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水下爆破技术在航道工程中的应用
日期:2016/8/10             来源:土木工程网  
【摘 要】本文主要针对目前在我国的航道口的治理工程中,非常常用的一门技术,即为水下爆破技术在航道口治理工程中的应用,而且本文着重介绍在进行对于海洋中岛屿礁石的开挖过程中,所需要使用到的聚能爆破技术,并且介绍了如何使用聚能弹和聚能弹的制作过程。因为聚能弹具有工艺简单,爆炸时比较灵活,可以进行大规模的爆破等有点,因此对于进行航道口的治理工程中进行水下爆破施工具有极高的代表性和参考价值。 
【关键字】水下爆破;航道工程;聚能弹;聚能爆破技术 
  前言 
  随着我国经济的飞速发展与我国发展建设的需要,在对我国的海上航道进行工程的过程当中,水下爆破技术已经被人们进行了广泛的应用与开发。在进行水下爆破施工的过程中,施工现场周围环境的变化和影响将会对水下爆破施工带来极大的不便,比如说潮水的到来和退去、水面上刮起风浪、海水下面水流的速度和海底各种其他物质的流动等自然因素。这些自然因素都有可能对于我们所进行的航道工程中的水下爆破施工造成不可预知的影响。由于是在水下进行施工,所以在进行航道工程的时候,水下爆破技术不是一门单一的工程,而是一门系统的、综合的工程项目,我们需要从多个角度来对航道工程中的水下爆破进行完善,以达到水下爆破技术标准。 
  1 聚能爆破的设计与实现 
  1.1 聚能爆破的原理 
  在进行航道工程中的水下爆破时,当需要进行对于水下障碍物的清理,水下礁石的破坏与水面有时候可能一些障碍石头等一些状况的水下爆破施工过程中,一般采用的裸露爆破的方法,该方法是将炸药包直接防装所需要进行水下爆破的石头的表面,然后在进行爆破。由于爆炸药物在进行爆炸的过程中,特别是这种爆破在水下进行的时候,爆破炸药在进行爆破的时候将会由于环境的原因而造成大量的能量的浪费,从而使得不能产生足够的能量作用在我们所需要它所应该利用的地方,因此,在进行航道工程中的水下爆破时,应该利用爆破炸药在爆破时,爆破的时候所产生的能量将具有与爆炸产物的运动方向上大体垂直的这个特点,来将炸药包制造成我们所需要的,能够将爆炸时所产生的能量进行充分运用的形状。在爆炸的时候,靠着这种特殊的结构构造,能够让爆炸产物汇聚到一起,而使得爆炸产生的能量密度进行提高。而我们在一般情况下,将这种能够提高爆炸物高能反映的拥有特殊结果特征的炸药包称作聚能弹。而利用以上所说的那种能量来完成对于破碎岩石的穿透,就被称作是聚能爆破。 
  1.2 聚能弹的主要参数分析 
  由于在进行水下爆破作业的过程之中,需要强大的爆压以此来增加爆炸的威力和爆速,而就目前来说,一般都是使用特制的乳化炸药来配置聚能弹炸药,而在这个配置过程完成以后,制作而成的聚能弹炸药在进行爆破的时候每秒的爆速将会达到6500米每秒以上了,而炸药的密度也会达到1.25克每立方厘米以上。因此在实际中运用聚能弹进行航道工程的聚能爆破的时候,一般都是采用圆柱形聚能穴来对炸药进行安放,以此加快主要爆炸的过程。 
  1.3 聚能罩的应用与制作 
  聚能罩指的是在航道工程的聚能爆破的爆炸过程中,那些因为爆炸而产生的能量所聚集而成的射流动能,这种能量将提高本次聚能爆破中的对于需要进行爆破的物体的穿透能力等,因此在聚能罩的生产过程之中,聚能罩的生产应该满足以下要求,一个是聚能罩的可压缩性小,因为在总体能量不变的情况下,你压缩的越很,那么在单位面积上所能产生的冲击力就会越大。第二点是密度高,只有有了一定的密度,你在进行操作的时候,就有可能发生意外。第三点是聚能罩的可塑还有延伸性好,这是必须需要注意的一点。 
