二酸化炭素岩石解体システムの建設技術の調査と分析
要約：中国の地下鉄建設は現在急速な発展の段階にあり、それらのほとんどは都市の繁栄した地域で建設されています。地下鉄の駅の発掘や建設による汚染防止は比較的厳しい。地形がより厚く、より硬く、より複雑な岩層である場合、岩の掘削と建設は困難です。基礎ピット、周辺の建物、歩行者、車両の安全を確保することを前提に、硬岩の発掘と建設の進捗をどのようにスピードアップするか？建設期間の要件は、地下鉄の基礎ピットの掘削が直面する大きな問題です。CO2クラッキング岩盤掘削技術（CO2岩石解体システム）を採用し、開放面で岩盤を掘削・膨張させて岩盤を破裂・滑らせて自由空間の境界面を形成し、開放面に沿って継続する割れた岩の後。CO2ガスクラッキング建設方向の大面積掘削は、ステーションの深い基礎ピットの掘削を効率的かつ迅速に完了することができます。
1プロジェクトの概要
広州の地下鉄駅は、全長445.21m、標準区間幅23.8m、基礎ピット深さ約30mの4階建ての地下鉄駅です。駅のある岩盤表面は浅く埋もれており、主に風化の少ない礫岩、風化の少ない粘土質シルト岩、風化の少ない砂質泥岩、風化の少ない泥岩、風化の少ない混合小石礫岩などの四次岩で構成されており、岩石強度が高く、わずかに風化岩の掘削深さは6〜20mで、わずかに風化した岩盤は北に向かって厚くなります。実情によると、駅北端の石材は約8万m3、長さは約240mである。
2 CO2ガス分解岩の原理（岩石解体システム）
CO2ガス砕石（岩石解体システム）の原理は、液体二酸化炭素を使用して、急激な加熱条件下で急速かつ急速にガス化および膨張し、強い衝撃力を生成することです。適切な制御により、岩石割れの効果が生まれます。
まず、充填機を使用して液体二酸化炭素をクラッカーに充填し（また、加熱装置、下部の鉄板などを取り付けます）、クラッカーを穴に取り付けて穴をしっかりと密閉します。次に、エキサイターを使用して作動させます。クラッカーの加熱装置は、急速加熱の条件下で液体二酸化炭素を1,000〜2,000倍以上急速に膨張させ、瞬時に強い衝撃圧力（300〜400 MPa）を生成します。シールの下部にある鉄板を突き破り、設定された通気孔に沿ってすばやく飛び出します。穴が塞がれているため、ガスが自由に漏れることができず、周囲の岩石に衝撃を与えて破壊的な影響を与え、岩石の割れ（岩石の解体）効果をもたらします。
3二酸化炭素ガス分解岩の利点（岩石解体システム）
主な利点：
①本質的な安全機能を備えています。保管、輸送、持ち運び、使用、リサイクルの面で非常に安全です。メインエンジンはクラッカー装置から分離されており、ガス充填から岩石クラッキングの終了までの時間は比較的短いです。液体二酸化炭素の灌流には1〜3分しかかからず、最後までの励起には4ミリ秒しかかかりません。実装プロセス中にダムガンはなく、ガンの検査は必要ありません。安全警告距離は短く、隠れた安全上の問題はありません。
②方向性割れの可能性があり、特に住宅地、トンネル、地下鉄、地下などの特殊な環境では、実施プロセス中に破壊的な振動や短波がなく、影響を与える可能性があります。周辺地域。環境への破壊的な影響はありません。
③花火の必要がなく、管理が簡単で、習得が容易で、オペレーターが少なく、専門スタッフも必要ありません。④材料は豊富な供給源であり、現場で入手可能であり、化学プラント、ガス充填ステーションには液体二酸化炭素があります。
⑤効率を上げ、コストを下げます。複雑な承認手順と管理上の制限を減らします。二酸化炭素を注入する前は、それらは非爆発性の製品です。
法律環境保護：方向性ベントは周囲の環境に損傷を与えず、一酸化炭素や窒素酸化物などの有害ガスを生成しません。
△利便性：異なる充填量による異なるタイプの一定のエネルギー放出の交換シートと加熱活性剤は、異なる作業環境に適応するように、膨張システムの作業圧力を制御できます。
⑧経済性：システム全体を繰り返し使用でき、使用コストが安い。
⑨安全性：爆発的な発破と比較して、組み立て、充填、輸送のプロセスは安全で信頼性があります。ダムガンの崩壊の事故を排除できます。
