Файл: Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве.pdf

обусловлены тем, что она определена косвенным путем через эффективный параметр и естественно может быть ошибка, по­ скольку не учитывались плотности взрывчатого вещества при заполнении зарядной камеры в каждом конкретном случае и некоторые физические свойства грунтов. Например, при одина­ ковых диаметрах заряда d=7,5 см и глубинах заложения Іі= = 60 см (см. табл. 3) в одном и том же грунте (суглинке) в пер­ вом случае диаметр цилиндра выброса составлял 7,3 м, а во втором случае 6 м. Это, очевидно, объясняется тем, что плот­ ность заряжания в первом случае больше, чем во втором. Сле­ дует отметить, что полученные нами значения критической скорости можно рассматривать только как весьма ориентировоч­ ные и справедливые лишь по порядку величины. Для непосред­ ственного вычисления параметров взрывной выемки их исполь­ зовать нельзя. Для получения приемлемых величин С необхо­ димо измерять объем выброшенного грунта с учетом изменения его плотности в процессе взрыва, используя формулы (11.19) н (11.32), либо определять С по скорости распространения упру­ гих продольных волн в грунте, считая, например, что критиче­

тальных непрерывных и вертикальных цилиндрических зарядов.

что для образования указанной воронки потребовалось взрыв­

При использовании непрерывных цилиндрических горизон­ тальных зарядов расход ВВ на 1 м3 выброшенного грунта со­ ставляет, как правило, 0,6—0,8, а иногда даже 0,5—0,6 кг/м3 (см. табл. 3). Таким образом, эффективность применения гори­ зонтальных непрерывных цилиндрических зарядов в 2—3 раза больше, чем вертикальных. Это обстоятельство объясняется тем, что при вертикальном расположении заряда различные части его работают в неодинаковых условиях и эффективно дей­ ствует только некоторая средняя часть заряда. При вертикаль­ ном расположении заряда бесконечной длины эффективно ра­ ботает только та часть заряда, которая находится непосредствен-

численный множитель порядка единицы), а остальная часть за­

Г Л А В А 111

ПРИМЕНЕНИЕ ВЗРЫВОВ НЕПРЕРЫВНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ИЩЕЛЕВЫХ З А Р Я Д О В

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Как известно, для существующей технологии взрывных работ, применяемой в СССР и за рубежом при строительстве открытых каналов и различных гидротехнических сооружений в мягких грунтах, характерны следующие недостатки: образование тре­ щин и глубоких радиальных заколов, нарушающих устойчивость откосов; увеличение коэффициента фильтрации грунта; незна­ чительное действие взрыва в глубину; повышение стоимости раз­ работки 1 м3 грунта вследствие большого удельного расхода взрывчатых материалов и т. д.

На основании результатов многочисленных лабораторных и полевых исследований и теоретических положении Л. I I . Седова

лось разработать теоретические предпосылки эффективного при­ менения непрерывных цилиндрических и плоских зарядов выбро­ са вместо сосредоточенных и вертикально удлиненных зарядов. Таким образом, решена задача применения непрерывных ци­ линдрических зарядов при строительстве средних по глубине от­ крытых каналов (2—3 м) в мягких грунтах.

Производственные эксперименты в различных гидрогеологи­ ческих условиях полностью подтвердили эффективность взрыва непрерывных зарядов, закладываемых на глубину, значительно

вм).

В1937 г. Г. П. Демидюк [8] отметил эффективность приме­ нения удлиненных зарядов, размещаемых параллельно дневной поверхности, причем им рассматривались два варианта взры­

вания: при /=60dn и / > 6 0 d 0 {I—длина заряда; d0—его диаметр).

В 1948 г. в Киевской области была произведена серия опыт­ ных взрывов с пороховыми горизонтальными отрезками зарядов, запатронированных в мешковину, при создании мелкой осуши­ тельной сети в торфянистых грунтах [52]. Отрезки цилиндриче­ ских зарядов длиной 1—1,5 м и диаметром до 100 мм вручную укладывали впритык в выкопанную прямоугольную траншею глубиной 0,3—0,4 м. После взрыва таких зарядов от боевика, заложенного в один из торцовых зарядов, образовались кана­ лы глубиной 0,7—1 м и шириной поверху 3—3,5 м. При этом удельный расход пироксилиновых порохов снизился до 0,8—1 кг

76

на 1 иг3 выброшенного грунта вместо 1,7—1,8 кг/м3 при одновре­ менном взрыве серии вертикальных скважинных зарядов в тех же условиях. Подобные работы выполнялись и другими иссле­ дователями.

