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无管爆破施工技术

收录时间:2006-02-19 09:25 来源:建筑中文网  作者:周君波  阅读:0次 评论:0我要评论

内容提示:本文根据石匠施工经验,对无管爆破的施工流程进行施工实验,初步论证其定向、造孔、装药、封孔的过程和方法。

延伸阅读:技术 施工 无管爆破

    引言:本文根据石匠施工经验,对无管爆破的施工流程进行施工实验,初步论证其定向、造孔、装药、封孔的过程和方法。(参考《建筑中文网

    1 概述

    1.1 起源

    在川北的农村,修房造屋通常使用石板作房屋正面的主要装饰材料。十余年前,聪明的石匠在开采条石、石板的过程中,发明了这种技术,经过多年的施工改进,这种技术在工程施工中也得到越来越多的应用。

    1.2 特点

    无管爆破是一种不采用雷管起爆的弱控制爆破,利用火药或硝铵炸药按设定方向爆开爆破对象。爆破具有可控性好、成型精度高、基本不产生飞石、对周围建筑物无影响的特点。

    特别是开采石料板材,开采面平整光滑、线形平直。

    其与有管爆破相比较,主要是开采的石材面在炮孔处不容易大块掉碴,更容

    易控制成型精度,在爆破时基本不产生飞石,安全性好。

    1.3 适用范围

    无管爆破实际上是利用特殊起爆药包引燃黑火药或硝铵炸药,产生强气流撕裂爆破对象。所以要求爆破对象整体性好,没有一点漏气缝隙;岩石越脆硬爆破效果越好。

    目前施工主要是应用于爆破体积小、建筑物密集处的施工,如开采石板材、条石、撤除建筑物附近的孤石等;也可用于混凝土工程。

    目前施工的炮孔深度最大在4m左右,更大深度的施工尚须进一步试验论证。

    2 爆破器材

    2.1 黑火药

    黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成的混合物,其配合比例为0.75:0.10:0.15,其化学反应原理是:2KNO3+3C+S→N2↑+3CO2↑+K2S。它对冲击和摩擦的敏感性高,易溶于水,受潮后即不能使用。

    黑火药是一种缓性炸药,其猛度小,是最好的无管爆破材料。

    2.2 炸药

    使用2号岩石硝铵炸药或2号露天硝铵炸药。其性能参数见下表;



   

    炸 药 性 能 表

   

    炸 药 品 种



   

    2号岩石硝铵炸药

    2号露天硝铵炸药



   

   

    性



   

    能

    水分 (不大于1%)

    0.3

    0.5

    密度 (g/cm³)

    0.9 ~ 1.0

    0.85 ~ 1.10

    猛度 (不小于mm)

    12

    8

    爆力 (不小于mL)

    320

    250

    殉爆

    (cm)

    浸水前不小于

    5

    3

    浸水后不小于



   


   

    爆速 (m/s)

    3600

    3525



   

    2.3 起爆器材

    起爆药包仅采用导火索制作而成,不用其它材料,导火索的技术指标见下表;

    导 火 索 技 术 指 标

   

    组   成



   

    导火索由索壳和药芯构成,索壳一般由棉线、纸条、沥青绕成

    外   径

    5.2 ~ 5.8mm,药芯直径不小于2.2mm

    燃   速

    100~125s/m

    延米燃烧时间差

    同批每米燃烧时间差不大于15s

    喷火长度

    不小于50mm

    浸   水

    在1m深水中,浸泡4h后燃速与燃烧性能不变



   

    3 施工工艺流程

    无管爆破的施工流程是:

   

无管爆破施工技术

   

    3.1 定向

    在造孔前先根据爆破目的确定爆破方向,爆破方向不受爆破对象纹理制约。按确定的爆破方向刻划方向线,也就是预先设定的爆破分裂线。如仅是为破碎爆破对象,则不需定向。

    3.2 造孔

    3.2.1 造孔机械及器具

    造孔可采用潜孔钻、YT28手风钻和石工用的手锤钻子;设定方向采用扁钻开口,扁钻头部宽度比孔径宽5~6mm,两侧厚度为2mm~3mm

    3.2.2 孔深及孔径确定

    炮孔孔深根据爆破对象确定,一般单孔孔深为石料在炮孔轴线方向上的高度或长度的0.7~0.8倍,目前应用的炮孔最大深度在4m左右。多孔布置其爆破孔孔深与单孔孔深一样确定,隔离孔要穿透爆破对象。

    根据施工的目标物大小、硬度及使用黑火药或硝铵炸药的不同,造孔孔径采用30~100mm不等,石头面积大、硬度小、使用黑火药,则孔径采用较大值。

    3.2.3 炮孔布置

    炮孔布置是根据爆破对象的大小和设计开口方向确定。不管单孔或多孔,有方向要求的,其炮孔均要布置于爆破方向线上,并且定向开口也位于方向线上。有方向要求的炮孔,其最小抵抗线要大于爆破方向上的长度,最好在3m范围内。

    单孔布置:炮孔布置在设计方向线的中点,并且炮孔要位于设计开裂面上,单孔布置又有单孔单向和单孔双向,分别见下图01、图02所示。

    无管爆破施工技术

    图01 单孔单向布置示意图

    无管爆破施工技术

    图02  单孔双向布置示意图

    多孔布置:爆破对象较大时,爆破方向线长度大于6.0m以上时,采用多孔布置爆破,先把其分解为两部分后再进一步分解。其布置见图03,图中隔离孔要穿透爆破对象。

    无管爆破施工技术

    图03 多孔布置示意图

    3.3 制作起爆药包

    由于起爆药包是用导火索制作而成,其防潮能力低,并且不方便保存;所以起爆药包都是在现场加工。

    取一段导火索,其长度L = 孔深H + 30~40cm。两端固定并在一端褪20cm左右的棉纱和沥青纸条,注意在褪的过程中不能松动药芯、不要损坏沥青纸条、不要扯断棉线。

    两手捏药芯的两端,按药芯绕线方向拧转至其快打结止,回折缠绕打结,并用力拉紧;用褪开的沥青纸包裹药芯结,再用棉线捆绑结实。并用工具轻轻把导火索击扁,以便封孔时不破坏导火索。

    多孔爆破要保证其爆破按顺序从一侧到另一侧,起爆药包在制作时,外露长度根据燃速依次增加。

    3.4 装药

    3.4.1 装药量

    在实际施工中,爆破孔采用集中装药;其装药量根据爆破对象的硬度、大小及使用硝铵炸药或黑火药确定,以重量计。一般石头越硬、越小,使用的药量越少,使用硝铵炸药的量小于使用黑火药的量。由于硝铵炸药的威力远大于黑火药,对于很软的岩石及俗称“沙包石”的岩石,只能使用黑火药,而不能采用硝铵炸药,否则爆破后的成品不能成型。

    使用硝铵炸药一般装药量为(80~120g/m)×H(m)×孔径(mm)/25mm,使用黑火药则用量为硝铵炸药用量的2~4倍(按重量计)。

    3.4.2 装药方法

    炮孔清理完成无积水后,先装30%的用药量,用硬质光洁的小木棍轻轻捣筑两下;再放入起爆药包,让导火索垂直贴在孔壁上(但不能贴在开口槽内);最后把剩余的炸药装进孔内,用硬质光洁的小木棍稍用力捣筑几下。

    装药结构示意图如图4所示:

    无管爆破施工技术               

    图4 多孔布置装药结构示意图

    3.5 堵塞封孔

原文网址:http://www.pipcn.com/research/200602/8326.htm

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