定向断裂爆破施工工艺及其效果分析
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切缝药包聚能定向爆破施工工艺工法切缝药包聚能定向爆破施工工艺工法引言:随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑、桥梁、道路等工程项目需要拆除、改造甚至是重新建设。
为了确保拆除和改造工作的效率和安全性,人们不断寻求新的爆破技术和工艺。
切缝药包聚能定向爆破施工工法作为一种新型的爆破技术,被广泛应用于建筑拆除和爆破工程中。
本文将介绍切缝药包聚能定向爆破施工工法的原理、特点、施工步骤以及应用案例。
一、背景介绍:切缝药包聚能定向爆破施工工法是一种利用聚能药包构筑切割通道后再进行定向爆破的施工工法。
相比传统的爆破技术,切缝药包聚能定向爆破施工工法具有以下优势:爆破效果可控、拆除面平整、爆破冲击波能量集中、周边环境污染小等。
二、原理及特点:传统的爆破技术在拆除建筑物时常常导致爆破能量的浪费和无法控制爆破方向。
而切缝药包聚能定向爆破施工工法通过在拆除对象的周围构筑聚能药包,利用聚能药包的能量切割通道,控制爆破能量集中传导,实现定向爆破。
该工法的主要特点包括:1. 爆破效果可控:通过控制聚能药包的布置和爆破参数,可以精确控制爆破能量的释放和传播路径,以实现拆除对象的精确切割和定向拆除。
2. 拆除面平整:切缝药包聚能定向爆破施工工法将爆破能量集中在通道内,可以有效控制爆破的影响范围,从而确保拆除面平整度和质量。
3. 爆破冲击波能量集中:通过聚能药包切割通道,可以将爆破能量在一定程度上限制在通道内,减少破碎物的飞溅,降低对周边环境的影响。
4. 周边环境污染小:相对于传统的爆破技术,切缝药包聚能定向爆破施工工法可以精确控制爆破能量的释放和传播路径,减少噪音和粉尘产生,降低对周边环境的污染。
三、施工步骤:切缝药包聚能定向爆破施工工法的具体施工步骤如下:1. 针对拆除对象的结构和特点,制定爆破方案,确定聚能药包的布置位置和数量。
2. 进行通道的切割。
利用专业工具和设备,沿着预定切割轨迹在拆除对象周围切割出通道,形成切割缝隙,以容纳聚能药包。
第25卷第5期 辽宁工程技术大学学报 2006年10月Vol.25 No.5 Journal of Liaoning Technical University Oct2006 收稿日期:2004-10-18基金项目:河南省高校杰出科研人才创新工程资助项目(2006KYCX012);河南省科技攻关资助项目(0624210002); 河南教育厅科技攻关基金资助项目(200510460005)作者简介:梁为民(1967-),男,河北 承德人,博士,副教授,主要从事爆破工程、岩土工程方面研究,Email :liangwm@ 本文编校:赵 娜文章编号:1008-0562(2006)05-0702-03定向断裂控制爆破理论与技术应用梁为民1,2,杨小林2,余永强2,王金星2(1.总参工程兵 科研三所,河南 洛阳 471000 ;2.河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000)摘 要:基于定向断裂控制爆破技术参数的选取有别于普通光面爆破,研究了定向断裂控制爆破理论及应用成果。
分析了定向断裂控制爆破理论聚能装药结构和装药外壳切缝爆破技术定向导向缝成缝机理,提出了炸药爆炸能量随爆炸动静作用变化分配观点,指出定向断裂控制爆破实质是对炸药爆炸能量在介质中的作用加以控制的问题,研究新型装药结构,提高炸药爆炸的能量利用率和定向断裂方向的爆炸能流是改善定向断裂控制爆破效果的主要研究方向。
关键词:断裂控制;控制爆破;爆炸能量中图分类号:TD 235 文献标识码:AResearch on theory on directional fracture controlled blastingLIANG Wei-min 1,2,YANG Xiao-lin 2,YU Yong-qiang 2,WANG Jin-xin 2(1.The Third Engineering Institute of Headquarters of General Staff, Luoyang 471000, China;2.College of Civil Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China )Abstract :Base on the fact that the technical parameters of the direction fracture controlled blasting differ from those of the smooth-wall blasting, the theory and