防止隧道内爆破对设备损害的防护网的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防止隧道内爆破对设备损害的防护网，包括主防护网、副防护网以及连接部件，所述主防护网和副防护网均包括具有网孔的网主体、在所述网主体的四角预留安装孔以及设置在所述预留安装孔上的金属挂钩，所述副防护网通过上部两角的所述金属挂钩和相应的所述连接部件与所述主防护网连接；通过本实用新型的使用，可以缩短凿岩台车在隧道中后撤的距离，降低台车后撤时的不便以及对其他设备可能造成的损害，针对岩体完整，且极坚硬的I级围岩隧道大装药量爆破开挖，能够控制爆落各类岩石的抛掷距离，防止较大块岩石爆落分散程度过大不便机械装运出渣，防止爆落的小块岩石飞行距离较远切割通风风筒、通电线路。
【专利说明】
防止隧道内爆破对设备损害的防护网
技术领域
[0001]本发明涉及一种防护网，尤其是涉及一种防止隧道内爆破对设备损害的防护网。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国经济的快速发展。开挖交通隧道的数量越来越多，规模越来越大，遇到的地质条件也越来越复杂。面对国内目前的实际复杂地质条件及实际的开挖技术，爆破法仍然是我国隧道施工的主要开挖方法。但很多国内的施工单位，为了保证隧道能够按工期完成并顺利通车，在保证隧道施工安全的基础上，都将施工的重点放在了隧道支护和提高隧道开挖的循环进尺两方面。而忽视了隧道内爆破开挖对隧道内设备器材的保护，以及隧道初期开挖时对洞口风机等设备的保护，对施工人员的保护，一旦爆破产生的飞石和冲击波对隧道内的器材设备例如凿岩台车、风筒、通电管线、抽水设备等产生损害，影响其正常使用，器材的维修就占用了隧道开挖循环进尺的时间，降低了隧道施工的月推进距离。目前对于隧道内设备的保护国内尚无比较完善的规定、设备及方法。
[0003]由于国内目前的隧道爆破开挖技术已趋近成熟，对于单轴抗压强度在中等岩石硬度且节理发育一般，无大的断层和数量较多的软弱夹层的一般II级III级IV级围岩。爆破技术已经成熟，施工方通过合理的放置隧道内凿岩台车、风筒等设备距离掌子面的距离，可以避免爆破产生的飞石，冲击波对设备的损害。
[0004]但也有几种情况容易受到影响，1、对于围岩极坚硬，节理不发育，围岩鉴别等级为I级的围岩，隧道开挖需要一次性爆破超大量的炸药，爆破产生的威力极大，爆破产生的飞石可能飞出很远的距离切割风筒，破坏通电线路及设备等，造成风筒破坏不能及时通风排尘，通电管线破坏不能通电，影响爆破后的出渣施工工序。冲击波可能冲倒凿岩台车，掀起通风风筒，造成台车的破坏和风筒的无法使用；2、对于岩体松软破碎，节理充分发育的围岩，虽然一次爆破循环进尺的设计炸药量很少，但由于岩体不连续，部分岩体及其破碎，爆破产生的能量依然可能将爆落的岩石抛掷很远的距离，切割通风风筒，通电线路等造成破坏;3、隧道初期开挖时，爆破掌子面距离洞口较近，爆破产生的冲击波和飞石极易对洞口的设备如风机和洞内的风筒产生损害，对洞外的工作人员也存在一定的安全隐患，爆落的岩石过于分散不利于出渣工序的进行，延长循环进尺的时间。
【实用新型内容】
[0005]针对上述国内隧道爆破施工中存在的现有问题，为解决上述问题，本实用新型提供了一种新型的防止隧道内爆破开挖时产生的飞石和冲击波对隧道中凿岩台车、风筒、通电管线、抽水设备及隧道洞口的风机等损害的防护网。
[0006]本实用新型所提供的技术方案是:一种防止隧道内爆破对设备损害的防护网，包括主防护网、副防护网以及连接部件，所述主防护网和副防护网均包括具有网孔的网主体、在所述网主体四角的预留安装孔以及设置在所述预留安装孔上的金属挂钩，所述副防护网通过上部两角的所述金属挂钩和相应的所述连接部件与所述主防护网连接。
[0007]作为本实用新型的一种改进，所述副防护网的网孔小于所述主防护网的网孔。
[0008]作为本实用新型的一种改进，所述主防护网的外形轮廓为矩形，网孔为边长0.2米的正方形，采用铝镁合金材质的锁链连接而成，其密度低、抗拉强度高、延伸率高，主要防止较大的石块的抛掷防止较大的石块对副网产生损害;所述副防护网的外形轮廓为矩形，网孔为边长0.05米的正方形，采用碳纤维材质的锁链，主要缓冲和消耗冲击波的能量，同时阻挡爆破小石块的继续抛掷，防止其对隧道内设备的损害。
[0009]作为本实用新型的一种改进，所述主防护网和副防护网的四边也安装有金属挂钩。
[0010]作为本实用新型的一种改进，所述主防护网和所述副防护网的网主体均由所述锁链的单节与其他相同的单节之间相互环扣而组成，所述主防护网和所述副防护网的网孔均为锁链的单节与其他相同单节排列而成;所述锁链的单节为锁链中的最小组成单元，通常为同样形状的环;所述防护网中其横向锁链与纵向锁链连接处，通过锁链之间相互连接的方式进行连接;所述主防护网的材料由镁铝合金材料锁链制作而成，密度相对一般钢材较低，强度较大，且由于网主体由锁链连接而成伸缩性较大，拆卸后在隧道一边放置不占用较大的空间；所述副防护网用碳纤维材料强度高，抗拉伸能力强，延伸率高质量轻。其缓解和消耗冲击波的能力强，同时操作相对方便。
