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双色球基本走势图表图带坐标一一:工程爆破技術與設備的研究與應用

2017-04-18 09:35:38 責任編輯:崔瑋娜

福彩双色球走势图带连线 www.efngb.icu 高菊茹  李  林  涂文軒  劉正雄  張博

(中鐵西南科學研究院有限公司,四川成都,611731)

摘要:本文首先介紹了中鐵西南院的業務范圍,然后介紹了中鐵西南院20年來在工程爆破技術發展中所取得的科技成果以及這些成果在工程中的應用情況。

關鍵詞:工程爆破;隧道;設備;應用

 

1引言

中鐵西南院是從事隧道及地下工程、橋梁工程、地質災害防治工程等專業方面的科研、設計、咨詢、施工及配套產品開發的高新技術企業,20年來在工程爆破技術與設備研究方面做了大量結合重難點工程的關鍵技術研究,包括硬巖特長隧道平導鉆爆法快速施工技術、炮泥制作設備、鐵路隧道散裝炸藥自動裝藥技術與設備、石方控制爆破技術及城市區巖石路塹與淺埋隧道安全控爆技術等,并編著出版著作《隧道爆破現代技術》,承辦工程爆破學術會議并編輯出版會議論文集等。取得的研究成果對提高工程爆破施工技術水平,保障爆破工程質量與安全,推動爆破技術的發展發揮了重要作用。

2硬巖特長隧道平導鉆爆法快速施工技術

西康線秦嶺隧道是我國當時修建的最長鐵路隧道,它由相距30m的兩座單線隧道組成,I線長18459m,首次采用TBM施工,Ⅱ線長18456m,采用鉆爆法施工。為了確保工期,探明地質和水文地質條件,為TBM施工提供條件,并為今后特長隧道鉆爆法施工提供經驗,決定在Ⅱ線中心位置預先用大斷面平導(26~30m2)貫通后擴挖成型,因此平導必須采用快速施工。秦嶺隧道埋深大(最大埋深1600m);地質情況總體較好,基本為花崗巖、混合片麻巖,其干抗壓強度為100~300MPa(除軟弱圍巖地帶);累積出現中等以上的巖爆地段長670m,斷層12處,總延長1200m,最大斷層為F4,長400m;導坑中部最高巖溫35℃,洞內作業溫度28℃。針對秦嶺隧道Ⅱ線平導埋深大、硬巖、獨頭掘進里程長和工期緊等特點,中鐵西南院等單位共同主持完成了鐵道部重點科研項目“秦嶺硬巖特長隧道平導鉆爆法快速施丁技術(95G48-M)”的研究。

通過研究取得了以下研究成果:(1)軌行式機械配套模式;(2)“四軌三線制”軌道布置形式;(3)堅硬巖爆破參數,(掏糟:五大空孔直眼深孔或四大空孔圓形直眼深孔,大孔直徑102mm。鉆眼深度:4.5~5.0m。鉆眼密度:2.8~3.0個/m2,最小2.54個/m2。炮眼利用率:>90%。炮眼堵塞長度:炮眼深度的10%左右。炸藥單耗:3k/m3左右,最小2.6kg/m3。硬巖光爆:孔間距70~80cm,最小抵抗線70~80cm。);(4)硬巖合理掘進速度:大斷而(26~30m2)平導每月開挖250m;(5)炮泥機研制;(6)施工管理模式——網絡信息化管理模式(NIMM)。1999年10月,研究成果通過了鐵道部組織的技術鑒定,整個項目的研究成果達到國內領先水平,其中獨頭掘進長度和掘進速度達到國際先進水平,,研究成果在秦嶺特長隧道Ⅱ線平導以及其后的大量長大單線隧道采用,加快了工程進度,保證了平導快速、安全地建設,產生了顯著的經濟效益和社會效益。秦嶺特長隧道Ⅱ線平導的貫通顯示了我國在當時已完全具有采用鉆爆法修建長大隧道的能力。研究成果獲2002年度中國鐵道學會科學技術一等獎。