loaded constitution of the direction fracture controlled blasting are researched. In the paper, the mechanism of creating guide fracture of the cumulative blasting and the lancing cartridge blasting is analyzed. The allocating viewpoint of the blasting energy change with blasting is proposed. By analyses, the paper puts forward that the essential of directional fracture controlled blasting is the control of dynamite energy, and the new type of dynamite configuration that can increase dynamite energy-using ratio and explosion energy density in the fracture direction is the main research direction, Key words :fracture control ;control blasting ;explosion energy0 引 言断裂控制爆破作为爆破领域的一个研究方向,现在从理论研究和技术发展上都有了很大的进展。
定向爆破施工技术分析【摘要】兴隆桥于爆破拆除于2013年3月6日14:18起爆,爆破瞬间桥梁主拱向下坍塌,并将桥梁两侧墩柱向中间拉扯,整个桥面解体坍塌。
飞石,震感不大,距离爆区11m墩柱及桥台安然无恙。
本文以此案为例对定向爆破施工技术进行分析。
【关键词】定向爆破;桥体拆除;爆破技术;实践总结兴隆桥位于巴中市区南端西华山隧道南侧约220.0m处,由于新建工程陇桥互通立交C匝道需下行穿过此桥,此桥墩柱侵入C匝道正线内,已影响新建工程施工,有关部门决定将其拆除。
该桥长130.0m,桥面、桥梁及桥墩宽度均为10.0m,桥梁整体为拱型结构,在河道中央由一跨度约70.0 m的大弧拱和两侧干河床上的5个小拱组成,桥面距河道,河床的高度分别在8.0~25.0m之间,桥面为薄层钢筋砼结构,弧拱上部为浆砌块石,下部为现浇钢筋砼,桥墩四周为浆砌块石,墩内填充随机分布的非均质结构体——片石,详见下图1所示。
1、兴隆桥定向爆破重点与难点汇总1.1重点1.1.1必须将中央大拱两端拱脚处和4个桥墩彻底炸断,破坏其支撑强度。
1.1.2起爆时间控制:中央大拱起爆时间要提前桥墩280ms左右,这样在大拱和该处桥面下塌时产生斜向拉力后两侧的桥墩再起爆,只有这样两侧其余桥面和桥墩才能定向倾倒而不是爆后又原地坐下,导致爆破效果欠佳甚至失败。
1.2难点1.2.1结构不清,因该桥建造时间久远,无建造设计施工图纸,诸如拱圈下部的现浇钢筋砼层布筋情况凭目测无从了解,另外桥墩四周直观确定为浆砌块石,桥墩内结构也无从知晓,凭经验估计可能是浆砌片石结构,所以对结构进行打眼勘探其内部结构物。
1.2.2设计施工难度大、风险高。
⑴拱圈部分,如拱圈均为浆砌块石,结构均匀钻爆参数,易于掌握,但其下层为0.2m现浇钢筋砼,两种介质强度特性差异大,按常规正常钻孔,恐怕下层砼爆不开,拱不断,如钻孔达到砼层则孔深不合理,恐造成坐炮,拱圈仍炸不断。
⑵桥墩内如为浆砌片石,此类结构体内往往有很多地方无灰浆或灰浆不饱满形成空洞,缝隙为随机分布非均质结构体,这类结构物在钻爆工程中是很麻烦的一种类型,其特点是浇铸体内呈多层,夹层、空心结构等,钻孔时极易产生严重的卡钻现象,工效极低,费工费时。
浅谈公路隧道定向断爆光面爆破技术摘要:研发了切缝PVC管的定位装置,并通过现场试验验证了切缝PVC管的爆破效果,利用导爆索起爆周边眼炸药,利用长短周边眼等施工工艺和工法进一步提高光面爆破效果,实践证明效果较理想。
有效保证了隧道光面爆破效果,保证了隧道初支结构平整度,节省了初喷混凝土消耗量,提高了功效,节省成本。
关键词:高度公路隧道定向断爆设备研发引言长期以来高速公路隧道工程,尤其是石质隧道爆破控制效果差,导致初期支护及二衬混凝土超耗严重,极大的增加了隧道工程施工成本及施工风险,本论文通过分析了隧道及地下工程光面爆破技术,提出了隧道及地下工程光面爆破技术存在的问题,对隧道及地下工程光面爆破技术的发展趋势进行了探讨,阐述公路隧道定向断爆设备与光面爆破施工方法,主要从理论上阐述了定向断爆的破岩机理,以及定向断爆对隧道光面爆破的效果的影响因素,进一步通过数值模拟确定了定向断爆PVC管的尺寸如壁厚、开口距离等因素,研发了切缝PVC管的定位装置,并通过现场试验验证了切缝PVC管的爆破效果。
