Xem mẫu

Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ CHƯƠNG 6 THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ $1. KHÁI NIỆM 1.1. Khái niệm. - Trong nhiều trường hợp, nổphá là phương pháp duy nhất đểxây dựng nền đường. - Nổphá là tận dụng năng lượng to lớn sinh ra khi nổcủa thuốc nổđểphá vỡđất đá. 1.2.Ưu nhược điểm. 1.2.1. Ưu điểm : - Năng suất cao, giá thành hạ. - Tốc độthi công nhanh. 1.2.2. Nhược điểm: - Độan toàn kém. - Dễgây chấn động đến các công trình xung quanh, có thểgây sụt lởnền đường vềlâu dài sau khi thi công xong. - Ảnh hưởng đến môi trườngsinh thái. 1.3. Phạm vi áp dụng. - Phương pháp nổphá thường được sửdụng trongcác trường hợp sau : + Xây dựngnềnđường ởcác đoạn gặpđá hoặc đất cứng. + Xâyđựng nền đường trong trường hợp yêu cầu thi công nhanh gấp. + Xây dựng nền đắp cao hoặc các đập lớn. + Xây dựng đường hầm. + Phá cây, chướng ngại vật trong phạm vi xâydựng. + Khai thác vật liệu xây dựng. $-2 - THUỐCNỔ 2.1 Khái niệm. - Nổlà sựgiải thoát cực kỳnhanh chóng một năng lượng lớn và một khối lượng lớn chất khí. Lượng khí sinh ra khi nổtrong điều kiện nhiệt độcao, thời gian ngắn sẽtạo nên áp lực rất lớn phá vỡmôi trường xung quanh. - Một hợp chất hoá học hay một hỗn hợp cơhọc ởthểrắn, lỏng hay khí, có khả năng gây ra hiện tượng nổkhi chịu tác dụng của nhân tốbên ngoài (đốt, đập) gọi là thuốc nổ( hoặc chất nổ). 2.2 Phân loại thuốc nổ. - Theo thành phần: thuốc nổchia làm hai loại chính : + Hợp chất hóa học: là chất hoá học thuần nhất chứa các nguyên tốcần thiết (nguyên tốcháy và ôxy hoá) đểtham gia phản ứng nổ. Các thành phần của Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 77 Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ thuốc nổliên kết chặt chẽvới nhau không thểphân lybằng các biện phápvật lý đơn giản. Tiêu biểu cho loại này nhưNitrôtoluen, Nitroglyxêrin, Trinitrôtôluen, Fuyminat thuỷngân... Ví dụ: phản ứnghoá học nổcủa nitroglyxerin là : 4C3H5(ONO2)3 = 12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2 + Hỗn hợp cơhọc: Loại thuốc nổgồm nhiều thành phần trộn với nhau theo một tỉlệnhất định, trongđó nhiều nhất là chất cháy(chứa các bon) và chấtcung cấp ô xy. Các thành phần này không kết hợp hóa học nên dễphân ly. Tiêu biểu cho loại này là Amônít,đinamit, thuốc nổđen... - Theo công dụng thực tếcũngcó thểphân thuốc nổthành mấy loại sau: + Thuốc gây nổ: là loại thuốc nổcó tốc độnổvà độnhạy rất lớn, thường dùng trong kíp nổ. Tốc độnổcó thểđạt 2000-8000m/s. Chỉcần va chạm mạnh hoặc nhiệt năng là nổ. Điển hình cho loại này là Fuyminat thuỷngân Hg(CNO)2, adit chì PbN6. + Thuốc nổchính: là thuốc nổchủyếu dùng đểnổphá, có độnhạy tương đối thấp, phải có thuốc gâynổtác dụng thì mới có thểnổđược. Tuỳtheo tốc độnổ được chia thành ba loại:  Thuốc nổyếu, có tốc độnổnhỏhơn 1000m/s (thuốc đen).  Thuốc nổtrung bình, tốc độnổkhoảng 1000-3500m/s như Amoni nitorat NH4NO3.  Thuốc nổmạnh, có tốc độnổlớn hơn 3000m/s, có khi tới 7000m/s. Loạinày có sức công phá mạnh nhưTNT, Diamit. 