Utforskning och analys av konstruktionsteknik för koldioxidbergrivningssystem

Relaterade produkter Länk:

Gas rock rivningssystem;

Borriggar för grävmaskiner;

Expansiv murbruk;

Sammanfattning: Byggandet av kinesiska tunnelbanor är för närvarande i ett skede av snabb utveckling, och de flesta av dem är byggda i de välmående områdena i staden. Den föroreningskontroll som orsakas av utgrävning och byggnation av tunnelbanestationer är relativt strikt. Om terrängen är tjockare, hårdare och mer komplexa bergformationer är bergutgrävningen och konstruktionen svår. Hur kan man påskynda utgrävningen av hårda stenar och bygga framsteg under förutsättningen att man säkerställer säkerheten för grundgropen, omgivande byggnader, fotgängare och fordon? Kravet på byggtiden är ett stort problem som utgrävning av tunnelbanegrundsgrop möter. CO2-krackningstekniken (CO2-bergrivningssystemet) används för att borra och expandera bergmassan med den öppna ytan för att få bergmassan att spricka och glida för att bilda gränsytan för det fria utrymmet, och sedan fortsätta längs den öppna ytan efter den knäckande stenen. Storarea borrning i riktning mot CO2-gaskrackningskonstruktion kan effektivt och snabbt slutföra utgrävningen av stationens djupa grundgropen.

1 Projektöversikt
En tunnelbanestation i Guangzhou är en fyra våningars tunnelbanestation med en total längd på 445,21m, en standardsektionsbredd på 23,8m och ett grundgropdjup på cirka 30m. Bergytan där stationen är belägen är grunt nedgrävd, huvudsakligen sammansatt av kvartära bergarter som lätt vittrad konglomerat, lätt vittrad slamsten, lätt vittrad sandig lersten, lätt vittrad lersten och lätt vittrad blandad stenkonglomerat, med hög berghållfasthet och något vittrad Bergets schaktdjup är 6-20m och den något vittrade bergytan blir tjockare mot norr. Enligt verkligheten är det kvarvarande stenarbetet i norra änden av stationen ca 80 000 m3, med en längd på ca 240m.

2 Principen för CO2-gaskrackning av berg (bergrivningssystem)
Principen för stensprickning av CO2-gas (bergrivningssystem) är att använda flytande koldioxid för att snabbt och snabbt förgasa och expandera under tillståndet av plötslig uppvärmning för att producera en stark slagkraft. Genom lämplig kontroll skapas effekten av bergsprickning.

Använd först påfyllningsmaskinen för att fylla den flytande koldioxiden i krackern (och installera även värmeanordningen, det nedre järnplåten, etc.), och installera krackern i hålet för att tätt täta hålet; använd sedan excitern för att aktivera Uppvärmningsanordningen i krackern gör att den flytande koldioxiden snabbt expanderar mer än 1 000 till 2 000 gånger under tillstånd av snabb uppvärmning, vilket omedelbart genererar ett starkt slagtryck (300 till 400 MPa). Bryt igenom järnplåten i botten av tätningen och rusa sedan snabbt ut längs det inställda ventilationshålet. På grund av det stängda hålet kan gasen inte läcka fritt, vilket kommer att påverka de omgivande stenarna och ge destruktiva effekter, vilket resulterar i en bergsprickningseffekt (bergrivning).

3 Fördelar med koldioxidgas som spricker berg (bergrivningssystem)
Huvudfördelar:

①Den har viktiga säkerhetsfunktioner. Det är mycket säkert när det gäller lagring, transport, transport, användning och återvinning. Huvudmotorn är separerad från krackningsutrustningen och tiden från gasfyllning till slutet av bergsprickningen är relativt kort. Den flytande koldioxidperfusionen tar bara 1 till 3 minuter, och exciteringen till slutet tar bara 4 ms. Det finns ingen dum pistol under implementeringsprocessen och ingen pistolinspektion krävs. Säkerhetsvarningsavståndet är kort och det finns ingen dold säkerhetsrisk;

