吸附式复合消能防爆装置
技术领域
本发明属水下防爆技术领域，涉及一种水下防爆结构，尤其是涉及一种吸附式复
合消能防爆装置。
背景技术
随着现代科技的日新月异，21世纪的地球村已俨然成形。由于历史、宗教、经济、政
治和地缘等错综复杂因素的交互影响，人类社会现在面对诸多负面冲击，美国政治学者杭
亭顿宏观地将之归纳为一种现代文明的冲突与对抗，因而在后冷战时期，逐渐形成一种另
类的战争形态，具体而言，即是国际恐怖攻击行动。
过去谈水坝安全，多偏重地震、洪水等天然灾害，除了战时特殊情况外，鲜少提及
平时的类似恐怖行动，人为破坏的风险。美国在“911”恐怖袭击后，其人民生命、财产及公共
设施，都面临前所未有的威胁。国家的许多重大设施，特别是民用设施，都可能是恐怖分子
袭击的主要对象，水坝属于一种大型的公共设施，易遭人为破坏。因此，过去认为微不足道
的人为偷袭破坏，在水坝安全全方位的新思维里，已不容再被忽视，而最有效的途径之一即
是改善或强化水坝保安措施，成为水坝整体安全系统中不可或缺的重要一环。
现有水坝外部防护技术有：
（1）采用更加有效稳定的坝型。如土石坝中，堆石坝其防渗体有厚层堆石料而不易受
损，均质坝次之，斜墙土石坝较弱，沙砾坝最弱。这种防护措施较为基础、固定，但防御能力
较低。
（2）坝顶增设钢筋混凝土抗爆体。德国汲取二战经验教训，在坝顶增设抗爆体，以
防御炸弹侵彻爆破。这种防护措施对坝体本身有一定的防护效果，但不能很好地消除水下
爆破冲击波，无法有效抑制由爆破引发的波浪效应。
（3）增设内斜墙防渗体。除正常设有的沥青混凝土斜墙防渗体外，在坝内增设一道
内斜墙防渗体，起到双重防护的效果。
（4）修建排水结构。在水坝上有面防渗体的两层沥青混凝土之间修建一排水结构，
每隔一定长度的坝段设有垂直分段隔墙，万一某段坝体破环渗漏，不影响相邻部位。
可以看到，现阶段的外部防护技术普遍存在：造价成本较高、设备灵活性差、装置
可拆卸性差、对已修水坝干扰大等待改进之处。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种对水坝本体干扰较
小，成本较低；安装拆卸简易，防爆效果好；利用反射平板反射冲击波能量、利用消能平板吸
收冲击波能量相结合双层水下防爆装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种吸附式复合消能防爆装置，包括上下层叠设置的反射平板和消能平板，反射平板
下表面与消能平板的上表面粘接，所述消能平板的下表面固定多个吸盘；所述反射平板由
硬质材料制成；所述消能平板主要由弹性板构成，弹性板内部嵌置一个呈连续状的波浪形
金属板，所述波浪形金属板位于弹性板边界构成的空间内；所述吸盘具有贯穿吸盘吸附面
和非吸附面的通气孔，所述通气孔上设有与其配套的气孔塞。
作为优选，所述反射平板的密度为2500g/cm3-8000g/cm3。
作为优选，所述弹性板为橡胶板或泡沫板。
作为优选，所述波浪形金属板的每个波峰分别与弹性板的上端平齐，每个波谷分
别与弹性板的下端平齐；所述波浪形金属板的两端分别与弹性板的两端平齐。这种消能平
板结构能够在冲击波接触防爆装置的第一时间弹性板和波纹状钢板同时发生压缩变形，如
果不采用这种优选结构，采用其他结构，比如波浪形金属板并不是每个波峰、波谷与弹性板
的上、下端平齐，波浪形金属板的两端并不是全部与弹性板的两端平齐，弹性板会首先发生
变形内部结构排列更加紧密，限制波纹状金属板发生变形，消能效果会降低。
作为优选，所述波浪形金属板的制作材料采用弹簧钢。
作为优先选，所述吸盘的吸附面具有多条褶皱条纹，所述褶皱条纹呈辐射状分布
于吸盘吸附面，所述褶皱条纹为条状实心凸起或条状空心凸起。
因此，本发明具有如下优点：
1. 本发明防爆装置工作时，冲击波首先传播到反射平板上表面，由于反射平板由硬质
材料制成，能够反射一部分的爆炸冲击波；当剩余爆炸冲击波透过反射平板到达反射平板
下表面，由于反射平板由硬质材料制成，反射平板下表面对爆炸冲击波产生二次反射再次
削弱爆炸冲击波的能量，当剩余的爆炸冲击波传达到消能平板时，构成消能平板的弹性板
及弹性板中内嵌的波浪形金属板发生压缩变形吸收部分能量，这样便使传到大坝表面的冲
击波大幅削弱；因此，本发明防爆装置实现了反射消能与变形消能的结合，相比单一的反射
消能和单一的变形消能，本发明防爆装置的消能防爆效果增强；
2.采用吸附式结构，使用时将吸盘吸附在需要防护的水坝表面即可。拆卸时向吸盘中
通入空气本结构自然与防护表面脱离，对被防护表面无任何损伤。
3.模块化设计，适应曲面形状，适用范围更广。当被防护表面较为平整时，根据被
防护的面的面积即可制作本防护结构，而对于被防护面是曲面的情况，由于反射平板为硬
质材质，可采取增加本发明防爆装置的数量而减少单个防爆装置的面积的方式在水坝的被