[0011]作为本实用新型的一种改进，所述主防护网锁链的单节直径为5毫米，宽度为20毫米，长度为50毫米;所述副防护网锁链的单节直径为2.5毫米，宽度为10毫米，长度为30毫米。
[0012]作为本实用新型的一种改进，所述连接部件为金属锁链，所述金属锁链的单节与所述主防护网主体锁链的单节相同。
[0013]作为本实用新型的一种改进，所述连接部件为高强度钢质弹簧，其缓冲效果较钢性锁链材料更好。
[0014]作为本实用新型的一种改进，所述主防护网的面积为隧道断面(掌子面)面积的
1.5倍以上，所述副防护网的面积为隧道断面面积的1.7倍以上，所述副防护网的面积大于所述主防护网的面积;所述主防护网和副防护网的面积均为隧道掌子面面积的1.5倍以上，当爆破冲击波冲击防护网时，柔性防护网可以向后方有较大的凸起变形缓冲冲击波的冲击作用，减轻对防护网的破坏，使得防护网的防护能力显著增强。
[0015]作为本实用新型的一种改进，所述主防护网的面积为隧道断面面积的1.5倍，所述副防护网的面积为隧道断面面积的1.7倍。
[0016]在使用过程中，所述金属挂钩用于将防护网安装在隧道洞内安设的膨胀螺栓挂钩上，所述膨胀螺栓挂钩为市场上常见的一种五金零件，通过电动冲击钻在隧道壁凿孔将其安装;所述副防护网通过金属挂钩与连接部件将其上边安装于主防护网上，其下边通过金属挂钩与隧道内安设的膨胀螺栓钩结合;根据需要在隧道的底部、拱顶两侧安装共6个膨胀螺栓挂钩;所述防护网上的金属挂钩由弹簧钢材料制作，其具有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。其一端弧形闭合程度较大与防护网连接不可拆卸，另一端弧形闭合程度较小与隧道壁上安装的膨胀螺栓挂钩连接可以自由拆卸安装。
[0017]有益效果:
[0018]本实用新型是在隧道掌子面装药完成，并且连线完毕后，开始在掌子面与需要保护的设备中间安装防护网(起爆器材导爆管或者导爆索通过防护网穿出)，至掌子面距离可以根据爆破实际情况而定(距离太近巨大冲击波可能破坏防护网，太远影响其对隧道内的设备的防护效果)；通过本实用新型的使用，可以缩短凿岩台车在隧道中后撤的距离，降低台车后撤时的不便以及对其他设备可能造成的损害。
[0019]针对岩体完整，且极坚硬的I级围岩隧道大装药量爆破开挖，能够控制爆落各类岩石的抛掷距离，防止较大块岩石爆落分散程度过大不便机械装运出渣，防止爆落的小块岩石飞行距离较远切割通风风筒、通电线路；以及隧道初期开挖时，掌子面爆破距离洞口较近时，防止爆落的岩石抛掷较远或者伤人。
[0020]能够消耗大装药量爆破产生的巨大冲击波的能量，缓解冲击波对隧道内设备的冲击作用，防止冲击波推翻凿岩台车、掀翻或者撕裂通风风筒，破坏通电线路等。
[0021]针对岩体松软且极破碎的V级围岩隧道开挖，爆破产生的冲击波较小，主要是防止爆落的小块度飞石切割风筒、管线等设施。
[0022]针对隧道初期开挖时，掌子面爆破开挖距离洞口较近，防止冲击波及飞石容易对洞口的风机等设备及人员造成损害，防止爆落的岩石分散距离较大不易装运的问题。
[0023]对于极坚硬和极破碎的隧道开挖，能够提高隧道爆破施工的安全系数，能够提高隧道施工工序的出渣效率，为支护、钻孔等后期施工节约时间。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型防止隧道内爆破对设备损害的防护网结构示意图。
[0025]图中I为防护网中的主防护网，2为防护网中的副防护网，3为主副防护网连接链，4为金属挂钩，5为预留安装孔。
[0026]图2为本实用新型防止隧道内爆破对设备损害的防护网结构仰视图。
[0027]图3为主防护网结构示意图。
[0028]图4为副防护网结构示意图。
[0029]图5为金属挂钩结构示意图。
[0030]图6为实施例2中的防护网主体锁链的单节与其他相同的单节之间相互环扣的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
[0032]实施例1
[0033]如图1至图4所示，本实施例中的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，包括主防护网1、副防护网2以及连接部件3，所述主防护网I和副防护网2均包括具有网孔的网主体以及在所述网主体四角的预留安装孔5，在所述预留安装孔5上分别设置有相应的金属挂钩4，所述副防护网2通过上部两角的所述金属挂钩4和相应的所述连接部件3与所述主防护网I连接;所述连接部件3为高强度钢质弹簧;如图5所示，所述金属挂钩4的一端弧形闭合程度较大与防护网连接不可拆卸，另一端弧形闭合程度较小与隧道壁上安装的膨胀螺栓挂钩连接可以自由拆卸安装;所述主防护网I的外形轮廓为矩形，网孔为边长0.2米的正方形;所述副防护网2的外形轮廓也为矩形，网孔为边长0.05米的正方形;所述连接部件3为高强度钢质弹簧;所述主防护网I的面积为隧道断面面积的1.5倍，所述副防护网2的面积为隧道断面面积的1.7倍。
