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​RCC围堰爆破倾倒拆除设计

futao 爆破拆除 2019-06-05 547 0
川渝拆除17713551981

RCC围堰爆破倾倒拆除设计

RCC围堰爆破倾倒拆除设计朝大坝坝体上游方向倾倒,否则,就会殃及大坝的安全。

1爆破倾倒设计的基本条件与现状

1.1倾倒条件

(1)倾倒空间。从爆前实测的水下地形来看:在围堰轴线上游70m范围内,正对15号堰块上游面的水下地形高程为62~73m;正对7~14号堰块上游面的水下地形高程为62~64m;正对6号堰块上游面的水下地形高程为64~95m。

从需拆除的高程110m算起,15号堰块、7~14号堰块、6号堰块的上游倾倒空间(高度)分别有37m、46m、15m。而堰块倾倒后所需的最大高度为30m,因此7~15号堰块具有足够的倾倒空间,但6号堰块完全倾倒的空间不够,本设计将该堰块原倾倒方案修改为钻孔与预埋药室相结合的爆破方案

图4.1三峡工程三期上游RCC围堰爆破拆除范围

图4.1三峡工程三期上游RCC围堰爆破拆除范围

(a)三期上游RCC围堰拆除范围平面图;(b)三期上游RCC围堰拆除范围纵剖面图注:1.三峡工程三期上游RCC围堰拆除范围分为三部分,即2~5号堰块、6~15号堰块及纵堰相接的左连接段。

2.2~5号堰块与左连接段采用深孔爆破法拆除,6~15号堰块采用爆破倾倒法拆除。

(2)倾倒部分堰体重心及药室布置。横向围堰从高程140m拆除到高程110m,拆除高度为30m,堰体横断面110m处的底宽为23m,倾倒部分堰体的横断面面积为390m2;重心位置距上游面7.46m,高程121.79m。

1号药室位置:高程108.7m、离上游面2.2m;2号药室位置:高程101.5m、离上游

面6.0m;3号药室位置:高程106.4m、离上游面10.5m;在装药廊道下游侧堰体内高程109.7m预埋一排断裂孔。

1.2预埋药室现状

在围堰施工中已按设计要求预埋了1号、2号、3号药室及断裂孔,为确保爆破效果,对预埋药室及断裂孔的现状进行了清查,各类药室及孔的清查量见表4.1。

表4.1预药室及孔清查数量统计表

表4.1预药室及孔清查数量统计表

经清查,各药室及孔的现状如下:

(1)1号药室。1号药室设计数量178个,实际预埋数量178个,但从现场清查情况看,主要存在以下几个问题:

1)部分药室内堆积有杂物。从探测仪器观察药室内杂物情况看,178个药室中,目前有42个药室内有杂物堆积,其中有11个药室内杂物堆积较为严重。

2)药室内积水。主要集中在10号、12号、14号堰块段,共有42药室积水至装药管段。

3)孔位及孔深变化。有23孔孔位变化较大,其中有2孔装药管存在较大的偏斜;除2个斜孔外,其他孔深变化较小(控制在8cm以内)。孔位变化多数是孔位参数的调整。

(2)2号药室。

1)杂物。78个2号药室封堵情况良好,用探测仪器观察干药室内均未发现异常杂物,2号药室有5孔存在2~8cm不等深的淤泥。

2)透风。有8个药室存在透风现象。从现场测量及制图结果看,产生透风的主要原因为下游排水孔离2号药室较近,甚至与2号药室底部贯通。

3)积水。除7号堰块外,其他堰块2号药室积水较多。

4)孔位及孔深变化。2号药室孔位变化较大,偏移10cm以上的有53孔;各孔孔深也存在一定的变化,孔深偏差10cm以上的药室有18个,偏差大于20cm有7个(Y2一7-6、Y2-7-8、Y2-9-2、Ya-9-5、Ya-9-7、Y2-13-5、Y2-13-2)。