3炮泥制作設備研制

在鐵路隧道鉆爆法施工中,普遍存在著炮孔裝藥后不堵塞炮泥或堵塞其他代用炮泥造成堵塞不足的現象,從而使炸藥單耗嚴重超標,增大爆破成本,并嚴重影響爆破效果。原因主要有二,一是施工單位對炮孔堵塞的重要性認識不足,二是因為沒有適用于現場的炮泥。炮孔裝藥后充分堵塞炮泥具有十分重要的意義,因此,研制能在現場生產優質炮泥的專用機械設備——炮泥機就顯得尤為重要。另外,由于當時秦嶺隧道Ⅱ線平導巖石特別堅硬,造成炸藥單耗超標嚴重,急需采用炮泥制作設備快速制作機制炮泥堵塞炮孔。鑒于以上情況,中鐵西南院主持完成了鐵道部重點科研項目“秦嶺特長隧道修建技術——炮泥制作設備的研制(95G48-M2)”的研究,提出了炮孔堵塞工藝和方法以及炮泥制作工藝,研制出了PNJ系列炮泥機(如圖l所示)。

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該機于1997年7月獲得國家專利(專利號:ZL98228991.X)(如圖2所示),1999年8月通過四川省產品質量監督檢驗所組織的質量檢驗,2000年8月通過了鐵道部組織的技術鑒定,填補了我國爆破工程施工配套機械的空白,具有廣闊的推廣應用前景。PNJ系列炮泥機結構簡單、體積小、重量輕、能耗低;操作維修方便、生產效率高;生產的炮泥柔軟性好,密實度高,堵塞效果好。PNJ系列炮泥機已廣泛應用于鐵路、公路、水利水電、軍事、金屬礦山和煤炭礦山等爆破工程以及城市拆除爆破工程中,為施工用戶創造了良好的社會效益、經濟效益和環境效益,得到一致好評。2003年,該機榮獲中國鐵道學會頒發的科學技術三等獎。 

4鐵路隧道散裝炸藥自動裝藥技術與設備研究

為改變鐵路隧道爆破施工裝藥工序仍停留在手工裝填藥卷的落后狀態,從而實現裝藥工序的機械化乃至隧道施工的全面機械化,中鐵西南院主持完成了鐵道部重點課題“鐵路隧道散裝炸藥自動裝藥技術與設備方案研究(97G35)”和“鐵路隧道散裝炸藥自動裝藥設備的研制(99G49)”,提出了防水散裝重銨油炸藥配制方案和合理配比,研制了散裝炸藥自動裝藥機樣機并進行了樣機工業性試驗(如圖3所示)。

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研究成果解決了防水散裝炸藥的裝填難題,能實現裝藥自動化,且裝藥速度快、裝藥質量高、鉆爆成本低,適用面廣,具有廣闊的應用前景。1999年10月研究成果通過了鐵道部組織的技術評審,本課題研究在國內尚屬首次,具有國內領先水平。成果之一“氣動式炸藥裝填機”獲實用新型專利(專利號:ZL02221664.2)(如圖4所示)。 

5石方控制爆破技術

鐵路電氣化擴建二線大量石方控制爆破工程,是控制爆破條件最為苛刻的工程。它不僅要確保爆破施工自身的安全,還要保證鐵路線路、接觸網、通訊電路以及其他鐵路設施的完好,保證鐵路大動脈的暢通。中鐵西南院參加完成了鐵道部重點課題“寶成電氣化鐵路增建第二線石方控制爆破技術研究”的研究,該課題是結合國內第一條電氣化鐵路并肩修建第二線的應用科研項目。

課題在保證既有線安全暢通的前提下,通過研究電氣化鐵路復線控制爆破技術、安全防護措施、爆破振動監測與評估、石方控制爆破定額單價分析、爆破技術軟件優化、控制爆破施工組織及經濟分析,提出了有突破性應用價值的科研成果。提出的“電氣化既有復線鉆孔臺階非電微差松動控制爆破技術”在寶成電氣化復線施工中得到應用,在保證鐵路行車安全運營和施工安全方面,取得了顯著的經濟和社會效益,其研究成果總體上居于國內領先水平,可作為類似工程設計施工借鑒和經濟分析參考,也是制定電氣化復線控制爆破施工工法的科學依據;課題首次提出應用的SNS柔性金屬網防護技術及金屬防護排架的電安全性研究,對電氣化鐵路石方控制爆破防護及安全技術有重要的實用和科學價值;課題提出的“電氣化復線不同控制爆破等級的石方施工定額”,有所創新,填補了鐵路電氣化復線石方控制爆破空白,為類似施工工況投資預算提供了科學的經濟分析依據。研究成果在我國鐵路電氣化擴建二線工程中已經得到了廣泛的應用,于2001年通過了鐵道部組織的技術鑒定,獲2002年度四川省科技進步三等獎。

