一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构及其使用方法技术

本发明专利技术属于工程爆破技术领域，本发明专利技术提供的一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，包括顶部开口的塑料网套，塑料网套的内壁远离保留岩体的一侧沿其长度方向通过防水胶带固定连接有金属杆，金属杆的表面根据水压的变化由下至上呈线性的间隔设置有多个长度依次递减的条状药包，金属杆的顶端通过防水胶带固定连接有至少一根电子雷管，本发明专利技术通过设计一种特制的金属块，置于炮孔底部，可有效反射底部药包的爆炸冲击波；条状药包偏离保留岩体轮廓面，并先于主爆区起爆，预先形成一条预裂缝，可保护基坑基底和预留岩体轮廓面的完整性，满足水下基坑爆破开挖质量要求。提出一种多个条状药包线性间隔布置方法，可根据水压均匀分布炸药爆炸能量。爆炸能量。爆炸能量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构及其使用方法


[0001]本专利技术属于工程爆破
，具体而言，涉及一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构及其使用方法。

技术介绍

[0002]水下钻孔爆破技术广泛运用于港口建设、航道疏浚、软基处理和水下构筑物的拆除及清障等。
[0003]目前，跨海桥梁工程建设快速发展，水下桥墩基坑开挖工程量逐渐增多。在传统基坑结构的基础上，工程师们创新提出了嵌入式沉井桥墩基坑结构，基坑形状更为特殊，成型难度更大；基坑基底的平整度和预留岩体的完整度等要求更高；对水下钻孔爆破的精准度和爆破成型效果提出了巨大的挑战。
[0004]预裂爆破技术采用不耦合装药结构，先于主爆区起爆，可在基坑轮廓线上预先爆破拉裂形成预裂缝，削弱主爆区爆破冲击能量对预留岩体的损伤与破坏，并有效降低爆破振动。
[0005]但目前水下爆破工程中的水下预裂爆破装药结构，普遍没有考虑到深水条件下由于水压不同而导致的预裂爆破装药工艺要求、基底的爆破损伤控制，以及工业电子雷管的适用性问题。