(3)3号药室。

1)杂物。从目前对6号堰块段的探视,未发现杂物及积水。

2)孔位及孔深变化。3号药室孔位变化偏移10cm以上的有15孔。

(4)断裂孔。

1)杂物。除1孔孔口有少量混凝土浆外,其他孔内均无杂物。

2)积水。孔内积水较少,开孔后均自流排出。

3)孔位及孔深变化。断裂孔位变化及孔深变化不大。

(5)下游排水孔。下游排水孔有100个,其中13孔由于木塞楔入太下,暂没有进行开孔;所开的排水孔中有1个被堵塞,其他均贯通。

(6)堰顶排水孔。堰顶排水孔有6孔由于木塞楔入太靠下,暂没有进行开孔;所开的排水孔中有22个被堵塞或孔穿入廊道边墙而未贯通,其他均贯通。

1.2爆破倾倒参数设计

2.1预埋药室爆破参数设计

(1)标准抛掷单耗计算采用式(2.16),即K=0.4+(y/2450)2式中y——爆破介质重度,kg/m3。

(2)药室药量计算采用式(2.17),即Q=eKa(K+HCa)W3f(n)根据药室布置特点,药室内全部采用装药车装混装炸药。1号药室水平装药孔堵塞长2.2m;2号药室垂直装药孔堵塞长5.5m;3号药室水平装药孔堵塞长3.3m。

预埋药室装药工程量汇总表见表4.2。

表4.2预埋药室装药工程量汇总表

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2.2排水孔装药设计(含补孔)

6~15号堰块在装药廊道底板以下距廊道上下游壁面0.5m各布置有一排排水孔共221个,其中上游排水孔有121个,下游排水孔有100个,根据爆破效果的需要,为避免上游排水孔装药爆破影响2号药室的最小抵抗线,上游排水孔不装药,只利用下游排水孔装药,在2号药室之后起爆,为3号药室形成爆破漏斗创造较好的临空面。

对排水孔间距过大的情况,进行适当补孔,以保证相邻2号药室间最少有1个装药孔。补孔孔径110mm,孔深7.0m。7~15号堰块补孔的数量及装药工程量见表4.3。

表4.37~15号堰块补孔装药工程量汇总表

表4.37~15号堰块补孔装药工程量汇总表

续表

续表

下游排水孔(含补孔)装药段均为连续装药,混装乳化炸药以12.5kg/m计(装药孔孔径110mm)。

距离2号药室中心水平距离1.5m以外的排水孔利用长度为9.5m(含底部封堵2.5m),孔口堵塞1.5m,实际装药长度为5.5m,单孔装药量为68.75kg;距离2号药室中心水平距离1.5m以内的排水孔利用长度为6.5m(含底部封堵1.5m),孔口堵塞

1.5m,实际装药长度为3.5m,单孔装药量为43.75kg。

每个装药排水孔(含补孔)设1发起爆弹和1发数码电子雷管。

下游排水孔装药参数汇总见表4.4。

表4.47~15号堰块排水孔装药工程量汇总表

表4.47~15号堰块排水孔装药工程量汇总表

2.3切割孔爆破参数设计

根据模型试验成果,需将6~15号堰块分割成单个堰块依次倾倒,以减小整体倾倒带来的触地震动。

在6~14号堰块间每个横缝面布置1列切割孔,每列23个孔,共布置8列计184个孔。自上游向下游各切割孔编号为Q-i-j一k(i-i为相邻堰块编号;k=1~23)。

切割孔的孔径为91mm,孔距为0.85~0.9m。

切割孔孔底距断裂孔正常装药段的距离为1m,即该部位的切割孔孔底高程为110.7m,其余部位的切割孔孔底高程为111.5m。

切割孔内装成品药卷,正常装药段的线装药密度q线=1.0kg/m,采用435mm成品药卷;孔底部加强为4.2kg/m,采用p70mm成品药卷;根据孔深不同,加强段长1.6~

3.2m;根据孔深不同,每个切割孔内装1~2发数码雷管,每列切割孔分两段起爆,单段药量分别为344.44kg和284.74kg;堵塞长度为1.5~2.0m;堵塞段以下2m局部减弱为

