6.5 Влаштування каналу (траншеї) за допомогою енергії вибуху
Перед початком вибухових робіт на вибраній ділянці болота слід провести трасування осі каналу (траншеї) і скласти проект проведення буропідривних робіт, оформити документацію на зберігання, перевезення і право виконання вибухових робіт, підготувати майданчик для зберігання вибухових речовин, побудувати складські приміщення і тимчасові під'їзди.
Розробка каналу (траншей) при вибухових роботах на болоті ведеться методами зосереджених подовжених горизонтальних і свердловинних зарядів.
Суть методу зосереджених зарядів полягає в наступному: вздовж осі каналу на розрахунковій відстані вибуховим методом утворюються зарядні ями, в яких розміщуються зосереджені заряди. В результаті одночасного підривання цих зарядів утворюється канал заданого профілю.
Даний метод включає наступні операції: виготовлення зарядів розрахункової величини і визначення місць їх розташування, утворення зарядних камер (шпурів, свердловин) і ямок, розміщення прострілюючих і основних зарядів, підривання зарядів з утворенням каналу або траншеї (рис.6.11).
Метод зосереджених зарядів застосовується для влаштування каналів і траншей на відкритих і порослих лісом болотах в торф'яних, суглинних, піщаних і гравелистих ґрунтах.
При методі подовжених горизонтальних зарядів вибухає один горизонтальний заряд розрахункової довжини і діаметру, укладений в зарядну траншею.
Двократним підриванням утворюється зарядна траншея необхідної глибини, куди укладається основний подовжений горизонтальний заряд, в результаті вибуху якого виходить канал розрахункового профілю.
а – схема розміщення заряду в ями до підриву; б – поперечний профіль каналу після підриву; 1 – земляний валик; 2 – зарядна яма; 3 – моховий покрив; 4 – заряд вибухової речовини; 5 – детонуючий шнур; 6 – вода; 7 – боєвик; 8 – електродетонатор; н – лінія найменшого опору; Н – глибина каналу по верху; в – ширина каналу по дну
Рисунок 6.11 – Схема розміщення зосереджених зарядів та їхнє з’єднання при влаштуванні каналу
Метод подовжених горизонтальних зарядів рекомендується застосовувати на відкритих болотах при влаштуванні каналів глибиною до 3,5 м і шириною по верху до 15 м, переважно у разі часткової розробки каналу в торф'яному шарі (потужністю торф’яного шару до двох третин розрахункової глибини каналу) із підстилаючою мінеральною основою. При вибуху подовжених горизонтальних зарядів утворюється канал однакового перетину вздовж всієї довжині ділянки з рівним дном, що важливо при укладанні магістрального трубопроводу на тверду ґрунтову основу.
Зарядні траншеї утворюються вибухами наступних зарядів: подовжених поверхневих малого діаметру, зосереджених невеликої ваги, вертикальних шпурових або свердловинних.
Подовжені горизонтальні прострілюючі заряди із вибухових речовин або детонуючого шнуру рекомендується заглиблювати на (20-30) см в поверхневий шар заводненого ґрунту або торфу. Шпурові заряди з піроксілітових порохів повинні бути заглиблені в заводнений ґрунту або торф не менше 0,1 м.
Метод подовжених горизонтальних зарядів включає: підготовку поверхні болота вздовж осі траншеї або каналу, укладання прострілюючих поверхневих зарядів і утворення їхнім вибухом зарядної траншеї (рис.6.12.б), розміщення основних подовжених горизонтальних зарядів в заводнену зарядну траншею, підривання основного заряду з метою утворення каналу або траншеї із заданими параметрами (рис.6.13).
Метод подовжених зарядів рекомендується застосовувати для утворення виїмок з рівними дном і вікосами вздовж всієї довжини каналу або траншеї із основою, що знаходиться в мінеральних ґрунтах. Цей метод вимагає меншої витрати вибухових речовин (ВР) в порівнянні з методом зосереджених зарядів.
