水中岩石発破の特徴と施工方法
水中岩盤発破とは、発破対象岩盤の上部を水媒体で覆う発破を指します。一般的な土岩発破作業と比較すると、中間媒体である水の影響により、掘削、充填、爆轟方法が複雑になります。
陸上発破技術の発展に伴い、水中掘削発破技術も大きな進歩を遂げました。50年にわたる探究を経て、重慶長江水路工程局は、測位、掘削、装填・爆破、安全保護などの一連の課題を成功裏に解決し、水中掘削発破と露出発破に関する先進的な経験と施工技術を完備しました。1980年代後半、中国科学院機械研究所は長年の探究と実践を経て、防波堤や港湾堤防建設のための新たな軟弱地盤処理技術を開発し、発明特許を取得し、水中岩盤発破の応用分野をさらに拡大しました。
水中岩盤発破の操作方法と発破原理は、陸上発破とほぼ同じです。どちらも爆薬の爆発によって放出されるエネルギーを利用して媒体に作用し、岩石や土を砕き、破砕し、投げ飛ばすという目的を達成します。しかし、中間媒体として水を使用するため、一般的な土石発破作業よりも施工がはるかに困難です。水中岩盤発破プロジェクトでは、プロジェクトの規模、周辺環境、工期要件、建設機械や工具などを総合的に考慮する必要があります。操作方法と掘削装置を選択し、発破装置と装填、爆破方法などを選択します。
1. 水中岩石発破の特徴
1. 発破設備の選定 水中岩盤発破の施工条件は、一般的な陸上発破に比べて複雑かつ困難です。発破設備の輸送、装填、接続など、水面および水中の過酷な環境下で作業員の安全を確保する必要があります。陸上発破のように高感度爆薬を使用することはできません。安全性の高い乳化爆薬を使用し、優れた耐水圧とそれに応じた浮上防止対策を講じる必要があります。
条件が許さない場合は、陸上で一般的に使用される通常の発破設備のみ使用でき、厳重な防水・耐圧対策を講じる必要があります。
2. 発破パラメータの選択 水中岩盤発破で発生した岩盤破片は、水流によって洗い流されるか、水中の専用の破片除去装置によって除去されます。岩盤破片の粒子サイズ要件は、陸上発破よりも厳しくなっています。水中での岩盤発破の膨張と移動は静水圧で作用する必要があり、発破衝撃波は水面との接触面でエネルギー損失を生み出し、投げ出された岩石は水の正面抵抗と粘性抵抗を克服して作用する必要があります。水中工事の誤差も陸上よりも大きくなります。これらの理由から、水中岩盤発破に必要な爆薬の単位消費量は陸上発破よりも大きくなることが多く、穴間隔と列間隔は陸上発破よりも密になり、過度に大きな発破作用指数を使用することはお勧めできません。
3. 発破工事、特に水路内での工事では、水深、流速、風、波などの影響を考慮する必要があります。建設機械の設置・施工の安全性と信頼性、移動・後退時の軽快性と柔軟性を確保し、航行に影響を与えないようにする必要があります。水中岩石発破工事の工程は陸上よりもはるかに複雑で、特殊な設備を用いて施工する必要があります。一度盲撃が発生すると、陸上の発破よりも対処が難しくなります。そのため、工事作業は特に慎重かつ慎重に行う必要があります。水環境下に設置された爆薬や雷管は損傷を受けやすいため、水中岩石発破工事の各リンクをコンパクトに配置し、装填と発破を比較的短時間で完了できるようにする必要があります。
水中岩石爆破工事の難しさは次のとおりです。
（1）位置決めとラインの位置決めの難しさ。水流や波、特に水の可視性の低さの影響により、水中の岩盤表面における爆薬の位置を正確に特定し、施工中に厳密に位置決め精度を管理することは、陸上よりもはるかに困難です。特に水中掘削・発破工事では、掘削位置のずれが大きいと、次の列の穴を掘削する際に最前列の爆薬が爆発する可能性が高くなります。また、2つの穴が近すぎて共鳴爆発を引き起こす可能性もあります。これは重大な安全事故を引き起こし、建設作業員の生命と設備の安全を危険にさらします。
（2）掘削と装填の難しさ。水中掘削発破工事では、掘削作業船や作業プラットフォームを使用して水面に穴を掘ることができますが、水流や波の影響により、掘削位置を規定の偏差範囲内に制御することが困難です。装填作業は、爆薬袋の防水装置、掘削孔内の重りや泥などの堆積物の影響を受けることが多く、装填物の密度と長さに影響を与え、発破効果を低下させます。 4.発破の有害影響は大きく、広範囲に及ぶ。水中岩石発破によって発生する地震波は陸上発破よりもはるかに大きく、水底の粒子の振動も水衝撃波の影響を受けるため、水中岩石発破の破壊効果は、水衝撃波と地震波によって引き起こされる場合があります。水中岩石発破工事区域付近の建物、特に水中の建物、生物、水上船舶は、一定の安全距離を保つか、信頼性の高い保護措置を講じる必要があります。 2. 水中岩石発破は、その処理対象と作業方法によって、一般的に露出発破、掘削発破、チャンバー発破、軟質地盤処理発破、水中沈没船および沈没物処理発破に分けられます。
煙台ガイアのO2岩石発破システムは、防水膜の開発に成功し、水中発破環境に完全に適応できるようになりました。詳細については、こちらのページをご覧ください。
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