Г. В. Хетагуров в Казахской ССР применил метод строитель­ ства каналов взрывами патронированного порошкообразного ам­ монита, укладываемого в неглубокие прямоугольные траншеи. Несмотря на значительный процент ручного труда (патрониро­ вание отрезков россыпными ВВ, рытье траншеи, укладка гото­ вых патронированных зарядов и засыпка траншеи забоечным материалом после зарядки), был получен эффект при взрыве даже таких малоудлиненных горизонтальных зарядов в отличие от вертикальных. Однако этот метод не нашел широкого при­ менения в основном из-за трудоемких подготовительных работ, выполняемых вручную.

Взрывы удлиненных зарядов стали применять для устройст­ ва средних и более глубоких каналов (до 2,5—3 м) с использо­ ванием кротодренажных машин для укладки под землей рос­ сыпных и патронированных непрерывных горизонтальных за­ рядов.

2. СТРОИТЕЛЬСТВО КАНАЛОВ ВЗРЫВАМИ НЕПРЕРЫВНЫХ РОССЫПНЫХ ЗАРЯДОВ

Первые эксперименты по строительству открытых каналов взры­ вами непрерывных зарядов были выполнены в районе Курской

нер. В торцовую часть дрепера ввинчивается конусный уширитель, с помощью которого можно изменять диаметр прорезае­ мой скважины и величину заряда в ней, а следовательно, и раз­ мер поперечного сечения взрываемого канала. Весь зарядный механизм размещается на подвижной горизонтальной раме. При перемещении машины нож с зарядным устройством, уста­ новленный на определенную глубину, прорезает в грунте узкую

При заложении непрерывных россыпных горизонтальных зарядов на глубину 0,6 и 0,7 м тяговое усилие (максимальное) составляло 2500 кг, тяговая мощность 28,5—29 л. с. Тяговое со-

77

противление машины определяли пружинным динамометром Горячкнна с пружиной, оттарироваиной на 5000 кг.

При полевых исследованиях было установлено следующее. Во-первых, при укладке россыпного заряда ВВ в горизонталь­ ную скважину па некоторой глубине от поверхности не может быть гарантирована непрерывность процесса зарядки из-за раз­ личных неожиданных препятствий (карстовые образования, ва­ луны и т. д.). Во-вторых, из-за малой и неравномерной плот­ ности заряжания горизонтальной скважины россыпным ВВ (0,7—0,8 г/см3) после взрыва сечение канала получается неоди­ наковым.

На последующих этапах был предложен вариант укладки самоходными кротодреиажпымн зарядными установками гото­

3. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА СТРОИТЕЛЬСТВА ОТКРЫТЫХ КАНАЛОВ ВЗРЫВАМИ НЕПРЕРЫВНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ

Лабораторными и полевыми экспериментальными исследования­ ми установлено, что метод строительства открытых каналов взрывами непрерывных цилиндрических зарядов по сравнению с обычными взрывами сосредоточенных и удлиненных верти­ кальных скважиниых зарядов позволяет эффективнее использо­ вать энергию взрыва.

Программа экспериментальной проверки механизированной закладки в горизонтальную скважину ВВ с плотностью заряжа­ ния полиэтиленовых шлангов 1,1 —1,2 г/см3 и образования за один взрыв длинных каналов предусматривала также производ­ ственные исследования динамики фильтрационного потока в этих каналах в летний и зимний периоды.

Строительство каналов взрывами проводилось главным об­ разом в суглинистых и торфянистых грунтах на производствен­ ных участках Управления по обезвреживанию сточных вод на земледельческих полях орошения (УОСВ-ЗПО), а также на пойме совхоза «Путь Ильича» (дер. Бяконтово Московской об­ ласти).

Шланг, заряженный ВВ, укладывали в грунт кротодренажной машиной на базе трактора С-80 (рис. 29). Рабочий орган машины — нож с усиленным лезвием и прикрепленным к нему на серьге дренером, который может быть заменен в зависимо­ сти от диаметра прорезаемой дрены.

Для укладки непрерывного горизонтального цилиндрическо­ го (шнурового) заряда ннж. В. Г. Хазанов предложил исполь­ зовать специальный дреноукладчик ДПБН-1,8 (рис. 30). Шну­ ровой заряд наматывается на подвесной барабан машины.

78