Подовжені шпурові заряди із відходів піроксилінових порохів, або водостійких амонітів використовуються на відкритих, і слабо заліснених болотах при розробці каналу глибиною (3 -3.5) м, шириною по верху до 15 м, потужністю торф’яного шару до 2/3 глибини траншеї.
Вздовж осі майбутньої траншеї за допомогою плужного канавокопача, або іншим способом утворюють канаву глибиною 0,6 м, яка на водонасиченому болоті дуже швидко заповнюється водою.
Виготовлений і упакований шпуровий заряд із окремих зарядів довжиною (0,5-1,6) м, діаметром (7-20) мм укладають в заповнену водою канаву, з'єднують їх між собою, і тим самим, утворюється суцільний шпуровий заряд
а) свердловинними зарядами; б) подовженими малозаглибленими зарядами; 1 – електровибухова мережа; 2 – електродетонатор; 3 – патрон ВР 4 – шпур або свердловина; 5 – земляний валик; 6 – зарядна траншея; 7 – вода; 8 – капсуль-детонатор; 9 – детонуючий шнур; 10 – подовжений прострілюючий заряд; 11 – моховий покрив а – відстань між свердловин-ними зарядами; Н – глибина зарядної ями (траншеї); l – довжина заряду
Рисунок 6.12 – Схема розміщення шпурових свердловин або подовжених зарядів та їхнє з’єднання при влаштуванні каналу
Окремі заряди можуть бути з'єднані ще до укладання в канаву. Діаметр шпурового заряду не повинен бути меншим за так званий критичний, значення якого приведено в табл. 6.3.
Таблиця 6.3 – Значення критичного діаметру шпурового заряду
Марка пороху |
Критичний діаметр шпурового заряду |
ВТ, ВЛ, 4/1, 5/ 7 |
6 |
7/7 – 9/7 |
12 – 15 |
12/7 – 15/8 |
15 – 20 |
В якості детонаторів використовують заряд водостійкої вибухової речовини вагою (0,4-0,6) кг. Ініціюючий заряд розміщують на одному з кінців шпурового заряду. Вибухи проводять на дільницях довжиною (100-200) м..
а ) – розташування заряду в зарядній траншеї до вибуху; б) – профіль каналу після вибуху; 1 – електродетонатор; 2 – детонуючий шнур; 3 – подовжений заряд ВР; 4 – шпагат; 5 – бойовик; 6 – вода; 7 – зарядна траншея; 8 – земляний валик; 9 – канал; W – лінія найменшого опору; Н – глибина каналу; В – ширина каналу по верху; в – ширина каналу по низу
Рисунок 6.13 – Схема утворення каналу на болоті методом| подовженого вибуху
Якщо верхній, покривболота не дозволяє заглиблювати подовжені заряди, то для утворення зарядних траншей повинні застосовуватися свердловинні або шпурові заряди.
Суть методу свердловинних зарядів полягає в наступному: вздовж осі траншеї або каналу на певній відстані влаштовують вертикальні або похилі свердловини, в яких розміщують заряди вибухових речовин.
В результаті вибуху серії вертикальних свердловинних зарядів утворюється канал із двостороннім викидом ґрунту.
Залежно від необхідної ширини дна траншеї свердловини| розташовують в один або два ряди.
Метод свердловинних зарядів використовується при влаштуванні траншей (каналів) на болотах I та П типів (див. рис. 23.а). В даному випадку утворюється траншеї глибиною (4 – 8) м із шириною зверху до 10 м.
Роботи виконуються в наступній послідовності: розбивка сітки свердловин по осі траншеї, утворення вертикальних або похилих свердловин відповідних діаметрів, зарядження свердловин, вибух з утворенням необхідної траншеї.
При утворенні траншей діаметр свердловин не повинен перевищувати (150-200) мм, при влаштуванні каналів – (300-600) мм.