0.5kg/m。切割孔装药量见表4.5。

表4.5切割孔装药量表

表4.5切割孔装药量表

2.4断裂孔爆破参数设计

断裂孔线装药重度按常规预裂爆破线装药重度的4倍来进行装药,其目的是保证上部倾倒堰体与下部堰体彻底分离。

经计算断裂孔线装药重度为1.5kg/m。

断裂孔底部3m加强装药,线装药重度为6.0kg/m(采用p80mm成品药卷),保证该部位的混凝土充分炸碎,以形成倾倒支点。同时为防止相邻段发生殉爆,相邻段的断裂孔底部线装药重度调整为2.0kg/m(采用p35mm成品药卷)。

表4.6为13号堰块断裂孔装药量表,断裂孔装药工程量汇总表见表4.7。

表4.613号堰块断裂孔装药量

表4.613号堰块断裂孔装药量

表4.7断裂孔装药工程量汇总表

表4.7断裂孔装药工程量汇总表

续表

续表

图4.26~15号堰块切割孔装药结构图(一)

图4.26~15号堰块切割孔装药结构图(一)

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图4.26~15号堰块切割孔装药结构图(二)

1.3爆破倾倒起爆网路设计

3.1雷管选择

由于倾倒部分需严格控制单段药量,对段间时差要求严格,不允许出现重段、串段现象,同时为保证起爆网路安全与可靠,对倾倒部分的各药室(1号、2号、3号药室)、装药孔(含装药排水孔、断裂孔、切割孔及补钻孔)均采用数码雷管。

每个1号、2号、3号药室及断裂孔均装2发数码雷管,切割孔根据孔深情况装1~2发数码雷管,排水孔及补钻孔每孔装1发数码雷管。

各药室(孔)的数码雷管延时按设计要求在0~15000ms范围内设置。

3.2时差选择

相邻的1号药室间、相邻的2号药室间、相邻的3号药室间以及断裂孔段间时差为68ms。

相邻的1号、2号药室间的时差为85ms;相邻的2号、3号药室间的时差为153ms;相邻的3号药室与断裂孔间的时差为85ms。

下游排水孔及补钻孔在前方2号药室之后9ms起爆。

切割孔分两段起爆,起爆时间与其隔一个堰块1号药室首先起爆的两个段别的起爆时间相同。

整个起爆网路的段间时差以17ms为主,少数段间时差为8~9ms。

3.3起爆顺序

倾倒部分总体起爆顺序:从15号堰块向6号堰块依次起爆。

各堰块垂直堰轴线向的起爆次序为:1号药室→2号药室→下游排水孔→3号药室→

下游水平断裂孔。

1号药室2~4个为一段,2号药室1个为一段,3号药室1~2个为一段,排水孔及补钻孔1~3孔为一段,断裂孔4~8孔为一段,切割孔9~14孔一段。

从15号堰块的第一个药室起爆算起,至6号堰块的最后一个断裂孔起爆结束,总的爆破时间为5355ms。各堰块第一个药室和最后一个断裂孔起爆的时间见表4.8。

表4.86~15号堰块的首末段起爆时间

表4.86~15号堰块的首末段起爆时间

3.4网路连接

各药室(孔)装药时,药室(孔)的编号应在数码雷管脚线端部贴上标签,并与数码雷管编号进行一对一的登记造册,以便设定相应药室(孔)内数码雷管的起爆时间。廊道内对应的3个2号药室范围内的数码雷管集中为一束,从廊道内排水孔牵引至堰顶;切割孔、断裂孔内的数码雷管也分别集中至堰顶。

每180发数码雷管为一组,用一个LOGGER数码雷管控制器。LOGGER控制器可逐一输入数码雷管位置编号和对应的延期时间,也可先对数码雷管位置进行逐一编号,然后再统一输入对应的延期时间。在数码雷管延期时间设定后,通过LOGGER控制器对起爆网路的数码雷管位置编号、身份编码、延期时间等信息进行检查。

然后将各LOGGER数码雷管控制器用导线连接到数码雷管专用起爆器中,并进行网路的整体导通检测。

1.4倾倒爆破堰段钻孔及火工材料工程量根据上述设计,倾倒爆破堰段钻孔及火工材料工程量汇总表见表4.9。

表4.9倾倒爆破堰段钻孔及火工材料工程量汇总表

表4.9倾倒爆破堰段钻孔及火工材料工程量汇总表




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