隧道聚能水压爆破施工技术
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隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法一、前言隧道掘进是现代建设中重要的施工方式之一,为了提高掘进效率、降低施工成本并保证工程安全,隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法应运而生。
该工法通过水压及爆破能量的集中利用,使掘进面达到最大的爆破效果,从而实现快速、经济、安全的隧道掘进。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法具有以下几个特点:1. 爆破能量集中:利用水带压能和光面爆破原理,将掘进面上的爆破能量通过水系统传递,使其集中在掘进面的裂纹和弱面处,提高爆破效果。
2. 施工速度快:爆破作业周期短,掘进速度明显加快,提高施工效率。
3. 施工成本低:采用聚能水压光面爆破施工工法后,可以减少爆破药量和松土次数,降低施工成本。
4. 施工质量高:通过对爆破能量的控制,可以保证掘进面的平整度和光面度,提高隧道的质量。
三、适应范围隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法适用于以下场景:1. 地质条件较好的隧道掘进,如稳定的岩石层或硬土层。
2. 对施工时间要求较高且需要提高掘进速度的工程,如地铁隧道、高速公路隧道等。
3. 隧道长度较长,需要降低施工成本的工程。
四、工艺原理隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法的原理是通过合理控制爆破参数和水压参数,使水带产生高压水流,将其传递到掘进面并形成裂纹。
水压将爆破能量集中在掘进面上的裂纹和弱面处,达到最佳爆破效果。
实际应用中,需要进行坝水试验和岩石物理力学试验,根据试验结果调整爆破参数和水压参数,以获得良好的爆破效果。
五、施工工艺隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 工地布置:确定施工场地、设备安排,进行场地清理和平整,确保施工的基本条件。
2. 预处理工作:对掘进面进行洗刷、喷浆,以去除松散物和增强基岩的稳定性。
3. 水力钻孔:通过水力钻机对掘进面进行钻孔,形成爆破孔网。
聚能水压光面爆破施工工法聚能水压光面爆破施工工法一、前言随着建筑施工技术的不断发展,聚能水压光面爆破施工工法成为了一种高效、安全且环保的施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点聚能水压光面爆破施工工法具有以下特点:1. 工效高:施工速度快、效率高,能够大幅度提高施工效率。
2. 环保节能:采用聚能水压爆破技术,减少了对环境的破坏和污染,降低了能源消耗。
3. 安全可靠:施工过程中采用科学的技术措施和严格的安全管理,保证了施工人员的安全。
4. 适应性广:适用于各种基岩类型,能够满足不同项目的需求。
5. 成本低:相对于传统的施工方法,聚能水压光面爆破施工工法在施工成本上具有明显的优势。
三、适应范围聚能水压光面爆破施工工法适用于以下范围:1. 岩石类基础工程,如隧道、地下室等的开挖。
2. 矿山开采工程,如露天矿、露天矿床开采等。
3. 岩质斜坡的适应性开挖及岩石爆破拆除工程。
4. 岩石地基的处理。
四、工艺原理聚能水压光面爆破施工工法的工艺原理是利用水压力将岩石表面的裂缝扩大,从而使爆破的效果更好。
通过测量岩石的应力强度和弹性模量来确定爆破参数,采取合适的钻孔布置和装填药量,利用水平爆破、缓冲次爆破以及连续静爆技术,达到最佳的爆破效果。
五、施工工艺1. 施工准备:确定爆破区域,清理施工现场。
2. 岩石钻孔:根据工程要求和岩层特点进行合理布置,选用合适的钻孔机进行岩石钻孔。
3. 装药装管:根据岩石的性质和要求,选用合适的炸药和装药方式进行装药装管。
4.聚能水压爆破:利用高压水冲击钻孔,扩大岩石表面的裂缝。
5. 缓冲次爆破:根据工程要求进行缓冲次爆破以进一步加深岩石表面的裂缝。
6. 连续静爆:根据需要进行连续静爆以释放岩石内部的应力,达到整体破碎的效果。
7. 清理爆破碎片:清理施工场地,确保施工安全。
六、劳动组织根据施工规模和工期,合理组织施工人员,确定岩石钻孔、装药装管、爆破、清理等施工工序的作业流程和职责划分,保证施工进度和质量。
岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法一、前言岩溶地区是指由溶蚀作用形成的地下溶蚀洞穴、石灰岩溶洞、喀斯特地貌等地质特征所组成的地区。
在这种地形条件下进行隧道工程施工,由于岩体结构疏松、强度低等特点,传统的爆破施工工法往往会导致岩体塌方、坍塌、扩大等问题。
因此,为了提高隧道施工的效率和安全性,岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法应运而生。
