Fördelar med att använda CO2-stensprängningsteknik vid tunnelbrytning

Hur effektiv är CO2-stensprängningsteknik vid tunnelbrytning

Stenkrossningseffekt:

Krossningslikformighet och kontrollerbarhet: Vid tunnelbrytning kan CO2-stensprängningsteknik uppnå bättre likformighet för stenkrossning. Genom att rimligt ordna borrläget och styra parametrar såsom fyllnadsmängden koldioxid kan berget krossas i förväntad riktning och grad. Till exempel, i borrhålen runt tunnelkonturen, kan fyllnadsmängden reduceras på lämpligt sätt för att låta berget producera finare sprickor, för att bättre kontrollera bildningen av tunneln och minska över- och undergrävning. Denna styrbarhet är avgörande för att säkerställa tunnelkvalitet, särskilt vid konstruktion av stadstunnelbanetunnlar eller höghastighetsjärnvägstunnlar med höga precisionskrav.

Krossningseffektivitet och bergartens anpassningsförmåga: Effekten av CO2-bergsprängningsteknik varierar för olika typer av berg. Vid tunnelbrytning av spröda bergarter (som granit, kalksten etc.) är dess krosseffekt vanligtvis bättre. Högtrycksgasen som genereras av förångningen av flytande koldioxid kan snabbt expandera i sprickorna och svaga delarna inuti berget, vilket gör att berget går sönder snabbt. För bergarter med stark seghet (såsom skiffer) kan det dock vara nödvändigt att optimera sprickningsparametrarna, som att öka antalet sprickanordningar, justera borrhålsavståndet eller öka CO2-fyllningstrycket för att uppnå den ideala krosseffekten. Men i allmänhet kan den effektivt krossa stenar utan att använda sprängämnen, vilket ger bekvämlighet för tunnelgrävning.

Påverkan på stabiliteten hos tunneln som omger berg:

Minska graden av omgivande bergstörning: Jämfört med traditionella sprängningsmetoder ger CO2-sprickning mindre vibrationer och stötvågor. Detta beror på att CO2-sprickning använder gasexpansion för att bryta stenar, och energiutsläppet är relativt skonsamt. Under tunnelbrytning innebär mindre vibrationer mindre störning av tunneln kring berget. Till exempel, i tunnelprojekt som passerar genom svagt omgivande berg eller brutna zoner, kan denna teknik minska risken för omgivande bergkollaps orsakad av sprängande vibrationer, bidra till att bibehålla den ursprungliga stabiliteten hos det omgivande berget och på så sätt förbättra säkerheten för tunnelbyggen.

Gynnsamt för konstruktion av stödkonstruktioner: Eftersom CO2-sprickning orsakar mindre skador på det omgivande berget, kan efterföljande tunnelstödstrukturer (såsom ankare, sprutbetong etc.) integreras bättre med det omgivande berget. Sprickorna som produceras på bergytan är relativt regelbundna, vilket ger gynnsammare förutsättningar för installation av ankarstänger, och sprutbetong kan bättre fylla dessa sprickor, förstärka stödeffekten och därmed förbättra tunnelns totala stabilitet.

Säkerhets- och miljöskyddseffekter:

Förbättrad säkerhetsprestanda: Tunnelkonstruktionsmiljön är vanligtvis relativt stängd och det finns vissa säkerhetsrisker, såsom gasackumulering. CO2-bergsprängningsteknik involverar inte explosiva ämnen, och det finns ingen fara för öppna lågor från explosiva explosioner, vilket kraftigt minskar risken för gasexplosioner. Samtidigt finns inga flygande stenar som produceras av explosiv sprängning, vilket minskar direkta skador på byggpersonal och utrustning. Till exempel, vid tunnelbrytning med gasrisker såsom kolgruvtunnlar, kan användningen av CO2-bergsprängningsteknik avsevärt förbättra byggsäkerhetsfaktorn.

Uppenbara miljöfördelar: Ur ett miljöskyddsperspektiv är CO2-bergsprängning huvudsakligen en fysisk förändringsprocess och kommer inte att producera skadliga gaser som kolmonoxid och kväveoxider som explosiv sprängning. I ett relativt slutet utrymme som en tunnel är minskning av utsläppen av skadliga gaser avgörande för att säkerställa byggnadspersonalens hälsa och normal drift av ventilationssystemet. Dessutom är mängden damm som genereras av denna teknik relativt liten, vilket bidrar till att förbättra luftkvaliteten i tunneln och minska skador på luftvägarna hos byggpersonal, samtidigt som de uppfyller kraven för miljöskyddskonstruktion.