  现在对于聚能罩的生产过程中,基本都是采用钢,铁铝,等金属材料,而对于聚能罩的厚度来说,一般都是1~3毫米之间。而聚能罩的形状也是多种多样的,可以是圆锥形,半球形等等一系列的形状,而圆锥形的聚能罩和半球形的聚能罩的目前我国在航道清理工程中,水下爆破时,所使用的最多的聚能罩形状。而对于聚能罩的材料而言,铝制品的聚能罩具有加工简单,成本低廉的特点,而受到大家广泛的欢迎。 
  1.4 聚能炸药包不同规格的设计 
  现如今我国在对于聚能弹的设计之中,一般分为以下几个规格的聚能弹进行使用,而这几种聚能弹分别是二十千克,十六千克,十二千克,和八千克这四种。就一般的进行航道工程的水下爆破而言,如果爆炸区的距离离我有1KM开外,就应该选择二十千克的聚能弹来进行使用。而当距离在五百到一千之间的时候,应该采用十二到十六千克的聚能弹来使用。而当距离小于五百米的时候,则要选用八或者十二千克的来进行使用。 
  2 举例说明 
  2.1 乌江航道 
  乌江航道作为我国的一条重要航道,它由于在河道中的石滩数量多,密度大等不利因素,因此对 它的航运发展造成了非常大的影响,而对于乌江航道来说,航道的整治工作,将主要通过水下爆破来完成。而由于其航道中,河道的复杂多变行,也为航道清理过程中的爆破施工工作的技术难度和施工成本造成了增加。在对于乌江航道的水下爆破施工过程中,我们将主要采取水下钻孔的爆破技术来进行对于乌江航道的水下爆破施工,因为水下钻孔爆破它对于具有工程量大,所需要炸开的岩石层数厚,工作地点可以进行钻孔工作定位等特点的工点的使用有着极大的优势。 
  在本次乌江航道的清理工程中,水下裸露爆破也是必不可少的,因为在某些地段,比如次生型的石滩等位置是并不适合与使用水下钻孔爆破或者说根本无法使用水下钻孔爆破的,因此必须要借助水下裸露爆破来完成预定目标。在进行乌江水下钻孔爆破的时候,结合目前国内外在这方面的最先进技术,将采用全新型的钻孔船,该钻孔船具有自航和全液压自升等特点,采用GPS全球定位系统对需要进行钻孔的位置进行定位。在定位之后,该钻孔船上所拥有的四台钻机就可以对所需要钻孔的地方进行工程作业了,而该钻孔船作为我国新型科技发展下的产物,本身便具备有发电站等多种现代化设备,可以在一些复杂多变的环境下进行二十四小时不间断作业。 
  在钻孔和炸药都已经到位的情况下,乌江航道的清理工作采用的是非导电爆管的雷管来进行的爆炸工作,而在爆炸的过程中,每个爆炸点之间,大概会留有微小的时间差,这个时间差仅仅是二十五到三十毫秒。而对于乌江航道的清理工程中,我们采用了跨河缆吊放式和安放式来进行的水下裸露爆破中的炸药包的安放。最后在通过对于破碎的深度和药量等方面的技术,大致的估量出应该用多少千克的炸药来进行水下爆破工作。并且最终获得了巨大的成功。 
  3 结束语 
  对于目前来说,航道清理过程中的水下爆破技术还有着较为广阔的改进空间,而作为一项系统的工程,我们不仅需要从最终效果上来确认水下爆破的实施是否成功,还应该要在进行水下爆破的时候,进行一定的安全防护和对水下爆破的控制。随着如今科学技术的不断进步,在水下爆破技术方面也应该要进行不断的探索,使这项技术更加的成熟,使其变得更加科学和规范。这也是我们对于水下爆破技术今后发展中的期待。 
  参考文献: 
  [1]梁禹,吴立,左清军.长江航道水下炸礁工程炸药单耗优化研究[J].爆破,2012(02). 
  [2]姚逢文.浅谈航道疏浚施工中的相关问题及控制措施[J].城市建设理论研究(电子版),2011(23). 
  [3]崔静.航道治理工程中水下爆破技术探讨[J].建材与装饰,2012(11).
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