二、工法特点岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法具有以下几个特点:1. 聚能效果显著。
该工法通过在岩石表面注水,利用水压将能量集中在岩石的特定区域,形成高压水力聚能光面,并利用水压破坏岩石结构,实现爆破效果。
2. 施工安全可靠。
由于聚能光面处于实体内部,避免了传统工法中容易造成岩体坍塌和塌方的问题,提高了施工的安全性。
3. 施工效率高。
聚能水压光面爆破工法可实现大规模的爆破,减少了灾害防治时间和工程施工周期,提高了施工的效率。
4. 环保节能。
与传统爆破工法相比,该工法使用水压能够减少爆破炸药的使用量,减少了对环境的污染,也减少了能源的消耗。
三、适应范围岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法适用于以下场景:1. 岩溶地区隧道的施工,包括石灰岩、大理岩等岩石的爆破工程。
2. 隧道长度较长、断面较大的工程,能够满足大规模爆破的需要。
3. 对爆破噪声和振动限制较为严格的工程,聚能水压光面爆破可以有效降低对周边环境和建筑物的影响。
四、工艺原理岩溶地区隧道聚能水压光面爆破工法的工艺原理是通过注水使岩体内部形成一定压力,并在岩石结构的薄弱部位形成聚能光面。
然后利用聚能光面破坏岩体,实现爆破效果。
具体工艺原理分析如下:1. 岩体探测:通过地质勘探、钻孔和声波检测等手段,确定岩体内部的结构和强度,为后续施工提供数据支持。
2. 注水:在岩体表面或预制孔中注入水,形成高压水力聚能光面,使岩壁周围的岩石被水分环绕,从而产生压力。
3. 岩石光面爆破:利用聚能光面对岩体进行爆破,减少了炸药的使用量,同时聚能作用可以将爆破能量集中在局部区域,实现爆破效果。
隧道掘进聚能水压光面爆破新技术与应用
隧道掘进是一项难度极高的工程,如果能够应用新的技术,那么
将会大大提高施工效率和安全性。
而聚能水压光面爆破技术就是一种
非常有前景的新技术。
它的基本原理是将水变为高压水,并将其射入岩石中,形成一个
高压水射流,切割岩石。
同时,在射入高压水的同时,还使用激光或
荧光粉在岩石表面形成一个“光面”,来弱化岩石内部的连接,使其
容易破碎。
然后再用爆破来清除碎石。
相比于传统的掘进技术,聚能水压光面爆破技术具有许多明显的
优势。
首先,它能够提高施工效率。
传统的掘进方法需要耗费大量的
时间和人力物力,而聚能水压光面爆破技术可以极大地缩短施工时间,同时也减少了人力物力的投入。
其次,它能够提高施工安全性。
传统的掘进方法通常需要使用爆
炸装置,这样会带来一定的安全风险,而聚能水压光面爆破技术则能
够有效地控制安全风险。
总的来说,隧道掘进聚能水压光面爆破技术是一项非常有前景的
新技术,它将为隧道掘进行业带来革命性的变革。
这项技术还在不断
完善中,相信未来会有更加出色的进展。
聚能水压爆破在高铁隧道施工中的应用摘要:高铁建设中隧道施工占比较高,近年来山岭隧道长度及规模逐渐扩大,工程造价高,隧道的开挖成型控制非常关键,直接关系到铁路建设成本和施工质量、施工进度。
目前大部分高铁山岭隧道均采用传统矿山爆破方法,也就是常规爆破法,这种爆破方式往往超挖大、成型差,造成费用加大、质量不可控,增加了施工风险。
常规光面爆破效果不佳,很容易出现大面积超挖和欠挖,且开挖轮廓凹凸不平,造成混凝土浪费,影响施工进度与质量。
聚能水压爆破的应用能较好的改变目前的现状,本文详细介绍高铁隧道聚能水压爆破工艺,为隧道开挖工作提供借鉴和参考。
关键词:高铁建设;山岭隧道;工程造价高;常规爆破;不佳;超挖;欠挖;费用加大;改变现状;聚能水压爆破工艺;提供借鉴和参考引言聚能水压爆破不同于传统矿山爆破,在近年来在煤矿、水电工程、公路隧道中均有使用,但在高铁建设中使用比较少见。
聚能水压爆破的原理是利用聚能槽和聚能穴共同作用,形成集中射流瞬间切断岩石,达成刀切效果,并且将传统的炮泥堵塞更换成水袋堵塞,可以起到封闭、降尘作用。
聚能水压爆破让爆破冲击波更加集中尖锐及迅速, 避免了大范围破坏。
而且炮眼间距较常规爆破要大,极大的节约了钻孔工费和钻眼时间,减少了炸药及雷管的使用量,极大的提高了施工进度,控制了费用支出,具有较好的经济效益、社会效益,由于降低了洞内粉尘,保护了洞内作业人员及管理人员的身体健康,减少了职业病风险。
1工程实例现状某高铁隧道掌子面为Ⅲ级围岩,揭示地层为石灰岩、泥质灰岩,中风化,节理较发育,存在小溶洞,地下水较丰富,岩体较破碎,呈块石状镶嵌夹断层。
断面如下图所示:设计净空半径665cm,现场采用两台阶法施工,上台阶高度约8.7m,拱墙开挖轮廓线26m,循环进尺3.6m,开挖断面约106㎡。
常规爆破设计施工钻孔150个左右,其中周边孔约58个,间距45cm;循环炸药用量为294kg,单耗0.77kg/m³,雷管150发,聚能水压爆破实施前平均超挖为25cm左右,混凝土超耗率140%。
岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法一、前言岩溶地区隧道工程施工一直是一个难题,传统的爆破工艺在岩溶地区存在着困难和风险。