⑩高速：組立・充填作業が簡単で、励起準備時間が短いため、作業効率と大量生産を大幅に向上させることができます。
4二酸化炭素ガス分解試験状況
4.1テストの目的
基礎ピット周辺は建物が密集しているため、周囲の請願圧力が高く、発破などの振動の大きい工法は使用できません。二酸化炭素ガス分解法の試験結果を利用して、硬岩掘削問題が解決できるかどうかを分析できることが期待されます。実験を通じて、面表面、掘削穴の距離、穴の深さ、傾斜角などの関連パラメータが決定され、二酸化炭素ガスの分解の効率を分析および改善するためのデータサポートが提供されます。周囲の振動、騒音、飛んでいる岩などに対する砕石法の影響は、実験を通してテストされます。
4.2試験場所と地質条件
今回の試験では、基礎ピット面から約13m下に開放面と代表的な岩層を持つ43軸西側の岩層を選定し、試験範囲は1.5m×4mとする。テストサイトの岩石タイプは、わずかに風化した礫岩<9-1>、砂利の含有量は約75％〜85％で、サブラウンドからサブプリズムです。サイズは主に垂直方向に1.50〜7.50 cmで、最大粒子サイズは10.0cmを超えています。、小石が不均一に分布しています。
4.4テストの概要
（1）試験結果は、岩石割れ能力は基本的に風化の少ない岩層の施工要件を満たし、工程が簡単で操作性が強いことを示しています。このテストでは、穴の間隔は0.8×0.8m、穴の深さは3.0mであることがわかりました。岩石割れ効果は理想的であり、石掘削工事の二酸化炭素ガス割れ岩石工事パラメータとして使用できます。今回掘削した18m3の穴は40m3の割れた岩に達する可能性があります。岩が割れた後、大きな岩の発破はすぐに壊れる可能性があります。
（2）実験の結果、砕石法は基礎ピット周辺の振動、騒音、飛石への影響が少なく、二酸化炭素分解の全体的な安全性は通常の発破よりも優れていることがわかりました。
（3）要約すると、二酸化炭素ガス分解工法の使用は、プロセスが単純で、わずかに風化した岩層を破壊する効果が理想的であり、周囲の環境への影響が小さい。このプロジェクトの発掘の建設期間と安全要件を満たすだけでなく、都市の土地保護の範囲と発掘工事が厳しく禁止されている石の発掘を促進する上で積極的な役割を果たします。
5二酸化炭素ガス分解の実施方法
5.1地上手術室の工法
（1）二酸化炭素クラッカーを充填する前の準備。
（2）組み立て：
①フラクチャリング装置の液体貯蔵管を陳列棚に置き、鉄線をメインパイプに挿入し、フックの端をメインパイプの端からレタリングで突き出させます。次に、加熱装置のワイヤーを鉄のワイヤーで引っ掛け、ワイヤーを引っ張って、ワイヤーを液体貯蔵管のもう一方の端から突き出させます。
②定圧せん断はガスケットに取り付けられ、加熱装置のワイヤーに接続されています。次に、加熱装置を引き出して、定圧低減スライスが液体貯蔵管に完全に入るようにします。
③最初にリリースチューブを締め、次に充填バルブを締めます。手がねじ込めなくなるまですべてねじ込みます。
④ねじ込み式破裂装置を分解機に配置します。ジョーの充填バルブの一端を分解組立ヘッドに挿入します。次に、非常停止ボタンを時計回りに回し、開始ボタンを押して分解機を始動します。
⑤クランプボタンを長押しし、圧力が10MPa以上になったら解除します。次に、圧力が10MPaに上昇したら、締め付けボタンを押し続け、締め付けボタンを放します。
⑥リリースボタンを長押しして、クラッカーを回します。
すことを繰り返すステップ
⑧抵抗を測定します。通常の抵抗は通常2Ωです。
（3）インフレ：
①破裂装置を充填テーブルに置いて充填穴を揃え、クランプロッドを締め、六角レンチを使用して充填バルブを開きます。
②充填機のリセットボタンを押して、計量インジケーターのクリアを回します。
③脱気：毎日初めて作業する前に、空気を抜いてパイプライン全体を空にする必要があります。まず、充填ステーションのインレットボールバルブとアウトレットボールバルブを開きます。次に、アウトレットボールバルブが連続的なホワイトガソリンを放出するまで収縮ボタンを押してから、アウトレットボールバルブを閉じます。
