1.本发明涉及水下裸露爆破施工技术领域，尤其是涉及一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法。
背景技术：
2.随着经济的发展，对交通运输的要求不断提高，港口航道是连接内陆经济和海外经济的关键节点，也是水运与公路、铁路、管道等实现“多式联运”的换装点，具有综合运输枢纽的功能，港口航道对经济发展的驱动作用愈发突出，港口航道建设力度不断加大，港口航道建设中所遇到的水下薄层岩石爆破开挖工程逐步增加，水下薄层岩石裸露爆破施工的质量和效率将直接影响到整个港口航道工程的质量、工期、费用等，如何进行下薄层岩石裸露爆破施工成为码头航道建设中需要重视的环节。
3.常规的施工方法是使用钻机船钻孔后放置炸药进行爆破施工，但使用钻机船施工时存在调遣费用高、效率低、设备及人工投入多等不足，而使用传统裸露爆破施工，则需要潜水员进行人工投药，存在施工效率低、安全性差等缺点。急需要一种爆破效率高、操作简单、安全可靠，大幅减少了潜水员及设备的投入的施工工作。
技术实现要素：
4.为了解决现有技术传统裸露爆破施工，则需要潜水员进行人工投药，存在施工效率低、安全性差等缺点的问题。
5.本发明的技术方案：
6.提供一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，所述水下薄层岩石裸露爆破施工方法步骤包括：
7.s1、施工准备：
8.办好开工手续，根据施工组织设计的设备、材料、人员计划，准备施工船及施工人员，采购施工材料、物资，检查施工船配套的设备；
9.s2、施工准备：
10.投药装置采用槽钢焊接，制药装置呈长方形并由两部分呈c字形结构的槽钢连接，其连接部位是c字形开口处转动连接使得两部分c字形结构能沿连接处转动；
11.该投药装置一次性装药可以投放两排炸药包，每次可安装投放14个药包，通过吊机旋转、吊臂缩短、伸长一次移船定位可以完成多次投放；投药装置可设置活动吊钩，以便根据岩石硬度、岩石厚度等条件变化调整药包间距；
12.s3、裸露爆破药包加工：
13.水下薄层岩石裸露爆破施工时，每天施工前要提前进行药包的加工，提前加工的炸药包数量根据每天炸药包的消耗量确定；
14.s4、裸露爆破施工船定位：
15.使用定位系统：通过测量仪器将施工船移至设计指定的施工位置；
16.s5、裸露爆破药包投放：
17.将投药装置安放到装药架上，安排现场工作人员在装置吊钩上挂上炸药包，该工作可在移船定位过程中同时进行；
18.将投药装置吊到指定位置后，缓慢吊起吊机副吊，此时投药装置闭合，炸药包滑落至指定位置；
19.s6、起爆网路敷设：
20.炸药包间或排间网路连接：起爆网路采用并联方式，采用每个炸药包孔至少两发雷管，将两发雷管脚线分开连接形成两套起爆网路，提高起爆网路的可靠性能，用电雷管激发导爆管；
21.s7、安全警戒：
22.每次联网起爆，都要在周边安排警戒，确认安全后，才能进行连线起爆，确保船舶和人员的安全，避免发生事故，爆破系统成员之间采用对讲机进行联系；
23.s8、爆破起爆。
24.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，起爆使用起爆信号步骤包括：
25.s81、第一次信号为预告、警戒信号,听觉信号为短促乱哨声，视觉信号为反复水平挥动警戒红旗；
26.s82、第二次信号为起爆信号,听觉信号为三长声哨声，视觉信号为垂直向下挥动警戒红旗三下；
27.s83、第三次信号为接触警戒信号，听觉信号为哨声一长声加一短声，视觉信号为圆弧行挥动警戒红旗。
28.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，投药装置通过槽钢呈长方形状焊接加工而成。
29.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法中，所述步骤s3中，提前加工的炸药包数量至少要是每天所使用的炸药包总量的一半，当提前加工的炸药包数量至少要是每天所使用的炸药包总量的一半时剩下的炸药包可以在施工过程中加工，确保施工过程中炸药包的加工供给能够跟上爆破施工炸药包的使用。