为了解决这一问题,岩溶地区隧道聚能水压光面爆破施工工法应运而生。
本文将对该工法进行详细介绍和分析,以便读者了解该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析。
二、工法特点1. 高效节能:该工法利用水压能将爆破能量集中,使岩石的爆破作用更加充分,提高了爆破效果,节约了能量。
2. 安全可靠:水压爆破噪音低、震动小,不会对周围环境和建筑物产生破坏。
同时,该工法具备良好的控制能力,可以准确控制爆破效果,确保施工安全。
3. 环保兼容:水压爆破不会产生有害气体和固体废弃物,对环境污染小。
4. 经济实用:该工法使用简单,工艺流程明确,施工周期短,成本较低。
三、适应范围该工法适用于岩溶地区隧道工程的施工,在岩溶地区具备较高的适应性。
特别适用于地下水位较高、岩层破碎度较大的岩溶地质条件下进行施工。
四、工艺原理该工法主要利用了水压能迅速传递和释放爆破能量,实现对岩石的爆破作用。
具体而言,施工人员首先在需要爆破的隧道施工面上钻孔,然后通过水压将预先安装的塞子形成的聚能光面推向钻孔深处,形成压力,进而通过管道连接的高压水泵将高压水注入钻孔,通过压力传导至聚能光面,最终释放出巨大的爆破能量。
该工法的工艺原理保证了爆破作用的充分和高效。
五、施工工艺1. 钻孔:根据设计要求,在隧道施工面上进行钻孔。
2. 安装聚能光面:在钻孔底部安装塞子组成的聚能光面。
3. 推压:通过管道连接高压水泵,将高压水注入钻孔,形成压力,将聚能光面推向钻孔深处,实现聚能作用。
4. 爆破:在聚能光面后面设置装药,通过水压释放爆破能量。
六、劳动组织施工人员按照工艺流程进行劳动组织,分工明确,配合紧密。
钻孔、安装聚能光面、设置装药等工作需要严格控制,确保施工质量。
凤凰隧道聚能水压爆破技术引言:隧道施工中,开挖是主要环节,是决定项目成本及施工进度的基础,目前聚能水压爆破技术具有良好的利用价值,体现在爆破安全性、工效、成本和环保等方面。
凤凰隧道自2018年8月份以来积极引进聚能环保水压爆破技术结合三臂台车机械化开挖的应用,是基于原有隧道爆破施工技术之上所实现的技术创新,能够在保护隧道洞内空气环境的基础上,有效推进施工生产,减少对隧道周边围岩的扰动,避免爆破后掉块严重,提高隧道爆破质量,加大爆破进尺,对于隧道施工人员健康的保护、工程效益的维护以及经济成本的控制都具有实际意义。
一、工程概况凤凰隧道位于凤凰县沱江镇,隧道进口位于凤凰古城郊沱江畔。
隧道进出口里程分别为:DK180+380、DK184+755,全长4375m,是张吉怀铁路站前8标段最长隧道,也是重点控制性工程之一。
洞内设单面下坡,最大埋深约220m,隧道围岩类别:Ⅲ级1180m占27%;IV级2880m占66%,V级315m占7%。
隧道洞身主要岩性为泥质粉砂岩,围岩强度等级为0.2~0.3MPa。
隧道分进口、横洞和出口3个作业面组织施工,其中凤凰隧道进口工区采用I级机械化配套施工。
凤凰隧道进口掌子面开挖掘进采用三臂台车进行机械化开挖,三臂台车开挖的特点是炮孔定位精确,进尺长,减少人力的使用。
采用传统光面爆破技术结合三臂台车开挖,开挖进尺加大后,周边眼装药时间长、装药量大,爆破后拱部掉块严重、粉尘高,无法最大发挥三臂台车的工效。
针对上述情况,我公司引进了聚能水压爆破技术,该技术是结合隧道掘进光面爆破和水压爆破两项技术应用于隧道掘进施工的新技术。
现我就针对聚能水压爆破进行分析阐述。
二、爆破原理与主要特点2.1爆破原理炸药爆炸产生的爆轰波通过聚能管的聚能槽,将炸药的动能和势能转换成高压、高速、高能的射流,切割岩石成缝,形成1~2cm深缝。
射流在孔壁产生射流压力达7000MPa,岩石动载抗压强度为200MPa,接拉为1/8~1/10抗压强度,相邻两炮孔间互为临空面,叠加后的压缩波变为稀疏波,在两炮孔连线上使岩石分子结构断裂,形成裂纹。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用【摘要】聚能水压爆破技术是一种在水平岩层隧道施工中广泛应用的爆破技术,本文从引言、正文和结论三个部分探讨了其在隧道施工中的应用。
在介绍聚能水压爆破技术的基本原理和特点的重点分析了其在水平岩层隧道施工中的应用案例、优势和注意事项。
文章指出,聚能水压爆破技术能够提高爆破效率,减少对周围环境的影响,是一种具有广阔发展前景的技术。
结论部分总结了聚能水压爆破技术对水平岩层隧道施工的推动作用,并展望了未来的发展趋势。
通过本文的探讨,读者能够深入了解聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的重要性和应用前景。
【关键词】聚能水压爆破技术、水平岩层隧道施工、应用案例、优势、注意事项、推动作用、未来发展趋势、总结。
1. 引言1.1 研究背景随着城市基础设施建设的不断扩张和发展,对水平岩层隧道施工的需求也日益增加。
传统的隧道施工方式在水平岩层中存在着很多困难和挑战,如施工周期长、成本高、安全风险大等问题。
寻找一种更有效的施工方法来改善这些问题就显得尤为重要。