技术实现思路

[0006]为弥补上述不足，本专利技术提供一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构及其使用方法，可提高预裂爆破装药作业效率、减小基底爆破损伤和适用工业电子雷管等，可靠地保证了深水条件下基坑预裂爆破成型的效果。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，包括顶部开口的塑料网套，所述塑料网套的内壁远离保留岩体的一侧沿其长度方向通过防水胶带固定连接有金属杆，所述金属杆的表面根据水压的变化由下至上呈线性的间隔设置有多个长度依次递减的条状药包，所述金属杆的顶端通过防水胶带固定连接有至少一根电子雷管，各所述条状药包和所述电子雷管的脚线均通过导爆索串联，所述塑料网套内壁靠近所述保留岩体一侧的底部固定安装有金属块，所述塑料网套的顶部开口处通过沙袋塞堵，所述电子雷管的脚线穿过所述沙袋接入起爆器，所述塑料网套通过导管放入炮孔内部，多个所述炮孔沿基坑轮廓面开设。
[0009]进一步的，各所述条状药包根据水压变化的线性间隔距离的计算公式为：
[0010]l
i
＝u
·
l，其中，
[0011]式中，l
i
为自下而上第i个药包的间距，u为线性间距系数；H为炮孔深度，h为沙袋高度，N为药包数量，s为药包长度。
[0012]进一步的，所述炮孔深度范围为：3.0～12.0m，所述沙袋高度范围为0.8～1.6cm。
[0013]进一步的，所述金属块呈圆柱状结构，且顶部设置为倾斜面，所述倾斜面开设有球形凹槽。
[0014]进一步的，所述金属块的直径小于所述炮孔直径，取值范围为：20～75mm，所述金属块的总高度为所述金属块半径的1.0～2.0倍，所述球形凹槽的球面半径为所述金属块半径的1.5～1.8倍。
[0015]进一步的，所述金属杆的顶端绑扎有牵引绳，所述牵引绳的另一端穿过所述沙袋插入导管底部并由顶部穿出。
[0016]另一方面，一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构的使用方法，包括以下步骤：
[0017]S1：根据炮孔直径和炮孔深度，预制金属块和金属杆,裁切导爆索并做好端头防水措施；
[0018]S2：根据炮孔深度和装药密度，计算条状药包的间距；
[0019]S3：按照计算间距采用防水胶带将条状药包和导爆索牢靠绑扎在金属杆上；
[0020]S4：采用防水胶带将1～2发工业电子雷管绑扎在导爆索的上部端头；
[0021]S5：将牵引绳绑扎在金属杆的上部端头；
[0022]S6：将金属块、沙袋和绑扎后的金属杆、导爆索和条状药包全部装入塑料网套，并引出雷管脚线和牵引绳；
[0023]S7：将多个炮孔中引出的雷管脚线拉出水面，一并接入起爆器。本专利技术的有益效果是：
[0024](1)技术先进：通过设计一种特制的金属块，置于炮孔底部，可有效反射底部药包的爆炸冲击波；条状药包偏离保留岩体轮廓面，并先于主爆区起爆，预先形成一条预裂缝，可保护基坑基底和预留岩体轮廓面的完整性，满足水下基坑爆破开挖质量要求。提出一种多个条状药包线性间隔布置方法，可根据水压均匀分布炸药爆炸能量。
[0025](2)安全高效：通过提出一种用于预裂爆破的预制装药结构，在装药前可完成所有药包的连接工艺，随牵引绳和导管整体下方至炮孔底部，可快速提高施工工效，采用间隔装药形式，显著降低了单孔装药量，可有效降低水下爆炸冲击波和振动。
[0026](3)应用广泛：本专利技术应用的工业电子雷管，符合爆破器材的管制条件，并可广泛应用于基槽爆破、码头建设和水下炸礁等各类项目，尤其适用于需保护预留岩体和邻近设施的水下爆破工程。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1为本专利技术的竖剖结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的平面结构示意图；
[0031]图3为本专利技术的金属块立体结构示意图。
[0032]附图标记说明：1、基坑轮廓面；2、炮孔；3、塑料网套；4、条状药包；5、金属块；6、沙袋；7、牵引绳；8、电子雷管；9、金属杆；10、导爆索。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]实施例
[0037]具体如图1
‑
3所示，提供了一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，包括顶部开口的塑料网套3，塑料网套3的内壁远离保留岩体的一侧沿其长度方向通过防水胶带固定连接有金属杆9，金属杆9的表面根据水压的变化由下至上呈线性的间隔设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，其特征在于，包括顶部开口的塑料网套，所述塑料网套的内壁远离保留岩体的一侧沿其长度方向通过防水胶带固定连接有金属杆，所述金属杆的表面根据水压的变化由下至上呈线性的间隔设置有多个长度依次递减的条状药包，所述金属杆的顶端通过防水胶带固定连接有至少一根电子雷管，各所述条状药包和所述电子雷管的脚线均通过导爆索串联，所述塑料网套的内壁靠近所述保留岩体一侧的底部固定安装有金属块，所述塑料网套的顶部开口处通过沙袋塞堵，所述电子雷管的脚线穿过所述沙袋接入起爆器，所述塑料网套通过导管放入炮孔内部，多个所述炮孔沿基坑轮廓面开设。2.根据权利要求1所述的一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，其特征在于，各所述条状药包根据水压变化的线性间隔距离的计算公式为：l
i
＝u
·
l，其中，式中，l
i
为自下而上第i个药包的间距，u为线性间距系数；H为炮孔深度，h为沙袋高度，N为药包数量，s为药包长度。3.根据权利要求2所述的一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，其特征在于，所述炮孔深度范围为：3.0～12.0m，所述沙袋高度范围为0.8～1.6cm。4.根据权利要求3所述的一种用于深水基坑预裂爆破的装药结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小武，贾永胜，伍岳，刘昌邦，王洪刚，陈德志，姚颖康，孙金山，王威，罗鹏，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：