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25-03-2020 | Originalarbeit | Issue 6/2020

BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 6/2020

Zur Wirkungsweise von Blasenvorhängen bei Unterwassersprengungen

Journal:
BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte > Issue 6/2020
Author:
Univ.-Prof. Dr. Peter Steinhauser
Important notes

Hinweis des Verlags

Der Verlag bleibt in Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutsadressen neutral.

Zusammenfassung

Es wird gezeigt, dass die Dämmwirkung von Luftblasenvorhängen bei Unterwassersprengungen durch zwei verschiedene Effekte hervorgerufen wird. Dominant ist der bereits bekannte mikroskalige Effekt der Resonanzschwingungen der Luftblasen, der eine Vergrößerung des Wirkungsquerschnitts der Luftblasen um mehrere Größenordnungen zur Folge hat. Dadurch wird Vielfachstreuung und diffuse Reflektion der einfallenden Druckwelle bewirkt. Es ist jedoch aus unbekannten Gründen gelegentlich zum Versagen des Blasenvorhangs gekommen. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass die Blasenresonanz- oder -eigenfrequenz von der Luftblasengröße abhängt. In der Praxis sind vorwiegend Blasen vorhanden, deren Eigenfrequenzen oberhalb von etwa 200–400 Hz liegen, sodass niederfrequente, langwellige Druckwellen den Vorhang durchdringen können. Es kann hier gezeigt werden, dass anstelle des mikroskaligen Effekts im tieffrequenten Bereich des Spektrums ein anderer, makroskaliger auftritt, der bei ausreichend großem Luftvolumsanteil durch die starke Erhöhung der Kompressibilität des Luft-Wasser-Gemisches des Vorhangs die Druckwellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit extrem reduziert. Dies erhöht die Reflektivität des Blasenvorhangs auch im tieffrequenten Bereich sehr stark. Es werden die sich daraus ergebenden Folgen für die Dimensionierung und Positionierung von Blasenvorhängen diskutiert.

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