在这样的背景下,聚能水压爆破技术应运而生。
聚能水压爆破技术是一种结合了水压爆破和聚能技术的高效爆破方法,通过利用水能的高能量和聚能装置的聚能效果,实现了对岩石的快速破碎和清理。
这种技术在水平岩层隧道施工中被广泛应用,取得了良好的效果和经济效益。
深入研究聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用对于提高隧道施工效率、降低成本、保障施工安全具有重要意义。
本文旨在探讨聚能水压爆破技术的原理和特点,分析其在水平岩层隧道施工中的应用案例,总结其优势和注意事项,最终评估该技术对水平岩层隧道施工的推动作用,并展望其未来的发展趋势。
部分至此结束。
1.2 研究目的研究目的:本文旨在探讨聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用情况及效果,通过对比传统爆破技术和聚能水压爆破技术的差异,分析其在隧道施工中的优势与特点。
通过选取一些具体的应用案例,对聚能水压爆破技术的实际应用进行深入研究,探讨其在水平岩层隧道施工中的具体效果和作用。
超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法一、前言超大断面小净距隧道是一种在地下工程中应用广泛的重要结构,为了提高其开挖效率和工程质量,人们不断探索新的施工工法。
超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法是一种创新的工法,在实际工程中得到了良好的应用效果。
二、工法特点超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法具有以下特点:1. 采用水压爆破技术,能够充分利用地质应力,提高开挖效率;2. 通过光面防护技术,有效保护周边岩体和地下结构的稳定性;3. 采用聚能技术,能够将炸药的能量集中在固定区域,实现精确控制爆破效果;4. 施工速度快、质量高、成本低,适应范围广。
三、适应范围超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法适用于各种土质和岩性的地质条件,特别适合于复杂地质条件下的隧道开挖。
其适应范围包括地下矿山、水利工程、交通隧道等。
四、工艺原理超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法的工艺原理是在实际工程中根据地质情况采取相应的技术措施,通过聚能技术将炸药能量集中在固定区域,通过水压爆破技术控制爆破过程,通过光面防护技术保护周边岩体和地下结构的稳定性。
五、施工工艺超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法的施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 前期准备工作:包括隧道设计、地质勘察、地面平整等;2. 预处理工作:包括浅孔预裂爆破和深孔预裂爆破,为后续光面爆破做准备;3. 光面爆破工作:采用水压爆破技术,在光面区域内进行精确控制的爆破;4. 安全支护工作:在爆破后对隧道进行安全支护,保证工程质量。
六、劳动组织超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法的劳动组织包括施工人员、监督人员、安全人员等,各个职责分工明确,协同合作,保障施工的顺利进行。
七、机具设备超大断面小净距隧道聚能水压光面爆破施工工法需要使用的机具设备包括爆破设备、水压设备、光面防护设备等。
这些设备具有高效、安全的特点,能够满足施工需求。
聚能水压光面爆破技术在隧道施工中的应用本文结合某高速项目隧道施工实例,详细介绍了聚能水压光面爆破的关键施工工艺及施工方法,同时提出了相应的爆破效果检测及爆破设计优化的控制要点,旨在能对同类工程实践活动提供较大的参考价值。
标签:隧道;聚能水压光面爆破;控制要点;实例1 引言目前,国内隧道所进行的光面爆破多为常规光面爆破,存在的主要問题是布眼过密、打眼作业占用时间长;光面爆破炮眼中存在药卷处围岩容易出现裂缝或者洞穴,干扰了围岩稳定;且出现超挖,增加了喷射混凝土工程量,导致施工成本增加。
聚能水压光面爆破技术已经历了理论研究和应用试验两个阶段。
现今已迈入工程示范阶段,能够很好地解决常规光爆存在的问题。
2 聚能水压光面爆破原理常规光面爆破技术原理是光爆炮眼中的炸药爆炸在岩体中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力,由于光爆炮眼相邻之间存在“空眼”,故而在光爆炮眼连线两边出现集中度很高的拉应力,超过了岩石的抗拉强度,致使炮眼间的岩体形成的初始裂缝比其他方向厉害的多。
此外,爆炸生成的高压气体膨胀做功使得初始裂缝延伸扩大,形成平顺的爆裂面。
聚能水压爆破除上述应力波作用外,聚能槽产生的高温高压射流,及光爆炮眼中在爆炸作用下水袋产生的“水楔效应”,促使岩石初始裂缝进一步扩大。
