השימוש בחומרים אקספופולטיביים במנהרה לפרויקטי תשתיות עירונית

מנהרה עירונית לרכבות, מסדרונות תועלת, וכבישים לעתים קרובות דורשים חפירות דרך סלע מוכשר או אדמה קשה. בעוד שיטות מכניות כמו מכונות משעממת מנהרה מצטיינים בתנאים מסוימים, חומרי נפץ נשארים חיוניים לשבירת סלע שבו הגישה מוגבלת, גיאולוגיה היא משתנה, או מגבלות עלות קיימות. השימוש בחומרי נפץ בסביבה עירונית מיושבת בצפיפות התפתחה מפיצוץ כוח חזק למשמעת בדיוק כי מאזן עם סדקים סביבתיים, ובדיקה של חומרים רגולטוריים, חומרים סביבתיים, ופעולות, כגון פעולות, כגון פעולות, שיטות בקרה, ופעולות מתוחכמות, שיטות בקרה, ופעולות נוקשות, שיטות בקרה, ופעולות של חומרים סביבתיים, ופעולות, ופעולות, ופעולות של חומרי נפץ, ופעולות, ופעולות.

פיתוח היסטורי של שימוש במנהרה

השורשים של הפיצוץ העירוני המודרני חוזרים אל המאות ה-19 והבתחילת המאה ה-20, כאשר דינמיט מהפיכה בחפירות מהפכתיות. Nitroglycerin מבוסס דינמיט יכול לנפץ סלע הרבה יותר יעיל מאשר אבקה שחורה, המאפשר פרויקטים כגון מנהרות הרכבת התחתית המוקדמות של ניו יורק, אך רגישות גבוהה של דינמיט לייצר אחסון קפדני של מים וטמפרטורה הנדרשת על ידי שנות החמישים, ammonium ראה שמן נמוך יותר, אך לא ניתן לרפא אלומיניום, אך לא יכול להיות בטוח יותר, אך ורקדות אנרגיה נמוכה יותר.

סוגים של חומרים אקספוציטיביים המשמשים

בחירת חומר נפץ נכון לפרויקט מנהרה עירונית תלויה בגיאולוגיה, נוכחות מים, מגבלות פיצוץ, רגישות סביבתית.קטגוריות הנפוצות ביותר מתוארות להלן, עם תשומת לב לחוזקות ולמגבלות שלהם.

דינמיט

למרות שהוחלפה בעיקר בפרקטיקה המודרנית, דינמיט עדיין בשימוש עבור יישומים מיוחדים כגון presplitting או המשנית breakage. הלחץ הדמוניזציה הגבוה שלה (approx. 5-7 GPa) מייצר מנפץ אינטנסיבי, אבל אותו רכוש הופך אותו נוטה overbreak and Air overpressure. Handling דינמי דורש הכשרה בטיחות קפדנית, ותקנות האחסון שלה פדרליות ומקומיות.

Ammonium Nitrate Oil

ANFO הוא תערובת של ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

פיזור מים של ammonium nitrate או sodium nitrate טיפות בשלב דלק, רגיש על ידי microballoons או גזים כימיים. הם מציעים כמה יתרונות: הם עמידים למים, רגישים לדהורציה מקרית של אש או השפעה, ויכול להיות מותאם לקוטרים שונים ודנות.

גלטין Explosives

גלאטינים הם חומרי נפץ מפלסטיק המכילים nitroglycerin או מרכיבים רגישים אחרים, המציעים צפיפות גבוהה והתנגדות מים.עקבם עבה שלהם מאפשר להם לזרום לתוך סדקים קטנים, להבטיח הפיכה טובה עם קיר הבלוט. Gelatins משמשים בעיקר עבור פיצוץ מדויק באזורים רגישים שבו הנזק המינימלי לסלע שמסביב הוא צורך, כגון מבנים היסטוריים או קווי רכבת.