6城市區巖石路塹與淺埋隧道安全控爆技術

為解決重慶鐵路樞紐區成渝客專等新建線路有關路塹及淺埋隧道施工的難題,盡量減少建筑物的拆遷,實現環境友好、安全快速的城區鐵路爆破施工目標,中鐵西南院參加完成了鐵道部重大課題“城市區巖石路塹與淺埋隧道安全控爆技術研究(2010G016-L)”。

課題開展了城市石方爆破安全環保精細技術、淺埋及臨近建(構)筑物隧道安全快速爆破技術、鐵路建設典型建(構)筑物爆破拆除安全技術、重慶樞紐區域常見建筑物爆破振動施工安全控制標準、電子雷管爆破降振綜合技術、城區鐵路隧道減振施工新技術的研究工作,取得了豐碩的研究成果,申請發明專利4項,形成了《城市區路塹及淺埋隧道安全控爆技術指南》,編寫專著l部,發表科技論文10篇。2014年2月,研究成果通過了中國鐵路總公司驗收。研究成果在新紅巖隧道、火風山隧道、人和場隧道、重慶北站站場開挖、渝涪二線擴塹開挖、既有擋墻和橋墩爆破拆除等工程中得到了成功應用。

7出版著作《隧道爆破現代技術》

中鐵西南院編寫的《隧道爆破現代技術》一書于1995年由中國鐵道出版社出版,該書從理論和實踐角度全面論述了當時隧道爆破新技術,內容包括概論、爆破工程地質、隧道爆破器材及起爆方法、隧道掏槽爆破技術、隧道光面爆破技術、隧道爆破的設計、特殊條件下的隧道爆破技術、隧道爆破質量評價及隧道爆破量測技術幾個方面,可為爆破工程技術人員提供很好的參考與借鑒。

8承辦工程爆破學術會議并編輯出版會議論文集

2011年10月,由中國鐵道學會鐵道工程分會爆破專業委員會主辦、中鐵西南院承辦的第八屆三次鐵道爆破專業委員會學術會議在成都召開。中國工程院院士馮叔瑜,中國中鐵科技設計部副部長、中國鐵道工程分會秘書長何寧參加會議,與會代表來自鐵道部、鐵道學會爆破專業委員會、中國鐵道科學研究院及相關企業、研究機構、高等院校的爆破專家、學者共60余人。中鐵西南院《現代隧道技術》編輯部編輯出版了會議論文集。

9結語

20年來,中鐵西南院結合我國重難點工程進行工程爆破技術與設備研究,取得了包括硬巖特長隧道平導鉆爆法快速施工技術、炮泥制作設備、鐵路隧道散裝炸藥自動裝藥技術與設備、石方控制爆破技術及城市區巖石路塹與淺埋隧道安全控爆技術等方面的研究成果并成功應用,取得了良好的經濟和社會效益,通過編著出版相關著作和舉辦學術會議為爆破工程技術人員提供了學習和技術交流的平臺。在新的歷史時期。中鐵西南院將繼續努力提升科技創新能力,為推動我國爆破技術的發展做出新的更大的貢獻。

參考文獻

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[4]高菊茹,楊年華,涂文軒.PNJ—l型炮泥的研制與應用前景[C]//鐵道工程爆破文集.北京:中國鐵道出版社,2000:343~346.

[5]高菊茹,涂文軒隧道散裝炸藥自動裝藥設備的研制[C]//第七屆全國工程爆破學術會議論文集.

烏魯木齊:新疆青少年出版社,2001:660~663.

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[7]高菊茹,涂文軒.隧道開挖炮孔填塞技術試驗研究[J].鐵道建筑,2005,(Z):47~50.

[8]梅志榮,李林.中鐵西南科學研究院成立50周年科技成果集.2009.

摘自《中國爆破新進展》