30.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，投药装置通过槽钢呈长方形状焊接加工而成，其横梁、纵梁分别为1m、6m，其中两边纵梁分别用长为6m的槽钢与横梁焊接，两边横梁每边则用两条长分别为0.5m、0.6m的槽钢交错连接，割掉其中一根槽钢上边钢板0.1m，其重合部分为0.1m，并在重合部分用销轴连接，使之能够以销轴为轴旋转；由于槽钢横梁上部有一根没有割掉顶部，因此装置两边张开到180
°
时便会被该顶部顶住，无法再继续向上旋转，跟合页类似；投药装置每边纵梁都分别用7根0.1m长的吊钩，从边上开始每隔1m焊接在槽钢边上，吊钩向上倾斜10
°
，用于吊炸药包，吊钩设计为活动型，根据不同药包间距，用螺帽将吊钩固定在不同的连接孔上。
31.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，投药装置的四角，以及横梁边正中间分别装上吊耳，并连上钢丝绳，用于起吊装置和收起装置投放药包。
32.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，投药装置制作通过槽钢现场制作，使用相应规格的槽钢并由专业焊工加工成所需要的投药装置。
33.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，裸露爆破药包加工步骤包括：
34.s31、根据所定的爆破参数，以及现场实际情况，通过计算，确定所需的炸药量；
35.s32、炸药使用量确定后，取出相应量的乳化炸药，将炸药加工成方形扁平状药包，方形扁平状药包能够增大炸药包与爆破破坏层的接触面积；
36.s33、加工绑扎十字竹架，十字竹架应绑扎牢固，能够支撑固定炸药包；
37.s34、用袋子装好适量的碎石或沙子作为沙袋，沙袋要全部覆盖药包；
38.s35、按药包、竹竿、沙袋依次顺序绑扎成炸药包；
39.s36、间隔连上两发塑料导爆管，完成炸药包的加工。
40.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，裸露爆破施工船定位包括四锚缆定位，所述四锚缆定位包括2个前主锚与2个后主锚，所述2个前主锚与2个后主锚分别通过缆绳与裸露爆破施工船连接。
41.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，裸露爆破施工船定位包括五锚缆定位，所述五锚缆定位包括1个前主锚与4个横锚，所述1个前主锚与4个横锚分别通过缆绳与裸露爆破施工船连接。
42.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，裸露爆破施工船定位包括者六锚缆定位，所述六锚缆定位包括2个前主锚与4个横锚，所述2个前主锚与4个横锚分别通过缆绳与裸露爆破施工船连接。
43.进一步的，本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，起爆网路敷设时当药包间或排间导爆管长度不能与下一药包或下一排合并时，采用并联连接法，一般将其他导爆管尾端合在一起，导爆管均匀地排列在2个导爆管雷管周围进行包扎，用防水胶布包扎严密牢固，包扎6层以上。
44.本发明的有益效果：
45.本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法通过设置了水下薄层岩石裸露爆破施工方法步骤包括施工准备、施工准备、裸露爆破药包加工、裸露爆破施工船定位、裸露爆破药包投放、起爆网路敷设、安全警戒与爆破起爆，爆破效率高、操作简单、安全可靠，大幅减少了潜水员及设备的投入的施工工艺。
46.同时制药装置由槽钢制成，可在现场进行施工制作，同时槽钢成本低廉使得投药装置投入少，并且由于槽钢结构强度高，使得投药装置性能可靠寿命长；投药装置中安装吊耳，方便于对投药装置的吊装与控制。通过设置合理的药包加工步骤，提高药包制作的效率，同时也能保障药包的安全可靠。施工船通过多种定位方式可以适应于不同的施工环境下对施工船的定位，保障药包的投放精度。
附图说明
47.图1为本发明一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法的流程示意图；
48.图2为本发明实施例中裸露爆破药包结构主视图；
49.图3为本发明实施例中炸药包投放后分布图；
50.主要附图标记说明：