בטיחות ושיקולים סביבתיים

בלחיצת סביבות עירוניות דורש רמה של בדיקה הרבה מעבר לזה של כרייה מרחוק.הפוטנציאל לנזק מבני, אזעקה ציבורית וזיהום סביבתי פירושו שכל פיצוץ חייב להיות מתוכנן, לעקוב אחרו, ולדווח עם דיוק.

בקרת מזג אוויר ואוויר

רטט קרקעי מוגזם יכול לפצח יסודות, לשבש ציוד רגיש, ולגרום ליישב בבניינים ישנים יותר. התפרצויות מודרניות נועדו לשמור על מהירות חלקיקים גבוהה (PPV) מתחת לסף שנקבע על ידי קודים מקומיים או הלשכה האמריקנית לקריטריונים (בדרך כלל 0.5 עד 2.0 ב / חור בהתאם לחיתוך צבע) שיטות פיצוץ מבוקרות כגון עיכוב, הקלה, חורים, קו וקידמה של הקטנת התדרים של זרם אוויריקטנטמיים איטיים.

אבק ושליטה

טיהור מופרז מייצר עננים אבק וגזים רעילים (CO, NOx) במנהרות מוגבל, ventilation חייב להיות נשמר כדי לכוון מטושטשים מהעובדים ולמנוע הצטברות.פרקטיקה מודרנית כוללת שימוש תרסיסים מים בכותרות ותרגול רטוב כדי לדכא אבק.עבור מיקומים עירוניים רגישים במיוחד, כמה קבלנים משתמשים כעת בנוסחאות נפץ ירוקות לייצר פחות רעילות על ידי מוצרים או משלבת תוספים כי הם נקשרים במהלך לכלוך.

מים וסבון זיהום

כימיקלים של חומרי נפץ סובסידיים – במיוחד אמיום וניטראט – יכולים להיצמד למים עירוניים. פרויקטים מנהרה עירונית לעתים קרובות דורשים תוכנית ניטור קרקעיים לפני הפיצוץ מתחיל. Emulsions ו-AFO לפרוץ מהר יותר מאשר שאריות דינמיט, אבל מכילים אמצעים כגון מצפיפות בלתי פתיר ואוסף סכומים הם סטנדרטיים.

תקשורת קהילתית ו ניטור

תושבים מקומיים ועסקים חייבים לקבל הודעה מוקדמת על לוח הזמנים של פיצוץ.סיאוגרפיה להציב מבנים סמוכים לרטט ומדכא יתר על המידה עבור כל אירוע.מהנדסים להשוות קריאה בפועל למודלים חיזוי ולתאים את עיצובי הפיצוץ העתידיים בהתאם. קווי תלונה ציבוריים לעתים קרובות מבוססים על התייחסות לחששות.שקיפות זו בונה אמון ומסייעת להימנע מעיכובים יקרים.

מסגרת התפטרות

הפיצוץ העירוני מוסדר על ידי רשויות חפיפה מרובות. ברמה הפדרלית בארצות הברית, מנהל הבטיחות והבריאות של המכרה (MSHA) מפקח על התפוצצות בטיחות למנהרות וממכרות, בעוד שמשרד הבטיחות והבריאות של הכיבוש (OSHA) מכסה בנייה כללית.משרד התחבורה האמריקאי (DOT) ו-FBI של מתקני הפיצוץ מקומיים, הפצצות, מתקני אחסון ו- Explosives (F) עשויים לדרוש בדיקות אבטחה מקומיות, והגבלות על ידי הפצצות, והגבלות על ידי רשויות אבטחה, והגבלות על ידי רשויות אבטחה, והגבלות על ידי רשויות אבטחה, והגבלות על ידי רשויות אבטחה, והגבלות על ידי רשויות אבטחה מקומיות, והגבלות על ידי רשויות אבטחה, כולל דרישות אבטחה והגבלות על ידי רשויות אבטחה והגבלות על ידי רשויות אבטחה מקומיות, והגבלות על ידי רשויות אבטחה, והגבלות על ידי רשויות אבטחה מקומיות, ומערכת אבטחה, וספקות, ומערכת אבטחה של עיריות, ומערכת אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה ומערכת אבטחה מפורטות, ומערכת אבטחה של תחנות אבטחה של חברות אבטחה מפורטות, כולל דרישות של עיריות, כולל דרישות של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה של תחנות אבטחה

