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水下爆破基本知识、技能及操作规范
第六节 水下爆破
一、水下钻孔爆破
(一)施工特点
水下爆破是在水中、水底介质中进行的爆破作业,
适用于河道整治、水下管线拉槽爆破(包括开挖沉
埋式水底隧道基坑)、水工建筑物地基开挖、爆破
压密和桥梁基础开挖等。
水下工程由于能见度较低,加上水的流速、潮汐、 水深、地形等复杂因素的影响,钻爆施工难度较陆域 大,爆破后的碎石不便于清碴船清碴。实践证明,爆
水下裸露装药爆破法就是把装药直接放置在水底
,紧靠礁石表面进行爆破的方法,它与陆上裸露
爆破法基本相似,但由于水介质的影响,在炸药
消耗和施工工艺方面有所不同。
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水下裸露爆破法具有施工简单、操作容易和机
动灵活等优点,它多用于航道整治工程中的炸礁
、沉积障碍物和旧桥墩的清除、过江沟槽的开挖 以及胶结沙石层的松动。但水下裸露爆破法炸药 单耗大,相对于水下钻孔爆破来说,效率较低, 同时又不能开挖较深的岩层,因此在应用上受到 限制。
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(2)开机钻进 当岩层表面有沙卵石覆盖或强风化岩时,可用 高压风驱动水流将其冲走,再实施钻孔。达到设
计深度后,再来回提钻数次,使炮孔孔壁光滑,
最后提出钻杆,检查验收炮孔。
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3、药包、起爆体加工
(1)药包加工
目前国内各类爆破器材生产厂家均可按照用户 要求提供相应规格的水下爆破专用药卷,省去了 小药卷加工成大药卷及防水处理的工序。用于水 下的药包有两种:
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同时尽量多覆盖钻爆区,做到机动灵活,缩短
移船定位爆破周期,提高工效。在钻进过程中因
受水流、风浪、潮汐等影响,船体的位移量不宜
大于10cm,以减少钻进中出现导管和钻具倾斜、
折断及丢失的现象。
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2、水下钻孔作业
水下钻孔,目前均采用风动钻具,操作省力省
工,进度快。钻孔工序分下套管和开机钻进两个 工序。 (1)下套管 根据施工区炮孔位置和水深情况,配接好套管
深要求,可加工成9、12、15、18、21、24kg的药包
。
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目前广泛采用500mm×800mm塑料袋,将装药做
成扁平形状的药包,其长宽厚之比为3:1.5:1较
为合适,可增大药包与岩石的接触面积。为防止 塑料袋在激流暗礁上划破,通常在塑料袋外用长 0.8m、宽0.28m的竹笆或纸箱包装做保护层,并在 药包的两端加配重,配重可就地取材,采用块石 或沙石。
1、岸边直接敷设法
当水较浅、爆破区靠近岸边、能从水面看清待爆目
标时,可从岸边通过斜坡平台滑放,或用钎杆插送
。
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2、潜水敷设法 水深3m以内,流速小于0.5m/s时,对于零星分布 的少量块石或孤石,可采用潜水员入水敷设药包的方
法,在此条件下,潜水效率与作业条件关系密切。
3、沉排法
水较深、水底较平坦的岩石开挖工程,可在设有斜
采用8号金属壳雷管(电或导爆管毫秒雷管), 每孔至少装两发雷管,并联接在两个起爆网路中 。引出的导线松弛地绑扎在一根直径6~7mm的尼 龙绳上,尼龙绳与药筒绑牢,既当投放起爆药卷 的提绳又可保护导线,避免被水流冲散、冲断。
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4、钻孔检测、装药和填塞
钻孔完毕,装药前应先用送药杆检查钻孔,核
实钻孔的深度和孔壁的光洁度,达到设计要求后 即可进行装药。装药时用送药杆压住药包顶部, 拉住提绳,通过导管缓慢地送入孔内,使药包底 部与孔底接触。装药完毕,用送药杆压住药筒顶
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5、绳递法
绳递法又称空中吊炮法,通过跨河缆投放药包。其
方法主要是在陡崖狭窄的急流河段,船只无法到炸点 投药时,可在离炸点20~30m的上游河面上,用直径 14~17mm钢绳横架一根跨河绳,绷紧后套上铁环,铁 环上系一根拉绳至两岸,便于牵引铁环左右移动。
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用尼龙绳或钢丝绳穿过铁环拉吊药包,称药包主
长度,距水面附近配花格子管,以便钻孔时石碴
和水从花格子管中流出,不冲向操作平台。用枇 杷头钢绳拴好套管,吊起沉放入水。
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为使套管垂直不受流速影响而倾斜,在套管脚
上1.0~1.5m处拴上一根直径15mm的白棕绳做提头
绳,将绳头拉向上游部位,专人护理,听从作业 组长指挥,随套管下沉慢慢松放直至套管正位后 ,固定在桩上,取下钢绳,固定套管,即可吊钻 杆入套管钻进。为便于接卸钻杆,钻杆长度应根 据钻架高度选取。
水下钻孔爆破的钻爆参数一般是参考一些成功 的