聚能水压光爆炮眼依靠水袋炮泥双重堵塞效果,有效降低了爆炸膨胀气体的外泄,延长爆炸压力瞬间作用时间,充分发挥炸药的爆力和猛度等爆炸性能,提高炸药的能量利用率,使已形成的裂缝再延伸扩展加大。
3 施工方法3.1装药结构炮孔的装药结构从底部至孔口分别依次为1个水袋、聚能管装置、2个水袋和炮泥,装药结构见图3-1。
由聚能管装置替代的传统爆破中的药卷和传爆线,炮泥和水袋使用专用的设备进行加工,用于回填堵塞。
聚能管的长度结合实际施工炮眼而定,由非金属材料PVC制成;聚能管由两个半壁管组成,壁厚2mm,凹进去的槽称之为聚能槽。
聚能管内部的截面尺寸就是炸药的截面,聚能管装置中的传爆线和起爆雷管为施工现场通用的起爆器材。
隧道掘进聚能水压光面爆破新技术与应用隧道掘进工程是一项复杂的工程,常常需要使用各种特殊的技术手段来解决问题。
在隧道掘进中,聚能水压光面爆破技术是一种有效的爆破手段,它具有降低噪音,减少粉尘,降低爆炸半径等优势。
本文旨在探讨聚能水压光面爆破新技术及其应用。
首先,简要介绍一下聚能水压光面爆破技术。
聚能水压光面爆破技术是以水为支撑的一种爆破技术。
它比传统的爆破技术拥有更高的安全性和效率。
聚能水压光面爆破技术有助于将爆破带变小,并保证爆破效果的稳定性,降低爆破产生的噪音、粉尘和振动。
此外,该技术还具有耐久性强、操作简便、易于控制爆破产生的毁伤等优点。
其次,介绍一下聚能水压光面爆破技术的应用情况。
聚能水压光面爆破技术主要用于隧道、桥梁、边坡爆破,以及弃料等场合。
它具有广泛的应用前景,能够帮助工程建设者以最低的成本、最小的毁伤和最低的环境污染来实现前所未有的挖掘效率。
在隧道掘进中,聚能水压光面爆破技术能够起到极大的作用,它有助于拓宽工程施工通道,缩短施工周期和提高施工效率。
最后,对聚能水压光面爆破技术和其应用进行总结性分析。
聚能水压光面爆破技术具有优良的安全性和效率,能够帮助工程施工建设者降低爆炸带的尺寸和降低施工毁伤,因此在隧道掘进方面有着巨大的应用潜力。
然而,由于设备复杂,操作要求较高,技术掌握程度不够,因此仍需要进一步研究和改进,开发更加简便、高效的技术手段。
综上所述,聚能水压光面爆破技术是一种具有重要意义的技术手
段,用于隧道掘进等领域。
未来,将会有更多研究来加强技术的研究和开发,以满足隧道掘进的需求。
聚能水压光面爆破技术在隧道施工中的应用摘要:近年来,水压爆破在隧道施工中被广泛运用。
水压爆破的工作原理主要是将水袋放置在炮眼中,并用炮泥进行回填堵塞。
其优点在于能够充分利用炸药的能量,达到较好的爆破效果。
不仅如此,水压爆破还能够起到降尘作用,减少施工对环境的污染,为施工人员提供良好的施工环境。
聚能水压光面爆破是水压爆破的一项新技术。
该技术以现场情况为前提,摒弃了传统的药卷间隔装药,而是采用聚能管均匀线性连续装药,从而使光面爆破技术更进一步。
关键词:聚能水压光面爆破技术;隧道施工;应用1工程概况本标段起始桩号为K24+215.000~K33+489.460,全长9.275km,起点位于渝广高速YGK17+170处,途径学堂堡大桥、三圣特大桥、鱼家堡大桥、三圣隧道,终点与竹林杆大桥0#台(4标)相接。
其中,三圣隧道(低瓦斯隧道)跨越相国寺储气库,为本标重难点及控制工程。
2爆破技术原理常规的光面爆破技术主要就是光爆炮眼当中的炸药在爆炸之后,在岩石当中进行应力波的传播,产生一定的径向应力和切向拉应力,并且光爆炮眼相邻互为“空眼”,因此在光爆炮眼连接两侧位置出现应力较为集中的来盈利,大于岩石的拉应力,这样就使得炮眼之间的岩体产生的初始裂缝比其他位置大,另外,因为炸药在爆炸中所产生的高压气体膨胀,其在精力作用下会使得初始裂缝加大。
相对于聚能水压爆破,除了以上应力波之外,还有聚能槽所产生的高温高压射流和水袋在爆炸中所产生的“水楔”效应,使得岩石当中的初始裂缝继续加大。
聚能水压光爆破言因为水袋的泡泥复合堵塞,可以对炸药在爆炸过程的当中所产生的膨胀气体进行控制,使得膨胀气体的静力作用大于常规的光面爆破没有堵塞的情况下强,并且对裂缝实现扩展和加大非常有利。
聚能水压光面爆破具有一定的高压高温射流、水楔作用、很强的膨胀静力作用。
这三种因为可以对常规爆破当中所存在的问题可以很好的处理。
以下就对其进行详细分析:3施工技术3.1钻爆施工参数聚能水压光面爆破技术和常规光面爆破技术在布孔方式、凿岩工具以及工艺等方面均保持一致。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用超欠挖控制一直是影响隧道施工成本、工期的关键环节。
水平岩层是隧道工程施工经常遇到的一种地质构造,水平岩层的超欠挖控制相较于其他岩层更为复杂和困难,如果处理不好,隧道拱顶会出现大面积平顶、落石、冒顶等现象,造成大量超挖增加回填混凝土用量,还会影响围岩的稳定性,从而影响施工作业人员和机械安全,所以水平岩层的光面爆破超欠挖控制对于隧道施工意义重大。
通过研究新奥法施工的基本原理以及水平岩层对爆破的影响特点,在张吉怀铁路凤凰隧道使用了聚能水压爆破技术,取得了较好效果。
本文对此技术在水层岩层的光面爆破施工技术作一介绍。