טכניקות עיצוב ובקרה

פיצוץ עירוני מוצלח הוא הרבה על מה שקורה לפני הצילום כמו הדטון עצמו.עיצוב מתחיל עם מיפוי גיאולוגי מפורט ובדיקת כוח סלע. מעצבי Blast בוחרים דפוס של חורים קידוח - באופן חד-משמעי שילוב של חורי פיצוץ, חורים הקלה, ופורממטר או חורים משולשים.המטרה היא לשבור את הסלע בתוך נפח מוגדר תוך השארת הסלע שמסביב.

תבנית ועיכוב תזמון

בסיבוב מנהרה טיפוסי, חורים לחתוך מרכז יורים קודם כדי ליצור ריק עבור הרחבת סלע. חורים הקלה (לא טעון) לספק פרצופים חופשיים להפחית את המגבלות. עיכובים בין חורים (מחושים במלי שניות) מפוצצים כך כי חורים קודמים ליצור פרצופים חופשיים עבור חורים מאוחר יותר.עם דהוטון אלקטרוני, עיכובים יכולים להיות מוגדרים ל-1 מ"מ, ומאפשרים שליטה מדויקת על A-מפוסקת היטב על ידי רצף של תוכנות זדוניות ודימום מחוספסים, מחוספסים, ממריצים, והימנעות ממריצים אלקטרוניים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים אלקטרוניים, והופכים לנפיחות, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, והופכים לנפיחות, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים אלקטרוניים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים אלקטרוניים, ממריצים, ממריצים, ממריצים אלקטרוניים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים, ממריצים

Smooth Blasting and Presplitting

כדי להגן על מנהרה היקפית - במיוחד בסלע רך או ליד מבנים קיימים - טכניקות פיצוץ מפוצצים מותות משמשות.זה כרוך בקידוח חורים חד-ממדיים מעוקלים (בדרך כלל 0.5–0.8 מ') ולהטעים אותם עם האשמות קטנות יותר או מפוצץ חומרי נפץ.התוצאה היא משטח נקי, מוגבל יתר על-ידי פירוק נוסף על-ידי פירוק טון לתוך צינורות היסטוריים, לפני יצירת מתחים סטנדרטיים.

ניטור והתאמה

במהלך הפיצוץ, רשת של סיסמיוגרפים מתעדת נתונים מכל אירוע.מהנדסים משתמשים במדדים האלה כדי לחדד את משקל המטען לעיכוב (בדרך כלל המטען המיידי המקסימלי, MIC) ואת הגיאומטריה של הצילום.אם הרטט עולה על סף שנקבע מראש, הפיצוץ הבא עשוי להפחית את MIC, להגדיל את מרווחי העיכובים, או להוסיף חורים.

קידום ומגמות עתידיות

תעשיית חומרי נפץ ממשיכה לחדש, מונעת על ידי דרישות לדיוק, בטיחות, ואחריות סביבתית.

אלקטרוני Detonators

מטונאים אלקטרוניים החליפו בעיקר את מטומני עיכובים פירוטכניים במנהרות מתקדמות, כי הם מציעים עד 1,000 מרווחי תזמון ניתנים לחיזוי.דיוק זה מאפשר למעצבי הפיצוץ לבטל גלי רטט באמצעות סופרפוזיציה ולפרקציה נוחה. מפוזרים אלקטרונים גם לשפר את הבטיחות על ידי כך שהם מאפשרים הפסקת אש מרחוק וגילוי של תקלות באמצעות מעגלים דיגיטליים.

פורמולות Explosive Formulations

מערכות גולגולת של בוקו עכשיו מאפשרות שילוב אתרי של חומרי נפץ עם דגני שיניים משתנים ו-U.לדוגמה, התגלמות דלת-VOD עשויה לשמש בסלע רך כדי להפחית את הנפץ, בעוד ניסוח גבוה-VOD שמור עבור גרניט קשה. כמה ספקים מציעים "נפץ גרעיני" כי הם רגישים רק כאשר מופעל מרחוק, צמצום הסיכון נוסף במהלך תחבורה לטעון.