②Det kan vara riktningssprickor och kan kontrolleras med fördröjning, särskilt i speciella miljöer, såsom bostadsområden, tunnlar, tunnelbanor, tunnelbana, etc., under implementeringsprocessen finns det inga destruktiva vibrationer och kortvågor, och det kan påverka omgivande område. Ingen destruktiv påverkan på miljön;

③ Inget behov av fyrverkerier, enkel hantering, lätt att lära sig, färre operatörer, inget behov av professionell personal; ④Materialet är rikt på källor, tillgängliga på plats, kemiska anläggningar, gastankstationer har flytande koldioxid;

⑤Förbättra effektiviteten, sänk kostnaden. Minska komplicerade godkännandeprocedurer och hanteringsrestriktioner. Innan man injicerar koldioxid är de icke-explosiva produkter;

⑥Miljöskydd: Riktad ventilation orsakar inte skada på den omgivande miljön och producerar inte skadliga gaser som kolmonoxid och kväveoxider;

⑦Bekvämlighet: Byte av olika typer av konstanta energiutsläpp genom olika fyllningsmängder Plåten och värmeaktivatorn kan styra expansionssystemets arbetstryck för att anpassa sig till olika arbetsmiljöer;

⑧ Ekonomi: hela systemet kan användas upprepade gånger, och användningskostnaden är låg;

⑨Säkerhet: Processen för montering, fyllning och transport är säker och pålitlig, jämfört med explosiv sprängning. Kan eliminera olyckan med dum pistolkollaps;

⑩Snabb: monterings- och fyllningsoperationer är enkla, och exciteringsförberedelsetiden är kort, vilket avsevärt kan förbättra arbetseffektiviteten och massproduktionen.

4 Koldioxidgassprickningstestsituation
4.1 Testsyfte

På grund av den täta bebyggelsen som omger grundgropen är det omgivande ansökningstrycket högt och byggtekniker med stora vibrationer som sprängning kan inte användas. Förhoppningen är att testresultaten av koldioxidgaskrackningsmetoden kan användas för att analysera om problemet med schaktning av hårt berg kan lösas. Genom experiment bestäms relevanta parametrar som ytan, borrhålsavstånd, håldjup och lutningsvinkel, vilket ger datastöd för att analysera och förbättra effektiviteten av koldioxidgassprickning. Bergsprickningsmetodens inverkan på omgivande vibrationer, buller, flygande stenar etc. testas genom experiment.

4.2 Testplats och geologiska förhållanden

I detta test väljs bergformationen på västra sidan av 43:e axeln, som har en öppen yta och en representativ bergformation, ca 13m under grundgropens plan och testområdet är 1,5m×4m. Provplatsens bergart är svagt väderbitna konglomerat <9-1>, grushalten är cirka 75%-85%, och den är underrund till subprismatisk. Storleken är huvudsakligen från 1,50 till 7,50 cm i vertikal riktning, och den maximala partikelstorleken är större än 10,0 cm. , Småstenen är ojämnt fördelade.

4.4 Testsammanfattning

(1) Testresultaten visar att bergsprickningsförmågan i princip uppfyller konstruktionskraven för den lätt väderbitna bergformationen, processen är enkel och funktionsdugligheten är stark. Detta test fann att hålavståndet är 0,8×0,8m och håldjupet är 3,0m. Bergsprickningseffekten är idealisk, och den kan användas som en koldioxidgassprickande bergkonstruktionsparameter för stenutgrävningskonstruktion. Det 18m3 hål som borras denna gång kan nå 40m3 sprucket berg. Efter att berget är sprucket kan sprängningen av stora stenar snabbt brytas.

(2) Genom experiment har det visat sig att bergsprickningsmetoden har mindre inverkan på vibrationer, buller och flygande stenar runt grundgropen, och den övergripande säkerheten för koldioxidsprickning är bättre än vanlig sprängning.

