[发明专利]一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法

说明书

本发明公开了一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法，设置于爆破炮孔内，包括震动消减层、噪声消减层、间隔层和封口塞，震动消减层为一端开口的弹性件，其内填充有空气，包裹在噪声消减层外侧，所述噪声消减层内置有吸声材料，且噪声消减层也具有一开口，与震动消减层的开口同一朝向，所述噪声消减层的开口处设置有封堵所述开口的封口塞，封口塞包括多层吸声材料，噪声消减层内设置有容纳炸药的空间，且所述空间内设置有若干间隔层。本发明能够消减隧道爆破施工时产生的噪声和震动，减轻噪声和震动对周边环境的危害。

技术领域

本发明涉及一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法。

背景技术

目前，隧道施工主要采用钻爆法、盾构法和掘进机法三种主要方法。其中，钻爆法是通过钻孔、填装炸药、爆破的方式开挖隧道，由于其开挖成本低、适应性强，是国内外常用的隧道开挖方法。然而，爆破震动对已开挖隧道围岩、地表及其他建筑物存在较大的危害，容易加剧开挖隧道围岩变形，造成围岩失稳，还可能因爆破施工不当引起路面沉降或者建筑物坍塌，造成巨大的经济损失。此外，由于隧道内空间相对密闭狭小，爆破施工会产生较大的噪声，长期接触强烈的噪声，将对施工人员健康产生较大危害。因此，如何在隧道爆破施工时采取有效措施进行噪声及震动消减，是尚待解决的一个技术难题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种隧道内爆破噪声和震动消减装置及方法，本发明解决了隧道爆破施工时噪声强烈损害施工人员健康以及震动过大危害周边环境安全等诸多问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隧道内爆破噪声和震动消减装置，设置于爆破炮孔内，包括震动消减层、噪声消减层、间隔层和封口塞，所述震动消减层为一端开口的弹性件，其内填充有空气，包裹在噪声消减层外侧，所述噪声消减层内置有吸声材料，且噪声消减层也具有一开口，与震动消减层的开口同一朝向，所述噪声消减层的开口处设置有封堵所述开口的封口塞，所述封口塞包括多层吸声材料，所述噪声消减层内设置有容纳炸药的空间，且所述空间内设置有若干间隔层。

作为进一步限定，所述间隔层间隔布设，每个间隔层之间设置炸药，以减缓爆破时震动。

作为进一步限定，所述震动消减层为中空筒状结构，且其内层设置有噪声消减层。

作为进一步限定，所述噪声消减层采用具有一定弹性的吸声材料。

作为进一步限定，所述震动消减层的长度与炮孔长度相适配，其直径与炮孔直径相适配。

作为进一步限定，所述噪声消减层以无机纤维和泡沫塑料作为吸声材料，噪声消减层可分为四个单层，由两种材料间隔排列，以增强降噪效果。

作为进一步限定，所述震动消减层为橡胶材质，能够产生一定量的变形以保证装置和炮孔及炸药紧密接触，厚度应小于1mm，以免材料过厚影响爆破效果。

作为进一步限定，所述震动消减层以弹性材料密封一定厚度的空气，能够在爆破时消减震动，空气层厚度根据隧道爆破采用的不耦合系数确定。

作为进一步限定，所述空气间隔层为弹性材料，具有一定厚度的空气，采用圆柱状结构，空气间隔层的外径大于等于所述噪声消减层的内径，以保证二者结合紧密。

作为进一步限定，所述封口塞为圆柱状，外径略大于等于所述噪声消减层的内径，包含多层间隔设置的无机纤维和泡沫塑料，防止噪声从炮孔口逸出。

基于上述装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤1：首先向爆破噪声及震动消减装置内装填一定数量的空气间隔层，间隔层与封堵端接触，随后装填一定长度的炸药，而后再次向装置内装填空气间隔层，炸药与噪声消减层的吸声材料紧密接触；

步骤2：重复步骤1，直到将所有炸药装填进装置内，空气间隔层个数根据炮孔长度选择；