④パイプを洗う：デフレーションボタンを押した後、インレットボールバルブを閉じ、アウトレットボールバルブを開いてクラッカー内の二酸化炭素を放出します。大部分が終わったら、アウトレットボールバルブを閉じます。
⑤充填：アウトレットボールバルブを閉じた後、クラッカー充填バルブを開くと、液体二酸化炭素がクラッカーを約-10°Cまで冷却し、冷却後に高圧なしでクラッカーを充填できます。液体二酸化炭素を設置すると、クラッカーが一杯になった後、圧力が8MPaに達すると機械が自動的に停止します。機械が停止した後、アレンキーを使用してクラッカーの充填バルブを閉じ、次に入口ボールバルブを閉じ、次に出口ボールバルブを開いて余分なガスを放出します。
⑤テストの気密性：クラッカーの充填バルブとリリースチューブを別々に水中に入れ、気泡があまり出ていないことを確認します。
5.2現場での工法
（1）機器の輸送：
①クラッカーの長さは2m、外径は110mmです。クラッカーにガスが充填され、チューブ内の圧力が8MPaに達すると、充填が完了します。このとき、クラッカー内の液体二酸化炭素の質量は約6.8kgです。そよ風岩の破砕能力は14-30m3です。
②クラッカーを地上で液体二酸化炭素で満たした後、クレーンまたはタワークレーンで疑似割れ岩の場所まで垂直に吊り上げます。
（2）掘削：掘削リグのタイプを選択します。ハードロックの場合は、掘削するダウンザホール掘削リグを選択します。空のサーフェスの勾配は1：0.35を超える必要があります。一般的に、岩の表面には2列の穴が配置され、梅の花のパターンで配置されます。穴径は13cmです。、ボアホールの間隔は垂直方向と水平方向に0.8〜1.2m、掘削深度は3〜4mで、90°で岩層に掘削されます。
（3）クラッカーの設置：掘削が完了したら、気管を使用して穴の泥や小さな岩を吹き飛ばし、穴の破片をきれいにしてから、適切な砂利で埋め戻します。ガス入りクラッカーと長さ2mの接続パイプを接続してパイプを形成し、クラッカーを穴に入れて接続パイプが岩盤表面から漏れないようにします。クラッカーを取り付けた後、クラッカーと穴の隙間を3〜5mmのグアマイトで埋め、振動棒で振動させて圧縮します。
（4）破裂装置の抵抗検出とワイヤー固定保護：
①破裂装置を穴に入れ、グアマイトを充填し、振動させて圧縮した後、破裂装置からワイヤーを引き出します。
②前にワイヤーを使用していないか確認してください。皮膚の折れ、ひび割れ、ワイヤーの折れなどの欠陥があります。③マルチメータを使用してクラッカーからのリード線の抵抗を測定します。抵抗は約4Ωである必要があります。抵抗が大きすぎるか、抵抗が0の場合、認定されません。
④ダブルワイヤーロープで各クラッカーを接続接続パイプの頭をすべて直列に接続し、スチールワイヤーロープの端をしっかりと固定し、砂利が飛び出さないように各穴をアスファルトキャンバスで覆います。 ;
⑤エキサイターの電力に応じて、すべてのブレーカーをワイヤーで直列に接続し、最後にエキサイターに接続します。
（5）励起：すべての破砕装置をワイヤーと直列に接続し、それらを励起装置に接続し、励起装置を安全な位置に移動し、すべての人員が危険な領域から避難した後、クラッキングロックをアクティブにします。
（6）リサイクル：
①回収した破裂装置を手術室に運び、破裂装置を分解機のジョーに置き、充填バルブの一端を分解組立ヘッドに挿入します。次に、非常停止ボタンを時計回りに回し、開始ボタンを押して分解機を始動します。
②リリースボタンを長押しし、クラッカーを回転させます。
③クラッカー内の残留物は、次回使用するために片付けてください。
6結論
二酸化炭素分解岩盤掘削工法は、岩盤を開いた面で掘削して亀裂を入れ、岩盤を破裂させて滑らせて自由空間の境界面を形成し、の垂直方向と水平方向に沿って継続することです。ひびの入った岩の後の開いた顔。大面積の試錐孔は、二酸化炭素ガスのクラッキング建設に使用され、深い基礎ピットの掘削を効率的かつ迅速に完了することができます。同様のオープンカット基礎ピットのひび割れ岩建設において模範的な役割を果たし、将来の都市基礎ピット石掘削建設技術の開発のニーズをよりよく満たし、地下鉄建設技術の効率的かつ安全な建設を促進し、エネルギーを満たします-節約と消費を減らすグリーン建設の主張。