(3) För att sammanfatta, användningen av koldioxidgaskrackningskonstruktionsteknik, processen är enkel, effekten av att bryta den lätt väderbitna bergformationen är idealisk och påverkan på den omgivande miljön är liten. Det kan inte bara uppfylla byggperioden och säkerhetskraven för stenutgrävningen av detta projekt, utan också spela en positiv roll för att främja omfattningen av stadsmarkskydd och utgrävning av sten som är strängt förbjuden från sprängkonstruktion.

5 Implementeringsmetod för koldioxidgassprickning
5.1 Byggmetod för markoperationsrum

(1) Förberedelse före fyllning av koldioxidknäcket.

(2) Montering:

① Sätt vätskelagringsröret på fraktureringsanordningen på displaystället, för in järntråden i huvudröret och få änden med kroken att sticka ut från änden av huvudröret med bokstäver. Haka sedan fast värmeanordningens tråd med järntråden och dra i tråden för att få tråden att sticka ut från den andra änden av vätskelagringsröret;

②Skärningen med konstant tryck är installerad på packningen och ansluten till värmeanordningens ledning. Dra sedan ut uppvärmningsanordningen för att få de konstanta tryckreducerande skivorna att helt komma in i vätskelagringsröret;

③ Dra åt utlösningsröret först och dra sedan åt påfyllningsventilen, allt skruvat tills handen inte kan skruvas;

④Placera den skruvade brottanordningen i demonteringsmaskinen. På käftarna, sätt in ena änden av påfyllningsventilen i demonterings- och monteringshuvudet. Vrid sedan nödstoppsknappen medurs och tryck på startknappen för att starta demonteringsmaskinen;

⑤Tryck och håll in klämknappen och släpp den efter att trycket stigit till mer än 10 MPa. Tryck sedan på och håll ned åtdragningsknappen när trycket stiger till 10MPa, släpp åtdragningsknappen;

⑥Tryck på och håll in frigöringsknappen och vänd sedan på kexen;

⑦ Upprepa steg

⑧ Mät motståndet, det normala motståndet är i allmänhet 2Ω.

(3) Inflation:

①Placera brottanordningen på påfyllningsbordet för att rikta in påfyllningshålen, dra åt klämstången och använd en insexnyckel för att öppna påfyllningsventilen;

②Tryck på återställningsknappen på påfyllningsmaskinen för att vrida på vägningsindikatorn Clearing;

③Avgasning: Innan du arbetar för första gången varje dag är det nödvändigt att tömma luften för att tömma hela rörledningen. Öppna först inloppskulventilen och utloppskulventilen på tankstationen. Tryck sedan på tömningsknappen tills utloppets kulventil avger kontinuerlig vit gas, stäng sedan utloppets kulventil;

④Tvätta röret: Efter att ha tryckt på tömningsknappen, stäng inloppets kulventil och öppna sedan utloppets kulventil för att släppa ut koldioxiden i krackern. Stäng utloppets kulventil efter en stor del;

⑤Påfyllning: Efter att ha stängt utloppets kulventil, öppna krackerpåfyllningsventilen, den flytande koldioxiden kommer att kyla krackern till ca -10°C, och krackern kan laddas utan högt tryck efter kylning. Installera flytande koldioxid, och maskinen kommer automatiskt att stanna när trycket når 8MPa efter att krackern är full. Efter att maskinen har stoppats, använd en insexnyckel för att stänga påfyllningsventilen på krackern, stäng sedan inloppets kulventil och öppna sedan utloppets kulventil för att släppa ut överflödig gas;

⑥Testa tätheten: sätt påfyllningsventilen och frigöringsröret på kexen separat i vattnet, se till att det inte kommer ut en massa bubblor.

