[发明专利]用于阻隔深水爆破冲击波的气泡帷幕发生装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于气泡帷幕发生装置。具体涉及一种用于阻隔深水爆破冲击波的气泡帷幕发生装置及其使用方法。

背景技术

目前，水下爆破被广泛应用于国民经济的诸多领域，如水电站、港口码头、桥梁建造、水上航道疏通和军事防护等，水下爆破安全问题研究显得尤为重要。其中，水下爆破冲击波是水下爆破施工的主要危害之一。水下爆破冲击波具有幅值大传播远的特点，对水下建构筑物、施工人员、鱼类等具有强烈的危害。气泡帷幕防护技术是目前对水下爆破冲击波防护最直接和最有效的手段。气泡帷幕防护技术是通过在爆破区和保护对象之间设置一道气泡组成的“帷幕”作为缓冲屏障，是一种简单有效的控制水下爆破危害的方法，该技术使深水、大流速和海象条件复杂的近海以及建筑物附近的水下爆破工程成为可能。

传统的气泡帷幕防护技术是利用空压机通过导气管将空气通入水下钢管，再通过水下钢管上的气孔溢出形成气泡帷幕用来阻隔水下爆破冲击波。通过增大气流量和增加气泡帷幕层数来增强阻隔效果。通过实际应用，这种方法具有很好的阻隔效果。但随着水深的增加，要求空压机的输出功率需要不断增大；同时对导气管的长度也要求越来越长，大距离的输气导管也增加了施工的难度。因此，随着水深的增加，现有的气泡帷幕发生装置的成本呈指数上升。此外，大功率的空压机对配电、运输、操作人员等都有严苛的要求。

发明内容

本发明旨在开发现有技术缺陷，目的在于提供一种结构简单、成本低、易于操作和对外界辅助设施零要求的用于阻隔深水爆破冲击波的气泡帷幕发生装置；使用该装置对深水爆破冲击波的阻隔效果显著。

为实现上述任务，本发明采用的技术方案是：

用于阻隔深水爆破冲击波的气泡帷幕发生装置由2~5个高压气体产生-释放装置通过连接管和气体喷射管连接组成；或由1个高压气体产生-释放装置直接与气体喷射管连接组成。

所述高压气体产生-释放装置包括壳体、端盖、密封盖、电源和两根导线；壳体与端盖螺纹连接，壳体与端盖的两个端面间设有密封圈。所述端盖的中心位置处沿轴线方向开有两个导线通孔，两个导线通孔内分别装有橡胶绝缘密封管，两个橡胶绝缘密封管内各装有铜柱，电阻丝的两端与两个铜柱的內端分别连接，两个铜柱的外端分别与两根导线的一端对应连接；所述端盖的外侧固定有密封盖，两根导线的另一端穿过从密封盖与电源连接。

壳体内装有液态气体。

所述壳体呈空心圆柱体状，空心圆柱体的开口端设有内螺纹，靠近所述开口端沿径向方向设有进气阀门；空心圆柱体的封闭端外侧同中心地设有高压气体连接管，所述高压气体连接管与空心圆柱体的封闭端为一整体，所述高压气体连接管通过空心圆柱体封闭端的通孔与空心圆柱体的空腔相通；在空腔内壁的通孔孔口处设有沉孔，所述沉孔由内向外装有定压泄能片和螺纹垫圈。

所述连接管为一个喷气口通过导气管与2~5个进气口并联的相通装置；连接管的2~5个进气口分别与各自对应的高压气体产生-释放装置的高压气体连接管连接，连接管的喷气口与气体喷射管的进气口相通。

所述气体喷射管的管身为钢管，钢管的一端为封闭端，另一端与连接管的喷射口连接。管身设有两排喷射孔，两排喷射孔的中心线间的弧长为气体喷射管周长的1/6~1/4，两排喷射孔交错布置，喷射孔孔距为50~100mm，喷射孔孔径为2~3mm。

所述端盖呈“凸”字状的圆形盖，圆形凸台设有外螺纹。

所述液态气体为液态二氧化碳或为液态氮气。

所述用于阻隔深水爆破冲击波的气泡帷幕发生装置的使用方法是：

使用前：先选定定压泄能片额定压强；再将液态气体通过阀门压入壳体中，所述液态气体为液态二氧化碳气体。然后将所述用于阻隔深水爆破冲击波的气泡帷幕发生装置放置在爆破区域和待保护区域之间的水域，放置时气体喷射管的喷射孔朝上。

使用时：若采用1个高压气体产生-释放装置的单个结构，在爆破区爆破前1~2s，打开高压气体产生-释放装置的电源的控制器，高压气体通过气体喷射管的发射孔(20)在水中形成气泡帷幕；

若采用2~5个高压气体产生-释放装置的并联结构，在爆破区爆破前1~2s，打开第1个高压气体产生-释放装置的电源的控制器，然后以2~10s的间隔时间依次打开第2~第5个高压气体产生-释放装置的电源的控制器，高压气体通过气体喷射管的发射孔(20)在水中形成连续的气泡帷幕。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

第一，本发明相对于现有的气泡帷幕发生装置所用空压机具有体积小、结构简单和便于运输的特点；