2 工程概况凤凰隧道位于湖南省湘西州凤凰县沱江镇关岩层村境内,全长4375m,为时速350km单洞双线隧道,最大埋深约220m。
隧道分进口、横洞和出口3个工区平行组织施工。
隧道围岩为K1泥质粉砂岩,局部夹泥粉质砂岩,含砾砂岩,石英砂岩,红色,综红色,强风化~弱风化。
洞身弱风化层,粉砂岩,泥质胶结,中厚层状构,节理较发育,岩体较破碎,层厚1~3m。
岩层产状:100°~140°∠8°~25°。
岩层取样,实测饱和单轴抗压强度28MPa,属软软岩。
全隧地下水不發育,主要为基层裂隙水。
隧道最大开挖宽度14.7m,隧底至拱顶开挖高度12.38m,爆破开挖断面148.91m2。
其中进口工区采用全电脑三臂凿岩台车全断面法开挖施工,横同工区采用传人工钻眼爆破台阶法施工。
3 水平岩层变形破坏机理在薄水平岩层地段,爆破时岩体也极易沿着拱部某一层理面整体脱落,形成平如桌面的平顶现象。
此时隧道顶板呈悬露状态,顶板以梁(或板)的形式支撑着上覆岩体的重力作用,保持着应力场的平衡,此时覆岩的力学结构属于典型的梁(或板)式平街结构。
当此跨度达到岩梁的极限长度时,顶板在上部荷载的作用下,造成断裂、垮落破坏,顶板岩层在第一次断裂后,应力转移到两侧,使得上面的岩层又成为梁(或板)式平衡结构,其两侧分别位于隧道两侧悬臂岩层的上方。
隧道切缝管聚能水压爆破施工工法隧道切缝管聚能水压爆破施工工法一、前言隧道工程是现代交通基础设施建设的重要组成部分,而隧道切缝管聚能水压爆破施工工法是一种常用的隧道施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点隧道切缝管聚能水压爆破施工工法具有以下特点:1. 高效快速:采用水压爆破施工工法可以大大加快隧道开挖速度,提高工作效率。
2. 精确控制:通过精确控制爆破参数,可以实现对地层侵蚀范围、颗粒物飞散范围等进行有效控制。
3. 环境友好:使用水压爆破作为动力源,不会产生有害气体和污染物,对环境影响较小。
三、适应范围隧道切缝管聚能水压爆破施工工法适用于各种地质条件下的隧道开挖,特别适用于地层复杂、硬岩层、高水位等难以开挖的情况。
四、工艺原理隧道切缝管聚能水压爆破施工工法的工艺原理是通过在地层中铺设切缝管,并控制水压爆破产生的应力波,使岩石破裂、破碎并脱离。
具体工艺原理如下:1. 预制切缝管:在隧道内部或地层中预先铺设切缝管,对隧道周围的岩层进行切割。
2. 聚能装置:聚能装置将能量通过管道传递到切缝管内,形成压力波,使切缝管内的水压爆破。
3. 岩层破碎:水压爆破产生的应力波沿切缝管传播,使岩层破裂、破碎,并与切缝管内的水混合。
4. 岩层脱离:岩层破裂后与切缝管内的水形成悬浮液体,使岩石与地层失去粘附力,实现岩层的脱离。
五、施工工艺隧道切缝管聚能水压爆破施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 确定施工参数:根据地层情况和设计要求,确定切缝管间距、切缝管直径、水压爆破参数等施工参数。
2. 岩层预处理:对地层进行预处理,包括锚杆加固、喷射混凝土等工艺。
3. 切缝管安装:在隧道内或地层中安装切缝管,根据设计要求设置间距和深度。
4. 聚能装置设置:安装聚能装置,将能量传递到切缝管内。
5. 水压爆破:控制水压爆破参数,实现岩层破裂、破碎和脱离。
高地应力软岩隧道聚能水压光面爆破施工工法高地应力软岩隧道聚能水压光面爆破施工工法一、前言随着城市化进程的加快,地下工程的建设越来越重要。
然而,高地应力软岩隧道作为一种特殊的构造类型,其施工往往面临着严峻的挑战。
为了有效应对这些挑战,高地应力软岩隧道聚能水压光面爆破施工工法应运而生。
该工法以其独特的特点和实用价值,成为了高地应力软岩隧道施工的先进技术方法之一。
二、工法特点(1)提高爆破效果:该工法通过水压爆破技术,能够有效改善软岩爆破效果,降低施工成本。
(2)减小巷道变形:聚能水压爆破能够减小巷道变形和表面破坏,提高巷道的稳定性和安全性。
(3)改善施工环境:采用水压爆破技术,低噪音、低震动、无尘,改善施工环境,减少对周围环境的影响。
三、适应范围(1)软岩隧道:适用于地质条件良好的软岩巷道,如泥岩、砂岩、砂质岩等。
(2)高地应力区域:适用于存在高地应力的地区,如山区、地下矿山等。
四、工艺原理聚能水压光面爆破施工工法的核心在于通过适当的施工工艺和技术措施,实现巷道爆破的有效控制。
具体步骤如下:(1)岩体勘察:对巷道附近岩体进行勘察,了解软岩的性质和高地应力的分布情况。
(2)确定巷道布置方案:根据勘察结果,确定巷道的布置方案,包括巷道的大小、形状、位置等。
(3)控制巷道围岩变形:通过水压爆破技术,合理控制巷道围岩的变形,减少对巷道的影响。
(4)施工工艺优化:根据巷道围岩的具体情况,优化施工工艺,确保施工的安全和高效。
五、施工工艺(1)岩体锚固:根据巷道围岩的情况,进行岩体锚固,增加巷道的稳定性。
(2)巷道掏槽:使用水压冲击钻机进行巷道掏槽,确保巷道的位置和形状。
(3)孔眼布置:根据巷道围岩的情况,布置爆破孔眼,合理控制爆破效果。
(4)水压爆破:利用聚能水压爆破技术,实现巷道的爆破,控制围岩的变形。