工程实例的经验参数来选取。在教材上表6-4中给
出了正常水下爆破中采用垂直炮孔时各种炮孔直
径条件下的钻孔爆破参数。表6-5中给出了一些国
内外水下爆破开挖工程中采用的钻孔爆破参数和
有关技术指标。
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(三)施工技术
1、钻孔船定位 水下钻孔是通过水上作业船(驳)或钻孔平台配 以导管穿过水层对岩石进行钻孔,船与平台必须 依靠锚绳和桩定位。对于钻孔船,为便于移船和 定位,同时确保邻近航道的正常通航,可在其上 游抛倒“八字”锚,两侧抛开锚,通航一侧连接 锚链下沉,使其有足够的水深过船,以便施工通 航两不误。
部,抽出提绳,用粗沙或卵石填塞。拔起送药杆
,提起导管,拉出导线,系于钻孔船或浮筒上。
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(四)起爆方法
水下爆破工程通常采用电起爆和导爆管起爆两种
起爆方法。 1、电爆网路的形式与敷设 (1)电爆网路形式 为确保水下钻孔爆破的电爆网路准爆,均采用并 串联起爆网路。
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(2)主线加工及敷设 ①主线加工。用直径17~21mm的白棕绳、尼龙绳或 麻绳做主绳,将电爆网路的主线每隔40~60cm松弛地 用细绳绑扎在主绳上。
①震源柱药筒。塑料壳制成,筒长0.5m,直径 90mm,装药3kg,底部和口部有螺丝口,便于连接 。药筒的上部有一盖板,板上有一孔,便于装雷 管。
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②牛皮纸浸蜡包装筒。筒长0.5m,重3kg,药筒 采用竹片绑扎连接,加工成不同长度与重量的药 包,或直接采用抗拉性能好、密度大的乳化炸药 药卷。
(2)起爆体加工
非机动船投药,能在任何急流险滩或滑坡河流段
施工。作业时配备一艘25~30吨的非机动船作为定
位船,船上装有小型柴油机作为定位抛锚和施绞投
药船用,安装有扬声器、对讲机等通讯工具和爆破 仪表。
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投药船选用8~15吨的船,中舱两舷设翻板,板长5 ~6m、宽0.3m、厚度0.04m,用铰链与船体连接, 船上配有测深仪、对讲机等仪器和通讯设备。另配
②主线敷设。爆破网路的主线,在有流速的河段,
一般在位于爆破安全区上游的定位船上顺流引放;在 缓流或沿海地区,当炮孔区域线联结形成整体爆破网 路后,随即进行钻船横向位移,到达安全区后即可通 电起爆。
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2、导爆管起爆法
导爆管起爆法大多采用簇联方式连接网路并起
爆。
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二、水下裸露爆破
(一)一般概念
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由于水下爆破的影响因素很多而且复杂,因此
,目前对于水下爆破参数的计算尚没有准确统一
的计算公式,在工程施工中常常采用条件类似的
工程施工总结的参数,或者采用一些经验公式估
算,然后在工程中通过试爆进行修正。
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(二)施工方法
水下裸露爆破施工方法的成败关键是如何在指定的 施工地点正确无误地投放药包并起爆。水下投放敷 设药包应根据水深、流速、流态、工程量大小及通 航条件等情况,采用不同的投药敷设方法。
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坡平台的工作船上,或在岸边架设滑道,将药包按设 计间距排列在木排、竹排或尼龙框上,形成网状,然 后推滑下水,用木船拖至爆区,配上重物将排架沉至 待爆目标。
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4、船投法 大面积或大量水下裸露爆破工程,宜用船投法。 大型山区河流,河道较宽可用机动船投药;中小型 河流,因航道条件较差,大多采用非机动船投药。
绳。在药包的捆绑绳上,拴几根拉绳至两岸,用
来提高投药的准确性和使药包紧贴礁石,称药包 脚绳。1994年乌江白马至涪陵河段的鸡公岭发生 滑坡,堵塞河段,后经两年吊绳水下疏炸,疏通 了河道,恢复了通航。
(三)药包加工
一般来说,水下裸露爆破应采用乳化炸药,在制作药
包时可将经检查的两发雷管直接插入药包中。根据炸
有功率为110kW 的机动船负责交通和送药包。定位
时,由机动船拖带定位船在爆区上游锚泊定位,一 般用主绳和左右边绳锚泊在施爆区上游70~120m处 。定位船根据投药船炸礁的需要,负责上、下、左 、右移位,使定位船与投药船始终固定在被炸礁石
的同一流线和断面上。投药船每投放完一船(次)
药包,由定位船将其绞拖至定位船附近,然后起爆 。
破和清碴是水下开挖工程的两个重要组源自部分,要取得较高的综合效率,两者必须密切结合。 水下钻爆应按开挖断面和船位有序地进行。一般是 由下向上,由外向内,由深而浅分段进行。除岸上设 置纵横断面外,首先应在图上提取坐标,布置船位和
孔位,然后在现场用全站仪根据图上坐标跟踪定位布
孔。
典型的水下爆破
(二)钻爆参数