2.3 Thành phần, tính năngmột sốloại huốc nổ. + Thuốc đen: Là hỗn hợp Kali Nitrat (KNO3) hoặc Natri nitrat (NaNO3) với lưu huỳnh và than gỗtheo tỷlệ6:3:1. Thuốc đen rất dễcháy, tốc độnổthấp (400m/s), sức nổyếu, thường dùng làm dây cháy chậm. + Amôni nitrat NH4NO3: Đây chính là phân hoá học dùng trong nông nghiệp, tốc độnổkhoảng 2000-2500m/s. Loại thuốc này tương đối an toàn, giá thành thấp nên được dùng rộng rãi. + Amônit: Hỗn hợp do amôn nitrat được trộn thêm một phần thuốc nổkhác và bột gỗ. Tốc độnổkhoảng 2500m/s. Amônit không nhạy với va chạm, ma sát, không bắt cháy khi gặp lửa, khi nổsinh ra ít khí CO2, do vậy tương đối an toàn và được dùng khá phổbiến. + Trinitrotoluen, gọi tắt là TNT: công thức hoá học là C6H2(NO3)CH3, là loại thuốc nổmạnh, màu vàng nhạt, không tan trong nước, vịđắng. TNT độnhạy không cao, là loại thuốc nổan toàn. Khi nổsinh ra nhiều khí độc CO nên chỉdùng đểnổngoài trời hoặc dưới nước, không dùng đểnổphá trong hầm, công trình ngầm. + Đinamit: Là hỗn hợp Nitroglyxêrin keo C3H5(ONO2)3 với Kali nitrat hoặc Amôn nitrat. Là loại thuốc nổmạnh ởthểkeo. Tốc độnổ6000-7000m/s. Điamit rất nhạy với tác dụng xung kích, ma sát, lửa, nhiệt độnhất là nhiệt độ+100C (ởnhiệt độnày Đinamit kết tinh nên rất dễnổ). Đinamit không hút ẩm, không sợ nước, nổđược cảdưới nước, khinổkhôngsinhra khí độc. Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 78 Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ $. 3 - CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔVÀ VẬT LIỆU GÂY NỔ Năng lượng gây nổcó thểtồn tại dưới dạng quang năng, nhiệt năng, cơnăng hay dùng năng lượng nổphá của một khốithuốc nổkhác. 3.1 Gây nổbằngkíp nổthường - Vật liệu gâynổcần thiết gồm kípnổthường và dây cháy chậm. a) Kíp nổ 1- Ống kim loại hoặc ống giấy. 2- Thuốc nổmạnh. 3- Đáy lõm. 4- Thuốc gây nổ. 5- Mắt ngỗng. 6- Dây cháy chậm. - Kíp nổlà một ống tròn bằng kim loại hoặc bằng giấy bìa cứng, đường kính ống khoảng 6-8mm, dài 35-51mm. Trong kíp nổ: một nửa phía đáy chứa thuốc nổ mạnh, tiếp đó trong phần mũkíp chứa thuốc gây nổ(Fuyminat thuỷngân Hg(CN0)2 hoặc Adit chì PbN6). Phần đầu kíp có một đoạn ống dài 15mm đểđưa dây cháy chậm vào. Đáy kíp lõm vào đểtập trung năng lượng nổcủa kíp nổdo đó dẽràng gây nổcác khối thuốc nổ. - Kíp nổcần được bảo quản nơi khô ráo (tránh tình trạng kíp nổkhông nổ, phải xửlý mìn câm), tránh va chạm hoặc xungkích mạnh. b) Dây cháy chậm. - Có đường kính khoảng 5-6mm, lõi dây chấychậm là thuốc nổđen, ởgiữa lõi có sợi dây dẫn bằng dây gai, bên ngoài được quấn chặt bằng các sợi giấy phòng nước, rồi đến dây gai hoặc dây chất dẻo, ngoài cùng quét bitum phòng ẩm. Dây cháy chậm có hailoại: loại phổthôngcó tốc độcháy 100-200m/s, loại cháychậm có tốc độcháy 180-210m/s hoặc 240-350m/s. Thuốc nổđen Cấutạo dâycháychậm - Ưu điểm: đơn giản, dễsửdụng, không đòi hỏi các thiết bịphức tạp. - Nhược điểm: + Không gây nổđồng thờichonhiều khối thuốc nổđược. + Khó kiểm soátđược sựlàm việc bình thường của hệthốnggâynổ. + Độan toàn không cao do phải tiếp cận gần khối thuốc nổ, lượng khí độc hại thoát ra nhiều. 3.2 Gây nổbằngkíp nổđiện - Vật liệu gâynổcần thiết gồm kípnổđiện , dây dẫn điện và nguồn điện. Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 79 Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ - Kíp nổđiện có cấu tạo giống nhưkíp nổthường có lắp thêm bộphận dẫn điện và một dây tóc bóng đèn đểđiểm hoảlàm cho kíp nổ. Điện trởcủa kíp điện từ 1-3,5, dây dẫn điện là dây đồng đườngkính 0,5-1mm. 1-Ống kimloại hoặc ống giấy. 2-Thuốc nổmạnh. 3-Đáy lõm. 4-Thuốc gây nổ. 5-Mắt ngỗng. 