[0034]主防护网I采用镁铝合金材料制作，副防护网2采用碳纤维材料制作，使用时先在隧道轴线上根据实际爆破情况距离掌子面一定距离选择防护网的安装断面，然后开始在该断面内两侧拱顶和两侧边角处用直径大于10毫米的冲击钻钻头钻出深度大于10厘米的钻孔，在该断面后3米处的断面底部边角处钻出相同的两个钻孔，为下一步安装膨胀螺栓挂钩做准备，膨胀螺栓挂钩为市场上常见的一种金属挂钩。
[0035]在安装膨胀螺栓完成后开始挂网，通过四个金属挂钩将防护网安装在隧道断面上。由于该网采用强度高，质量较轻的镁铝合金材料和碳纤维材料制作而成，因此可以借助折叠梯或者隧道施工中使用的装载机进行人工挂网，主网和副网之间的距离保持在3米左右。
[0036]实施例2
[0037]本实施例与实施例1的区别在于，所述主防护网I和所述副防护网2的网孔均由锁链的单节与其他相同单节排列而成，所述主防护网I和所述副防护网2的网主体均由所述锁链的单节与其他相同的单节之间相互环扣而组成，如图6所示;所述主防护网I锁链的单节直径为5毫米，宽度为20毫米，长度为50毫米;所述副防护网2锁链的单节直径为2.5毫米，宽度为10毫米，长度为30毫米;所述连接部件3为金属锁链，所述金属锁链的单节与所述主防护网I锁链的单节相同。
[0038]在爆破结束一定时间后工人进行摘网，摘网后将其放在隧道一侧，由于该网材料的特性，可将该网折叠后放在隧道一侧不会过多占用空间，不影响隧道施工的出渣，二衬等其他工序。
[0039]本实用新型并不局限于上述【具体实施方式】，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或者类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，包括主防护网(I)、副防护网(2)以及连接部件(3)，所述主防护网(I)和副防护网(2)均包括具有网孔的网主体、在所述网主体四角的预留安装孔(5)以及设置在所述预留安装孔(5)上的金属挂钩(4)，所述副防护网(2)通过上部两角的所述金属挂钩(4)和相应的所述连接部件(3)与所述主防护网(I)连接。2.如权利要求1所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述副防护网(2)的网孔小于所述主防护网(I)的网孔。3.如权利要求1所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述主防护网(I)的外形轮廓为矩形，网孔为边长0.2米的正方形;所述副防护网(2)的外形轮廓为矩形，网孔为边长0.05米的正方形。4.如权利要求1所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述主防护网(I)和副防护网(2)的四边也安装有金属挂钩(4)。5.如权利要求1所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述主防护网(I)和所述副防护网(2)的网主体均由锁链的单节与其他相同的单节之间相互环扣而组成，所述主防护网(I)和所述副防护网(2)的网孔由锁链的单节与其他相同单节排列而成。6.如权利要求5所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述主防护网(I)锁链的单节直径为5毫米，宽度为20毫米，长度为50毫米;所述副防护网(2)锁链的单节直径为2.5毫米，宽度为10毫米，长度为30毫米。7.如权利要求6所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述连接部件(3)为金属锁链，所述金属锁链的单节与所述主防护网(I)主体锁链的单节相同。8.如权利要求1所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述连接部件(3)为高强度钢质弹簧。9.如权利要求1所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述主防护网(I)的面积为隧道断面面积的1.5倍以上，所述副防护网(2)的面积为隧道断面面积的1.7倍以上，所述副防护网(2)的面积大于所述主防护网(I)的面积。10.如权利要求9所述的防止隧道内爆破对设备损害的防护网，其特征在于，所述主防护网(I)的面积为隧道断面面积的1.5倍，所述副防护网(2)的面积为隧道断面面积的1.7倍。
【文档编号】E21F17/103GK205422721SQ201620189034
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】徐重财, 孙宏, 周小勇, 李树忱, 熊伟峰, 习明星, 冯小毛
【申请人】江西交通咨询公司