חלופות לא-Explosive וגישות היברידיות

בעוד חומרי נפץ נשארים דומיננטיים, שיטות פורצות סלע לא-explosive (למשל, מתפצלים הידראוליים, תחריטים כימיים רחבים, ופריצים השפעה) משמשים לעתים באזורים הרגישים ביותר של רטט או עבור מנהרות קטנות של מדחום. גישות היברידיות משלבות מטען נפץ קטן עם עומס מכני כדי למזער את השפעות הפיצוץ.

מחקר סביבתי

חוקרים מפתחים חומרי נפץ "ירוקים" המייצרים פליטות נמוכות יותר ומידרדרים במהירות בסביבה.לדוגמה, רגישויות חדשות שמקורן ביומסה או זרמי פסולת נבדקות כדי להחליף שמנים מסורתיים של דלק. אחרים מעצבים חומרי נפץ עם הפחתת הביודה לאחר הדהור, צמצום ההתמדה של שאריות חנקן במים קרקעיים.

מקרה מחקרים

פרויקט ה- Boston Central Artery/Tunnel Project (Big Dig)

אחד הפרויקטים העירוניים המורכבים ביותר בהיסטוריה, הביג דיל של בוסטון מעורב בפיצוץ דרך סלע מתחת לכבישים ובניינים קיימים.מהנדסים השתמשו בשילוב של חומרי נפץ גולגולת ומפטורים אלקטרוניים כדי לשמור על הרטטים מתחת ל-0.5 ב/sec עבור מבנים היסטוריים סמוכים.יותר מ-1.2 מיליון חצרות מעוקבות של רוק לא נחפרו ללא אירועים גדולים, בין השאר בשל סקרים חמורים לפני זמן אמיתי של מעקב מאות מקומות.

מנהרת הרכבת City Line

בסטוקהולם, מנהרה של 6 ק"מ של רכבת נדדה דרך גרניט וgneiss ישירות מתחת למרכז העיר.סבבי Blast תוכננו עם קווים מנחים פיצוצים חלקה של המכון השוודי להנדסת רוק הנדסה, המטען המקסימלי לעיכוב היה מוגבל ל-8 ק"ג כדי להגן על מנהרות רכבת תחתית מתחת לדרגה נמוכה ותפירהers.מעל 700,000 detonators אלקטרוניים שימשו, השגת עיכובים של 17 ל-19 מטרים בין התוצאה הייתה מינימלית ל-F במקרה של מחקר מתחת ל-3F (1, 000) מתחת לפני שטח:0) לעומת 3,400 דונם (F) לעומת 3400 דונם) לעומת 3.

Crossrail (לונדון)

פרויקט הצלב של לונדון נתקל בתנאים מאתגרים - גיר וחול מעורב עם חימר.בחלקים שבהם מנהרה Boring מכונות לא היו ניתנות ליעילות, פיצוץ מבוקר הועסק.

מסקנה

השימוש בחומרי נפץ במנהרות עירוניות התבגר משיטת כוח רוטט לתוך משמעת הנדסית מדויקת ומבוקרת מאוד.דינמיט, ANFO, אמירות וג'לטין כל אחד מהם משרת תפקידים ספציפיים, אבל התעשייה מעדיפה יותר ויותר לגלולים בשילוב עם מערכי תזמון אלקטרוניים ספציפיים עבור בקרתם ופרוטוקולים סביבתיים - חיפוי, over Airpressive, גם עבור גופי בקרה ובטיחות גדולות יותר.

(ב) ראו את הסטנדרטים של ה-FLT:0 (OSHA) של בנייתו של ה-FLT:1, The International Society of Explosives Engineers’ Practice Guidelines, and the FLT:4U.S. DOT טכני על מנת לפוצץ את מנהרה FLT:5).