1定向断爆设备研发与光面爆破技术基于原理基于定向爆破的原理,针对具体施工工艺也进行了研究和优化,主要包括周边眼利用竹片间隔装药提高装药均匀性,利用导爆索起爆周边眼炸药,利用长短周边眼等施工工艺和工法进一步提高光面爆破效果,实践证明效果较理想。
2项目概况本项目依托工程为旬邑至凤翔公路工程第TJ-6标段杏林塬隧道。
杏林塬隧道左线:ZK305+930~ZK307+260,长1330m;右线:K305+948~K307+260,长1312m。
其中Ⅲ级围岩共700米,地层岩性主要以砂岩和砾岩为主,设计时速100km/h,双向四车道高速公路隧道。
在隧道爆破施工过程中,由于预留变形量过大和爆破超挖的原因,导致混凝土的用量超耗量在1倍以上。
2.1地质情况2 2(1)离石黄土(Q2eol):棕黄色,稍湿,坚硬,结构致密,含少量钙质结核。
(2)22 强风化砂岩(T):强风化,灰白色,碎裂状、碎裂状结构,岩芯呈碎块状、碎片状。
定向断裂控制爆破技术的应用摘要:文中介绍了岩石定向断裂控制爆破技术的研究成果, 提出爆破参数的设计要点,及其操作要点关键词:爆破技术断裂裂纹中图分类号: p633.2文献标识码: a 文章编号:前言在爆破作用的前期控制微裂纹的数量和优势的发展方向, 在实际应用中还不能消除对巷道周边围岩的破坏, 仍存在一些较严重的超欠挖现象, 浪费大量爆破和喷浆材料, 影响掘进效率, 增加工程成本。
采用聚能管改变周边眼装药方式和方法的定向断裂控制爆破技术克服了以上不足。
( 1)传统的光面爆破对围岩有较大的破坏作用, 普遍存在巷道成形效果差, 围岩破坏严重, 严重影响岩巷掘进的循环进尺及岩巷掘进成本。
( 2)应用岩巷定向断裂控制爆破技术, 合理确定周边眼的眼距和装药量, 通过科学合理的施工组织, 可有效地控制巷道成形, 保护围岩, 并降低工程成本, 加快工程进度。
一、技术原理( 1)传统的光面爆破对围岩有较大的破坏作用, 普遍存在巷道成形效果差, 围岩破坏严重, 严重影响岩巷掘进的循环进尺及岩巷掘进成本。
( 2)应用岩巷定向断裂控制爆破技术, 合理确定周边眼的眼距和装药量, 通过科学合理的施工组织, 可有效地控制巷道成形, 保护围岩, 并降低工程成本, 加快工程进度。
在爆破作用的前期控制微裂纹的数量和优势的发展方向, 在实际应用中还不能消除对巷道周边围岩的破坏, 仍存在一些较严重的超欠挖现象, 浪费大量爆破和喷浆材料, 影响掘进效率, 增加工程成本。
采用聚能管改变周边眼装药方式和方法的定向断裂控制爆破技术克服了以上不足。
定向断裂控制爆破技术原理, 就是利用聚能管改变巷道周边眼装药方式及方法, 以获得好的爆破效果。
即在周边眼装药时, 将炸药放在利用abs 塑料制成的聚能管内, 对炮孔实行不耦合装药, 使聚能管本身对爆轰力产生瞬时抑制和导向作用, 并通过切缝提供瞬态卸压空间, 使爆轰压力在切缝处形成高能流, 集中在巷道轮廓线方向优先产生裂隙并定向扩展, 形成断裂面, 从而实现周边眼的控制爆破获得良好的爆破效果。
浅谈定向爆破技术在露天采矿工程中的应用摘要:在进行中定向爆破施工过程中,采用较适宜的采矿设备和起爆技术,选取精度高的起爆器材、合理的孔网参数和延期时间,并加强穿孔装药现场管理,提高了爆破效果。
本文主要探讨定向爆破技术在露天采矿工程中的应用。
关键词:定向爆破,露天采矿,工程在露天矿生产过程中,采矿的爆破工作是影响露天矿生产的一个重要环节。
良好的爆破效果,可以提高采掘效率,减少设备的磨损,为后续的采装和运输工作创造良好的条件,对强化露天开采,降低矿石成本,提高露天开采的经济效益等,都具有重要意义。
1定向断裂爆破原理利用ABS聚能管改变巷道周边眼的装药方式和方法,控制爆裂方向,即在周边眼装眼时,将炸药放在用ABS塑料制成的聚能管内,对炮眼实行不偶合装药,使聚能管本身对爆轰力产生瞬时抑制和导向作用,并通过切缝提供瞬态卸压空间,使爆轰压力在切缝处形成高能流,集中在巷道轮廓线方向定向传导释放,使其沿巷道轮廓线方向优先产生裂隙并定向扩展,使周边眼眼孔之间形成贯穿裂隙,达到定向断裂目的。
定向断裂爆破技术是在不改变原有的设备配置及施工工艺的情况下,改变光面爆破周边眼参数及装药结构,实现岩巷掘进周边定向断裂控制,提高光面爆破质量。
所谓定向爆破(directional blasting)是严格控制爆破作用方向,使介质按指定的方向抛至并堆积在预定的位置上的爆破技术。
定向爆破的基本原理是:药包爆炸时土岩介质将沿着药包中心至自由表面的员短距离的方向。
也就是沿着最小抵抗线的方向抛出。
因而设法控制最小抵抗线的方向,并将介质抛掷指定的方向和位置,就可达到定向爆破的预期目标。
2定向爆破施工工艺2.1爆破参数确定爆破参数确定的依据。
爆破参数的确定应满足有较高爆破效率,爆破后巷道的轮廓应符合设计和施工的要求,岩面不应有炮震裂隙。