51.1-炸药包，2-沙袋，3-十字竹架，4-导爆管，5-吊绳，6-裸露爆破药包。
具体实施方式
52.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述。
53.实施例
54.如图1所示，本发明提供一种水下薄层岩石裸露爆破施工方法，包括以下步骤：
55.s1、施工准备：
56.办好开工手续，根据施工组织设计的设备、材料、人员计划，准备施工船及施工人员，采购施工材料、物资，检查施工船配套的设备。本方法需要通过槽钢现场自行制作一个投药装置，施工准备阶段需要采购好相应规格的槽钢并将由专业焊工加工成所需要的投药装置。
57.s2、投药装置制作：
58.投药装置采用槽钢焊接，制药装置呈长方形并由两部分呈c字形结构的槽钢连接，其连接部位是c字形开口处转动连接使得两部分c字形结构能沿连接处转动。投药装置通过槽钢成长方形状加工，取某工程项目施工参数为例，其横梁、纵梁分别为1m、6m，其中两边纵梁分别用长为6m的槽钢与横梁焊接，两边横梁每边则用两条长分别为0.5m、0.6m的槽钢交错连接，割掉其中一根槽钢上边钢板0.1m，其重合部分为0.1m，并在重合部分用销轴连接，使之能够以销轴为轴旋转。由于槽钢横梁上部有一根没有割掉顶部，因此装置两边张开到180
°
时便会被该顶部顶住，无法再继续向上旋转，跟合页类似。投药装置每边纵梁都分别用7根0.1m长的吊钩，从边上开始每隔1m焊接在槽钢边上，吊钩向上倾斜10
°
，用于吊炸药包，吊钩设计为活动型，根据不同药包间距，用螺帽将吊钩固定在不同的连接孔上。装置的四角，以及横梁边正中间分别装上吊耳，并连上钢丝绳，用于起吊装置和收起装置投放药包。以上数据为某项目所采用之数据，投药装置具体数据可根据具体工程情况、爆破参数进行调整。
59.其中投药装置特点有：
60.使用的原材料种类少，主要材料为槽钢。
61.使用的材料均为常规材料，市场上很容易采购，加工也比较简单方便。如在某项目，该装置一次性装药可以投放两排炸药包，每次可安装投放14个药包，通过吊机旋转、吊臂缩短、伸长一次移船定位可以完成多次投放，炸药包覆盖施工面积较广，投药效率高。投药装置可设置活动吊钩，以便根据岩石硬度、岩石厚度等条件变化调整药包间距。
62.使用简单，在投药装置的吊钩挂上炸药包，然后用吊机吊起投药装置四个角的钢丝绳，将装置吊到指定位置，吊机副吊提起中间位置的钢丝绳便完成全部炸药包的投放工作。
63.投入的设备种类相对较少：使用该装置进行裸露爆破施工时，无需钻机、空压机、潜水器材等多种设备投入。
64.提高安全操作性能：使用机械投药，无需人工安装炸药包，消除潜水员水下作业的安全隐患。
65.投药装置制作焊接人员应注意：
66.焊接技术人员应接受过专门的焊接技术培训，且有一年以上焊接生产或施工实践经验，并需要持证上岗。
67.焊接工作是一定填写动火申请表，得到上级批准后方可进行作业。
68.焊接是一定要注意安全防范措施，注意防火。
69.s3、裸露爆破药包的加工：
70.水下薄层岩石裸露爆破施工时，投放炸药包效率非常高，每移船定位便需要投放多个炸药包，炸药包的消耗速度快，因此每天施工前要提前进行药包的加工，提前加工的炸药包数量根据每天炸药包的消耗量确定，提前加工的炸药包数量至少要是每天所使用的炸药包总量的一半，剩下的炸药包可以在施工过程中加工，确保施工过程中炸药包的加工供给能够跟上爆破施工炸药包的使用，确保施工的流畅性，保证施工效率；
71.裸露爆破药包加工具体步骤包括：
72.s31、根据所定的爆破参数，以及现场实际情况，通过计算，计算方法参照《水运工程爆破技术规范》，确定所需的炸药量。
73.s32、炸药使用量确定后，取出相应量的乳化炸药，将炸药加工成方形扁平状药包。
74.s33、加工绑扎十字竹架，十字竹架应绑扎牢固，能够支撑固定炸药包。
75.s34、用袋子装好适量的碎石或沙子作为沙袋，沙袋要全部覆盖药包。
76.s35、按药包、竹竿、沙袋依次顺序绑扎成炸药包。
77.s36、间隔连上两发塑料导爆管，完成炸药包的加工，得到的裸露爆破药包的结构见图2。
78.s4、裸露爆破施工船定位：
79.使用定位系统如gps或北斗定位系统这类目前稳定性较好，定位精度较高的定位系统，通过定位系统配合位置测量仪器将施工船移至设计指定的施工位置。
80.裸露爆破施工船定位包括四锚缆定位，五锚缆定位，六锚缆定位。