(5)巷道支护:在巷道爆破后,进行巷道的支护,提高巷道的稳定性和安全性。
六、劳动组织施工过程中应合理组织人员,明确各个工序的职责和分工,并进行岗前培训,确保施工的顺利进行。
本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持! 聚能水压爆破施工技术 一、工程概况 该隧道处于陕北东南部黄土残塬区, 上部覆盖厚层黄土, 由于受到强烈侵蚀 作用,黄土塬已破碎不堪,零星分布,地表沟壑纵横,冲沟发育,地质主要为冲 积砂质新黄土, 冲洪积砂质老黄土、 黏质老黄土及砂类土; 下部为水平层状砂岩、 泥岩等,最大埋深310m在施工过程中主要存在滑坡、高地应力、游离态有害 气体、浅埋、断层等高风险,隧道结构穿越黄土、土石混合断面、水平岩层。施 工难度大、安全风险高等诸多不利因素。
二、常规光面爆破技术
1 、技术原理 常规光面爆破技术原理是炮眼中的炸药爆炸后, 在岩石中传播应力波产生径 向压应力和切向拉应力 , 由于炮眼相邻互为“空眼” , 所以在炮眼连线两侧产生 应力集中度很高的拉应力 ,超过岩石抗拉强度 , 炮眼之间的岩体形成的初始裂缝 要比其他方向厉害的多 , 除此之外 ,由于炸药爆炸生成的高压气体膨胀产生的静 力作用促使初始裂缝进一步延伸扩大。 2、 工艺流程 3、 装药结构 常规(或普通、传统)隧道爆破采用连续装药,炮眼间距炮眼中仅装炸药而 无回填堵塞,其装药结构如下图所示。 炮眼无回填堵塞装药结构 4、爆破参数 常规爆破设计参数表
周边眼深度3.5m,进尺2.8m,开挖断面面90.98m3,炸药单耗0.98kg/m3 5、常规爆破存在的问题 1)炮眼间距为40-50cm,布眼过密、打眼过多、打眼作业时间占用时间过 长。 2)由于炮孔内充满了空气,应力波部分能量因压缩空气而损失,所以应力波的 强度因无回填堵塞而降低,结果削弱了对围岩的破碎。 3) 常常出现超挖,增加混凝土衬砌量提高施工成本,隧道爆破开挖出现亏 损,超挖是致命的“罪魁祸首”。 4) 常规爆破后有害气体浓度高,粉尘大。再加上斜井通风困难,放炮后通 风时间需要 30-40 分钟,机械才能够到达掌子面进行出碴, 对工序衔接造成了极 大的影响。
三、水压光面爆破技术
1 、技术原理 水压光面爆破原理为 “往炮眼中一定位置注入一定量的水, 并用专用的炮泥 回填堵塞炮眼, 利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性, 使爆炸能量经过水 传递到围岩中几乎无损失, 同时,水在爆炸气体膨胀作用下产生的 “水楔”效应, 有利于岩石破碎, 炮眼中的水可以起到雾化降尘作用, 大大降低粉尘对环境的污本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持! 染,所以水压爆破成为名副其实“绿色爆破”。 2. 工艺流程 3、 装药结构 4、 爆破参数
水压爆破设计参数表
周边眼深度3.5m,进尺3.0m,开挖断面面90.98m3,炸药单耗0.88kg/m3 5、水袋制作 水袋采用KPS-60型水袋自动封装机加工而成。这种专门为水压爆破研制的 封口机,结构简单,操作方便,每小时可制作约 700个水袋。 具体操作:首先连接水管,并用扎圈锁紧为防进气;打开电源调节温度到 220°左右,预热约十分钟;试运转从出水口排除气体;然后把塑料袋套在出水 口上,一按电钮水即可冲入袋中,随之自动封口,水袋便加工成。 KP S-60型水袋自动封装机 水袋制作 6、炮泥制作 炮泥采用PNJ-A型炮泥机加工而成。这种专门为水压爆破研制的炮泥机, 结 构简单,操作方便,两个人每小时可制作约 500根炮泥。 制作炮泥可就地取材,节约成本,按照土:砂:水 =0.75:0.1:0.15 的比例 制作。制作好炮泥放置时间不宜太长,最好在使用前 1〜2小时制作好,炮泥应 不软也不硬, 软了捣固时容易挤压出炮眼口, 硬了捣固时不易把炮泥捣固碎, 堵 塞不坚实。 P NJ-A型炮泥机 制作完成的炮泥 7、写实 通过对XX隧道掘进60m的技术应用,针对不同的地质条件、机械设备、气 候条件等,采取现场写实记录的方法,对钻孔装药、出碴、 耗费时间,进行记录,形成写实记录结果。 根据现场写实记录的结果进行分析,单个循环进尺 10 小时 12 分钟,各工序平均作业时间如下: 1) 钻孔、装药: 3小时 12分钟。 2) 排险(排除拱部危石 ):18分钟; 3) 出碴:3小时 24分钟; 4) 打锚杆、挂网片等: 1小时 48分钟; 5) 喷射砼: 1小时 30分钟。 水压爆破后效果图片 8、技术创新点 水压爆破与常规爆破相比, 产生了较好的爆破效果, 了对周边围岩的扰动, 保证安全;岩碴块度大小均匀, 利于装碴;控制了超欠挖, 减少了支护混凝土用量,降低了成本。具有显著的“三提高一保护”作用:提高 炸药利用率,提高施工效率,提高经济效益,降低了粉尘等有害气体浓度,保护 了作业人员安全和身体健康。
四、聚能水压光面爆破新技术
排险、支护、喷浆等 3.0m,作业时间平均为