6-Dây tóc. 7-Thuốc cháy. 8-Dây dẫn điện - Điều kiện đểcho kíp điện nổlà dòng điện tạo ra một nhiệt lượng đủlớn làm cho thuốc cháy. Q = 0.24I2Rt Trongđó: I: Cườngđộdòng điện. R: Điệntrởcủa kíp. t: thời giancháycủa thuốc trongkíp. Nhưvậy, trong mạch điện, kíp có điện trởlớn sẽnổtrước nên sẽrất nguy hiểm và không đảm bảo yêu cầu nổphá. Đểtránh tình trạng trên, người ta quyđịnh: điện trởcác kíp nhỏhơn 1.25thì các kíp phải có điện trởkhông được chênh nhau quá 0.25còn khi điệm trởcủa kíp lớn hơn 1.25thì điện trởcủa kíp không được chênh nhau quá 0.3. - Cường độdòng điện cũng ảnh hưởng đên độnhạy của kíp, vì vậy phải quy định độlớn của dòng điện gây nổ. Khi dòng điện có cường độnhỏthì tốc độtăng nhiệt của dây tóc chậm, thời gian toảnhiệt dài do vậy độnhạy của kíp giảm đi. Ngược lại, nếu cường độdòng điện lớn đến mức nào đó thì độnhạy của kíp sẽtrở nên giống nhau mặc dù chúng có khác nhau vềđiện trở. Vì vậy phải quy định trịsố dòng điện tối thiểu khi nổ. Thông thường, đối với dòng điện một chiều Imin = 1.8A và dòng xoay chiều Imin = 2.5A - Khi muốn nổnhiều kíp thì mắc chúng thành mạch điện theo các sơđồ: song song, nối tiếp hoặc hỗn hợp. + Sơđồmắc nối tiếp: giữa các kíp được mắc nối tiếp với nhau, đỡtốn dây nhưng không tin cậy vì nếu có một kíp không nổthì cảmạch sẽhởvà không nổ đồng loạtđược. + Mắc song song: có thểđảm bảo độtin cậy vì các kíp độc lập với nhau nhưng tốn dây. + Mắc hỗn hợp: mắc song song từng nhóm và từng nhóm mắc nối tiếp với nhau. - Nhiệm vụcủa việc thiết kếgây nổbằng điện là: chọn cách mắc điện, bốtrí mạng lưới điện gây nổvà tính toán nguồn điện cầnthiết. Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 80 Chương 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ - Chọn cách mắc điện tuỳthuộc vào: sốlượng, vịtrí các lỗmìn, các khối thuốc nổ. - Cần tính toán đểxác định được yêu cầu của nguồn điện : căn cứvào mạch điện, tính được cường độdòng điện mạch ngoài, mạch nhánh và trên từng kíp điện. Đểđảm bảo yêu cầu nổđược thì cường độdòng điện thông qua mỗi kíp phải lớn hơn cườngđộdòng điện tối thiểu gây nổ. - Khi thi công nổphá gây nổbằng năng lượng điện thì cần đặc biệt chú ý tới công tác kiểm tra trongvà sau khi mắc điện đểđảm bảo an toàn, hiệu quả. Nhận xét : phương pháp gây nổbằng điện khắc phục được tất cảcác thiếu sót của phương pháp gây nổbằng kíp thường, thực hiệnđược mọi ý đồnổphá, nâng cao và phát huyđược hiệu quảcủa thuốc nổ. Tuy nhiên đểthực hiện được việc đó thì công tác tính toán, kiểm tra phải được thực hiệnrất nghiêm ngặt và chính xác . 3.3 Gây nổbằngdây nổ - Khác với các phương pháp gây nổbằng kíp, phương pháp này chỉcần dây nổ đặt trong mỗi khối thuốc nổ. - Dây nổcó dạnggiống dây cháy chậm, vỏngoài có quấn sợi màu đỏhoặc vân đỏđểphân biệt với dây cháy chậm. Ruột của dây nổlà loại thuốc gây nổmạnh như trimêtilen-trinitin C3H6N3(NO2)3, ởgiữa có sợi dây lõi đểphân phối thuốc nổcho đều. Vỏchống ẩm của dây truyền nổcó thểbảo đảm cho dây không bịẩm sau 12 giờngâm nước. - Do lõi thuốc của dây truyền nổcó tốc độnổrất lớn (6800-7200m/s) nên khi được gây nổtừmột kípnổ, dây truyềnnổsẽtruyền nổtức thì tớigói thuốc nổ. - Khi cần nổnhiều khối thuốc nổthì cũng tiến hành mắc thành mạng: song song hoặc nối tiếp. 1-Kíp nổ a) Song song 2-Dây truyền nổ b) Nối tiếp 3-Khối thuốc nổ c) Bó song song + Mắc song song: thường dùng khi chiều sâu đặt thuốc nổlớn, cựly giữa các lỗthuốc xa. + Mắc nối tiếp: thường ítdùng vì độtin cậy không cao. + Mắc bó songsong: dùng khi các khối thuốc nổbốtrí rất sát nhau. - Cách nối dâytruyền nổ: Có hai cáchnhưhình vẽsau: Dây cuốn hoặc băng dính Dây truyền nổchính Hướng truyền nổ 30-50cm Dây truyền nổnhánh Hướng truyền nổ 30-40cm Dây truyền nổchính Dây truyền nổnhánh Bài giảng Xây dựng nền đường Trang 81 ... - tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn