖擊波防護(hù)裝置，包括隧道洞口的拱圈，所述的拱圈拱頂與地面之間設(shè)有多條垂掛安裝的橡膠板，每條橡膠板上部均與拱圈進(jìn)行固定，每條橡膠板下部均由沙袋壓住，相鄰橡膠板相互之間均部分重疊，并形成完全遮蓋隧道開(kāi)挖斷面的彈性防護(hù)結(jié)構(gòu)，該彈性防護(hù)結(jié)構(gòu)全斷面屏蔽隧道內(nèi)開(kāi)挖爆破產(chǎn)生的沖擊波和飛石。

所述的每條橡膠板均為柔性材料板，僅受拉力而不承受力矩，每條橡膠板的寬度均為，設(shè)置在拱圈的拱頂中心處為最長(zhǎng)橡膠板，其遮蓋拱圈頂部下緣與地面之間的計(jì)算長(zhǎng)度為，其余橡膠板以最長(zhǎng)橡膠板為中心，并沿拱圈兩側(cè)依次對(duì)稱(chēng)設(shè)置，長(zhǎng)度為拱圈頂部下緣與地面之間的高度，多條橡膠板受到爆破沖擊波的壓強(qiáng)為；所述的每條橡膠板上部均與拱圈上緣連接，每條橡膠板下部均與地面的沙袋底連接。

所述的每條橡膠板均受到爆破沖擊波的作用，爆破沖擊波的壓強(qiáng)和拱圈的拱頂中心處最長(zhǎng)橡膠板計(jì)算長(zhǎng)度為、寬度為受爆破沖擊波作用下的撓曲線方程、拉力由如下公式計(jì)算：

公式一、

公式二、

則有

即

公式三、

撓曲線的長(zhǎng)度為

橡膠板受拉力時(shí)，伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度為

由于撓曲線的長(zhǎng)度等于橡膠板受爆破沖擊波伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度即，得

將公式三中的與公式二中的聯(lián)立可求出、；

在公式一、公式二、公式三中

——爆破沖擊波壓強(qiáng)峰值，通過(guò)試驗(yàn)確定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可由公式一經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，；

——炸藥當(dāng)量，；

——爆破面至橡膠板的距離，；

——隧道橫斷面面積，；