5.2 Byggmetod på plats

(1) Transport av utrustning:

① Knäcket är 2 m långt, med en ytterdiameter på 110 mm. När krackern är fylld med gas, när trycket i röret når 8MPa, är fyllningen klar. Vid denna tidpunkt är massan av flytande koldioxid i krackern cirka 6,8 kg. Sprickkapaciteten hos brisberget är 14-30m3.

② Efter att krackern har fyllts med flytande koldioxid på marken, hissas den vertikalt till platsen för den pseudo-knäckande stenen med en kran eller tornkran.

(2) Borrning: Välj typ av borrigg: För hårt berg, välj en borrigg i hålet att borra. Lutningen på den tomma ytan bör vara över 1:0,35. I allmänhet är två rader av hål anordnade på bergytan, och de är arrangerade i ett plommonblommönster. Hålets diameter är 13 cm. , Borrhålsavståndet är 0,8-1,2m i vertikala och horisontella riktningar, och borrdjupet är 3 till 4m, och det borras in i bergformationen vid 90°.

(3) Installation av kracker: När borrningen är klar, använd en luftstrupe för att blåsa ut leran och små stenar i hålet, rensa upp skräpet i hålet och fyll sedan på med lämpligt grus. Koppla ihop den gasfyllda krackern och det 2 m långa anslutningsröret för att bilda ett rör, och sätt in krackern i hålet för att säkerställa att anslutningsröret läcker ut ur bergytan. Efter att kexen har installerats, fyll gapet mellan crackern och hålet med 3-5 mm guamit och vibrera med en vibrerande stav för att kompaktera den.

(4) Motståndsdetektering av brottanordningen och trådfixeringsskydd:

① Sätt brottanordningen i hålet och fyll den med guamit, efter att ha vibrerat och komprimerat, dra ut en tråd från brottanordningen;

② Kontrollera om tråden används innan. Det finns defekter såsom brutet skinn, sprickor eller trasiga trådar; ③Använd en multimeter för att mäta resistansen hos ledningstråden från krackern, resistansen bör vara cirka 4Ω, om motståndet är för stort eller resistansen är 0, kommer det inte att vara kvalificerat;

④Använd ett dubbelt vajerrep för att ansluta varje krackare. Huvudena på anslutningsrören är alla anslutna i serie, änden av stållinan är fixerad i ett stadigt läge och varje hål är täckt med asfaltduk för att förhindra att gruset flyger ut ;

⑤Anslut alla brytare i serie med ledningar i enlighet med strömmen hos pulsgivaren och anslut slutligen till strömbrytaren.

(5) Excitering: Anslut alla sprickanordningar i serie med ledningar, anslut dem till exciteren, flytta exciteraren till ett säkert läge och aktivera den sprickande stenen efter att all personal har evakuerats från det farliga området.

(6) Återvinning:

① Transportera den återvunna brottanordningen till operationsrummet, placera brottanordningen på demonteringsmaskinens käftar och för in ena änden av påfyllningsventilen i demonterings- och monteringshuvudet. Vrid sedan nödstoppsknappen medurs och tryck på startknappen för att starta demonteringsmaskinen;

②Tryck på och håll in frigöringsknappen och vänd sedan på kexen;

③ Rensa upp resterna inuti kexen för nästa användning.

6. Sammanfattning
Konstruktionstekniken för utgrävning av koldioxid är att borra och spricka berget på bergmassan med den öppna ytan för att få bergmassan att spricka och glida för att bilda gränsytan för det fria utrymmet, och fortsätta längs de vertikala och horisontella riktningarna av det öppna ansiktet efter den spruckna stenen. Stora borrhål används för konstruktion av koldioxidgassprickning, vilket effektivt och snabbt kan slutföra schaktningen av djupa grundgropar. Spela en exemplarisk roll i konstruktion av sprucket berg av liknande öppna grundgropar för att bättre möta behoven för utvecklingen av byggnadsteknik för stengrävning i städerna, främja en effektiv och säker konstruktion av tunnelbanekonstruktionsteknik och tillgodose energin. -sparande och förbrukningsminskande grönt byggande Krav.