崩落的岩石不抛掷太远,块度均匀,岩堆集中,有利于打眼与装岩平行作业和单行作业。
2.2严格按爆破图表布置周边眼要求周边眼够深和抵抗均匀,角度平均,保持眼底落在同一平面上。
定向控制断裂爆破技术的研究定向控制断裂爆破技术是指在爆破作业中,根据作业规模、施工现场环境、爆破技术要求和施工安全等多种因素,利用布雷原理、炸药类型及爆破方法等,采取的爆破技术,以达到获得满意的结果。
定向控制断裂爆破技术有助于减少施工成本,提高爆破效果,并有助于减少爆破施工带来的环境污染。
定向控制断裂爆破技术的研究也是当前施工技术研究的重点。
具体研究内容包括两个部分:一是炸药力学特性研究,即研究不同炸药类型、不同配量对应爆破效果的影响;二是爆破施工工艺研究,即研究不同爆破方式、爆破时间序列以及定向控制断裂爆破技术下爆破效果的影响。
要研究定向控制断裂爆破技术,就必须掌握分析爆破过程中的物理机理和施工工艺的基本原理,实现爆破的精确控制。
首先,基于炸药特性,分析和预测炸药开爆后受力分布状态,从而进行断裂设计,满足爆破施工要求。
其次,通过试验确定爆破施工参数,如炸药型号、配量、安装方式,钻孔等,确保爆破施工的安全性及准确性。
最后,结合施工现场的实际情况,设计定向控制断裂爆破爆破工艺,从而获得理想的爆破效果。
定向控制断裂爆破技术的研究不仅包括爆破等物理机理的研究,还包括安全管理、爆破施工质量控制、爆破施工安全评估等研究内容。
具体而言,定向控制断裂爆破研究应充分考虑施工现场、爆破施工过程等安全性因素,推广应用爆破事故的预防措施,从而控制断裂爆破施工的安全性。
此外,定向控制断裂爆破技术的研究还应关注爆破施工质量的控制。
爆破施工质量可以通过严格控制施工参数、定期检查爆破效果以及不断改进施工工艺等来实现。
同时,要求爆破施工人员对施工现场环境有全面深刻的认识,详细分析每一环节以及爆破施工的具体情况,以最大限度确保施工质量。
总之,定向控制断裂爆破技术的研究,不仅需要研究其物理机理,还需要重视爆破施工的安全性和质量控制,从而获得满意的爆破效果。
只有充分考虑安全性、施工质量及施工实际情况,才能保证定向控制断裂爆破技术在施工中的实施效果。
收稿日期:2004-09-07作者简介:田运生(1961-),男,副教授,北京科技大学在读博士,主要从事工程爆破教学和科研工作。
定向断裂控制爆破理论分析及现场应用田运生1,田会礼1,杨永琦2(1 河北工程学院,河北邯郸 056038;2 中国矿业大学北京校区,北京 100083)摘 要:基于断裂动力学理论,文章论述了切缝药包定向断裂控制爆破炮孔间贯通裂纹形成的机理。
按照切缝药包定向断裂控制爆破参数计算公式确定的炮孔间距和装药量,经现场实际应用证明是有效的和合理的。
关键词:岩石爆破;定向断裂;控制爆破;爆破参数中图分类号:TD235 4 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2005)03 0051 03Theory analysis of directional split of rock by controlled blasting and practical applicationTIAN Yun sheng 1,T IAN Hui li 1,YANG Yong qi 2(1 Hebei University of Engineering,Handan 056038,China;2 Beijing Campus of China Universi ty of M ining and T echnology,Beijing 100083,China)Abstract:Based on the theory of dynam ic fracture mechanics,the mechanism of crack forming among shot holes in the directional split of rock by controlled blasting is ex pounded.Equations for calculation parameter of directional split of rock by controlled blasting are used to determine the hole spacing and ex plosive charge,it is effective and reasonable in practice.Keywords:rock blasting;direction splitting;controlled blasting;blasting parameter为了使开挖巷道能得到规整的轮廓、减小爆破超挖量、降低围岩的损伤程度,以利于围岩的稳定,在岩巷掘进的周边眼爆破中可以采用定向断裂控制爆破技术。