爆破后岩面平整, 减少 本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持! 1、技术原理 聚能水压爆破原理: 就是利用聚能爆破原理, 在线性药型罩上爆炸产物产生 聚能作用,爆炸产物的势能通过对称的药型罩转化成粒子射流动能,虽然 PVC 塑料射流没有金属铜射流速度高、切割能力强,PVC射流足以在岩石上切割出裂 缝,PVC聚能管还能多产生60%^上爆破气体,在炮孔内高压爆破气体准应力及 气体气刃作用下, 在聚能角中心线方向上的岩石被撑开、 拉断,相邻炮孔切线上 形成贯通缝隙。 2、 工艺流程 3、 装药结构 根据不同钻孔深度选择轴向连续装药, 接着装聚能装药管, 聚能管上部用水 袋填塞,最后用 20-40cm 炮泥填塞捣密实。如下图所示: 聚能水压爆破装药结构图 4、钻爆参数 聚能水压爆破设计参数表
周边眼深度3.5m,进尺3.2m,开挖断面面90.98m3,炸药单耗0.79kg/m3 5、聚能管 聚能管采取一种抗静电阻燃的特种塑料管, 异形双槽聚能管。 管长 2m、 2.5m、 3m不等。聚能管为炮眼深度的70%,聚能管是由两个相似半壁管组成,管壁厚2mm, 半壁管中央有一个凹进去的槽 , 叫做“聚能槽”。聚能管截面尺寸 : 聚能槽顶角 70° ,聚能槽顶部距离17.27mm,半壁管宽度24.18mm两半壁管相扣成的聚能管 宽度为28.35mm为调节聚能槽对准开挖轮廓面,两半壁管可调聚能方向8° 一 10°。聚能管裝置中的炸药为施工现场通用炸药即乳化炸药。 聚能管内部尺寸形 成的截面就是炸药的截面。 聚能管截面尺寸
起爆雷管段 为往半壁管
小型空压机
8、 1) 2) 入注药枪中,最后拧紧旋转盖。 3) 注药枪尾部软管与空压机连接, 压力到0.2MPa时,手握注药枪沿半壁管 从头至尾移动,炸药就从枪咀连续不断注入半壁管中。 4) 在注好炸药的一片半壁管中放置一根传爆线(俗称红线,比半壁管长 10cm) , 然后与另一片注好炸药的半壁管合并、相扣在一起,用电工胶带缠绕固 定。 5) 在聚能管装置两端套上定位圈,前端为圆形,后端为方形。 切割药卷 聚能管装药
6、聚能管装置 聚能管装置中的传爆线和起爆雷管为施工现场通用的起爆器材, 别与常规光面爆破相同。 往半壁管注药是组裝聚能管装置主要工艺。 中注药需要空压机和注药枪等两种设备。 注药枪长45cm重0.8kg。 功率800W 重23kg。 聚能管制作工具 小型空压机 聚能管制作步骤 把半壁管摆放在工作平台上。 把药卷一端和沿药卷纵向切开包装皮,然后两药卷沿纵向切开面合并装 7、
注药枪 本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持! 安装传爆线 安装定位圈 本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持!
1) 2) 3) 4) 装填时再安装。 5) 聚能管随做随用,保证单循环需要即可。 11、写实 通过对xxxX隧道聚能水压光面爆破掘进技术的应用,针对不同的地质条件、 机械设备、气候条件等,采取现场写实记录的方法,对钻孔装药、出碴、排险、 支护、喷浆等耗费时间,进行记录,形成写实记录结果。 根据现场写实记录的结果进行分析,单个循环进尺3.2m,作业时间平均为9 小时 42 分钟,各工序平均作业时间如下: 钻孔、装药: 2小时 42分钟。 排险 (排除拱部危石 ):18 分钟; 出碴: 3 小时 24 分钟; 打锚杆、挂网片等: 1 小时 48分钟; 喷射砼: 1 小时 30 分钟。 12、 现场装填图片 13、 现场观摩 标段推广 为了进一步推进项目整体的聚能水压光面爆破工作, 起到一个工点带动一个 工区,一个工区带动整个项目的作用。 项目部通过树立亮点方式, 及时召开现场 爆破交流会。 14、 聚能水压光面爆破效果 聚能水压光面爆破后效果图片
五、技术经济效果分析对比
1 、技术效果对比 通过对常规光面爆破、 水压光面爆破和聚能水压光面爆破的爆破参数及效果 对比分析,聚能水压光面爆破新技术无论是在技术效果上还是经济效益上都具有 明显的优势。 技术效果对比表 2、聚能水压光面爆破具有以下优点 : 1) 成型效果好。开挖轮廓线平顺整齐,围岩扰动减少,超欠挖明显改善, 有利于支护工序施工,同时混凝土回填成本大为降低。 2) 造孔率减少 50%,大大降低了爆破作业工班的劳动量 , 钻孔缩短 30分钟。 少打眼、出碴量减少,节约炸药、雷管、钢钎等,降低了材料成本,减少工时消 耗,劳动效率
9、周边眼装填步骤 1)最底部填装一个水袋。必须装到炮眼最底部,不能留有空隙。 2)安装聚能管装置。紧挨着底部水袋,聚能槽要与轮廓线方向一致,特别 注意不能装错。 3)装填两个水袋。 4)堵塞炮泥。炮泥填塞至炮眼口,用木质炮棍捣实。 10、注意事项 操作人员需经培训后上岗。 操作间应选在偏僻位置,单独设置,专人使用,并配有防静电措施 。 药卷包装皮须集中收集、处理。 聚能管制作完成后,起爆雷管不得在操作间安装,应运送至作业面进行
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