防护面进行布置防爆装置。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构立体示意图；
图2为本发明实施例的整体结构侧视示意图；
图3为本发明实施例的消能平板剖视结构示意图；
图4为本发明实施例的吸盘剖视结构示意图；
图中，1-反射平板，2-反射平板上表面，3-反射平板下表面，4-消能平板，5-弹性板，6-
波浪形金属板，7-吸盘，8-褶皱条纹，9-通气孔，10-螺丝孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
一种吸附式复合消能防爆装置，包括上下层叠设置的反射平板1和消能平板4，反射平
板1下表面与消能平板4的上表面粘接，所述消能平板4的下表面固定多个吸盘7；所述吸盘7
的顶部设有连接端，吸盘的连接端以及效能平板4上设有匹配的螺丝孔，通过螺丝和螺母将
吸盘7与消能平板4固定；所述反射平板1由硬质材料制成；所述消能平板4主要由弹性板构
成，弹性板内部嵌置一个呈连续状的波浪形金属板，所述波浪形金属板位于弹性板边界构
成的空间内；所述吸盘7具有贯穿吸盘吸附面和非吸附面的通气孔9，所述通气孔9上设有与
其配套的气孔塞。所述反射平板的密度为2500g/cm3-8000g/cm3。所述弹性板为橡胶板。
实施例2
一种吸附式复合消能防爆装置，包括上下层叠设置的反射平板1和消能平板4，反射平
板1下表面与消能平板4的上表面粘接，所述消能平板4的下表面固定多个吸盘7；所述吸盘7
的顶部设有连接端，连接端具有平整的上表面，通过将吸盘连接端的上表面与消能平板的
小表面粘接的方式固定；所述反射平板1由硬质材料制成；所述消能平板4主要由弹性板构
成，弹性板内部嵌置一个呈连续状的波浪形金属板，所述波浪形金属板位于弹性板边界构
成的空间内；所述吸盘7具有贯穿吸盘吸附面和非吸附面的通气孔9，所述通气孔9上设有与
其配套的气孔塞。所述反射平板的密度为2500g/cm3-8000g/cm3。所述弹性板为泡沫板。所述
波浪形金属板的每个波峰分别与弹性板的上端平齐，每个波谷分别与弹性板的下端平齐；
所述波浪形金属板的两端分别与弹性板的两端平齐。
实施例3
一种吸附式复合消能防爆装置，包括上下层叠设置的反射平板1和消能平板4，反射平
板1下表面与消能平板4的上表面粘接，所述消能平板4的下表面固定多个吸盘7；所述吸盘7
的顶部设有连接端，吸盘的连接端以及效能平板4上设有匹配的螺丝孔，通过螺丝和螺母将
吸盘7与消能平板4固定；所述反射平板1由硬质材料制成；所述消能平板4主要由弹性板构
成，弹性板内部嵌置一个呈连续状的波浪形金属板，所述波浪形金属板位于弹性板边界构
成的空间内；所述吸盘7具有贯穿吸盘吸附面和非吸附面的通气孔9，所述通气孔9上设有与
其配套的气孔塞。所述反射平板的密度为2500g/cm3-8000g/cm3。所述弹性板为橡胶板，橡胶
板采用天然橡胶。所述波浪形金属板的每个波峰分别与弹性板的上端平齐，每个波谷分别
与弹性板的下端平齐；所述波浪形金属板的两端分别与弹性板的两端平齐。所述波浪形金
属板的制作材料采用弹簧钢。所述吸盘7的吸附面具有多条褶皱条纹8，所述褶皱条纹呈辐
射状分布于吸盘吸附面，所述褶皱条纹为条状实心凸起或条状空心凸起。
上述实施例3的具体工作方式为：
整个结构采用模块化设计，将数个结构模块贴近被防护表面，吸盘侧朝内。真空发生器
通过通气口9使吸盘7内达到满足承载条件的负压状态。
褶皱条纹8的设计能够增大吸盘4的与被防护表面的接触面积，使满足承载条件的
负压状态更容易达到。整个结构便吸附在水坝的表面。
工作时，冲击波首先传播到反射平板上表面2，因反射平板1采用致密材料，所以能
够反射一部分的爆炸冲击波。当剩余爆炸冲击波透过反射平板1到达反射平板下表面3，反
射平板下表面3对爆炸冲击波产生二次反射再次削弱爆炸冲击波的能量。
透过反射平板下表面3的爆炸冲击波接触消能平板4，并对消能平板4产生挤压作
用，弹性板5和波浪形金属板6发生形变吸收部分能量，剩余的爆炸冲击波传播至坝体对坝
体产生影响。
拆卸时，利用真空发生器消除吸盘7内的负压，整个模块结构便能够从被防护表面
拆卸下来。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领
域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替
代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了反射平板1，反射平板上表面,2、反射平板下表面3、消能平
板4、弹性板5、波浪形金属板6、吸盘7、褶皱条纹8、通气口9等术语，但并不排除使用其它术
语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成
任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。