81.四锚缆定位包括2个前主锚与2个后主锚，所述2个前主锚与2个后主锚分别通过缆绳与裸露爆破施工船连接。
82.五锚缆定位包括1个前主锚与4个横锚，所述1个前主锚与4个横锚分别通过缆绳与裸露爆破施工船连接。
83.六锚缆定位包括2个前主锚与4个横锚，所述2个前主锚与4个横锚分别通过缆绳与裸露爆破施工船连接。
84.s5、裸露爆破药包投放：
85.将投药装置安放到装药架上，安排现场工作人员在装置吊钩上挂上裸露爆破药包，该工作可在移船定位过程中同时进行；
86.将投药装置吊到指定位置后，吊起投药装置时，要确保装置处于平稳状态，不要过度倾斜导致药包投放不够准确；缓慢吊起吊机副吊，此时投药装置闭合，炸药包滑落至指定位置，炸药包投放后的分布见图3，由图可知，通过投药装置投放药包能够一次投放多包裸露爆破药包，可以有效确保装置所投药包的位置在设计所布的排位上，具有工作质量和效率高。
87.s6、起爆网路敷设：
88.炸药包间或排间网路连接：爆网路采用并联方式，采用每个炸药包孔至少两发雷管，将两发雷管脚线分开连接形成两套起爆网路，提高起爆网路的可靠性能，用电雷管激发导爆管。当药包间或排间导爆管长度不能与下一药包或下一排合并时，采用并联连接法，一
般将其他导爆管尾端合在一起，导爆管均匀地排列在2个导爆管雷管周围进行包扎，用防水胶布包扎严密牢固，包扎6层以上。连接完毕检查有无漏接和错接，理顺整个线路，为下道工序做好准备。
89.s7、安全警戒：
90.水下爆破是一项特殊作业工程，而水下薄层岩石裸露爆破工程中所使用的炸药量比较大，安全问题至关重要，在施工中要尽可能多考虑一些不利因素，以保证安全。每次联网起爆，都要在周边安排警戒，确认安全后，才能进行连线起爆，确保船舶和人员的安全，避免发生事故，爆破系统成员之间采用对讲机进行联系。
91.s8、爆破起爆：
92.起爆使用起爆信号步骤包括：
93.s81、第一次信号为预告、警戒信号,听觉信号为短促乱哨声，视觉信号为反复水平挥动警戒红旗；
94.s82、第二次信号为起爆信号,听觉信号为三长声哨声，视觉信号为垂直向下挥动警戒红旗三下；
95.s83、第三次信号为接触警戒信号，听觉信号为哨声一长声加一短声，视觉信号为圆弧行挥动警戒红旗。
96.由于水下裸露爆破时，炸药与岩面的接触面只有岩层的上表面，而往往水底岩层上表面都会有一层由碎石、泥沙等组成的覆盖层，必须要先清理该覆盖层。因为有该覆盖层在炸药和岩面之间的时候，炸药爆炸时，爆破所产生的冲击波会被覆盖层损耗，直接影响爆破效果。因此水下裸露爆破前要先组织挖泥船先对覆盖层进行开挖，并通过泥驳将覆盖物运往指定位置进行卸载，直到表面的覆盖层对爆破作业影响不大时，方可组织人员进行爆破作业。
97.水下薄层岩石槽裸露爆破工程过程中，首先通过定位设备确定需要爆破的位置，利用投药装置将使用量适合的炸药包安放至岩石表面，其中药包只有下部与被爆岩石表面接触，大部分则被水包围。药包起爆瞬时内约万分之一秒内发生化学分解，产生几千度高温、数几十万个大气压高压的气体，产生的爆炸冲击波以及炸药爆炸生成的高压气体流对被爆岩面产生共同破坏作用，这种共同作用通过水、气混合物形成的正负压相互交替变化，对岩石产生压缩、拉伸，岩石崩落、抛掷，使被爆岩石产生破坏，从而达到爆破破碎目的。
98.本方法相对于钻机船钻孔爆破施工工艺以及传统裸露爆破施工工艺减少了钻机人员和专业潜水员的投入。可同时大面积对水下岩面进行爆破从而简化了工艺流程，减少平常钻孔作业以及潜水作业的时间，使操作周期大幅度缩减，能有效的缩短工期。同时制药装置由槽钢制成，可在现场进行施工制作，同时槽钢成本低廉使得投药装置投入少，并且由于槽钢结构强度高，使得投药装置性能可靠寿命长；投药装置中安装吊耳，方便于对投药装置的吊装与控制。通过设置合理的药包加工步骤，提高药包制作的效率，同时也能保障药包的安全可靠。施工船通过多种定位方式可以适应于不同的施工环境下对施工船的定位，保障药包的投放精度。本方法适用水下薄层岩石、孤石、漂石等；岩石硬度：一般为软岩、中等硬度岩石；岩层厚度一般1.0m以下；风浪、流速较小施工区，工程量相对较小，以及一些工期短，对下层岩石基础保护要求高，爆破周围没有海产品养殖场，6m及以上水深的水下爆破工程。
99.本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。