Свердловини для закладання основних зарядів в торфі (глибиною до 1,8 м) утворюються аналогічно свердловинам для прострілюючих зарядів.
Направлений викид ґрунту досягається вибухом похилих свердловинних зарядів, що розташовуються під кутом (45-60)° до горизонту (рис.6.14).
Направлені вибухи похилих і вертикальних свердловинних зарядів рекомендується застосовувати тільки в щільних торф’яних та мінеральних ґрунтах.
При використанні методу свердловинних зарядів необхідно провести розбивку сітки свердловин вздовж осі траншеї, влаштування вертикальних або похилих свердловин з подальшою їх зарядкою і проведенням вибухових робіт.
Зосереджені заряди доцільно використовувати при прокладанні трубопроводів на глибоких болотах покритих лісом. В даному випадку заряди розміщують вздовж осі траншеї, і тим самим відпадає необхідність в попередній розчистці смуги від лісу.
В результаті вибуху утворюється канал глибиною до 5 м та шириною верху до 20 м. Зосереджені заряди розміщують в зарядні шурфи утворені за допомогою невеликих свердловин або за допомогою невеликої потужності зосереджених зарядів. Для цього використовують водостійкі елеоліти в патронах діаметром до 46 мм.
а) розташування зарядів до вибуху; б) профіль каналу після вибуху; 1 – електровибухова мережа; 2 – електродетонатор; 3 – бойовик; 4 – заряд ВР; 5 – вода; 6 – свердловина; W – лінії найменшого опору; 7 – земляний валик; 8 – канал; Н – глибина каналу; В – ширина каналу по верху; в – ширина каналу по низу
Рисунок 6.14 – Схема утворення каналу на болоті методом похилених свердловинних| зарядів
Глибина зарядного шурфу назначається із умови закладання центру основного зосередженого заряду на (0,3-0,5) глибини траншеї. При розробці траншеї глибиною до 2,5 м і шириною по верху (6-8) м ефективно використовувати свердловинні заряди із водостійких вибухових речовин.
При розрахунку вибухових параметрів різного виду зарядів слід користуватися методикою розробленою ВНИСТом "Методика розрахунку вибухових параметрів для влаштування каналів і траншей на болотах".
Розрахункові параметри каналів і траншей визначаються залежно від діаметру трубопроводу, що прокладається та способів його баластування й закріплення.
Для вибухових робіт доцільно використовувати амоніт, гранулотол, тротил, амонал або піроксилінові порохи.
Для вибухових робіт використовують різні вибухові речовини. Якщо заряд знаходиться у воді не більше 4 год. використовують амоніти №6-ЖВ та №7-ЖВ, зерногрануліти 70/30 або водостійкий амонал. А якщо заряд знаходиться в воді більше доби, то використовують тротілгранутол, акватол, акваніт або піроксеновий порох.
Підрив зарядів здійснюють за допомогою детонуючих шнурів типу ДШ-В або водостійкими електродетонаторами в мідних гільзах типу ЭД-8-Ж..
Вибухові роботи на болотах необхідно проводити бригадою, до складу якої повинні входити підривники, тракторист і підсобні робочі, що пройшли спеціальний інструктаж. Кількісний склад бригади залежить від об'єму та термінів виконання робіт і визначається проектом проведення робіт.
У розпорядженні бригади повинні бути призначена для перевезення вибухових матеріалів автомашина або всюдихід із тракторним причепом.
Буропідривні роботи після влаштування зарядних траншей або свердловин контролюються шляхом виміру їх глибини, форми, діаметру, положення в плані і в профілі, а після вибуху - оглядом ділянки де проведені вибухові роботи, відкосів отриманих виїмок і викиду ґрунту, місць передбачуваних відмов.
Всі виявлені відхилення від проекту повинні бути усунені, після чого дозволяється приступати до наступної серії вибухів.
Приймання робіт ведеться у міру виконання окремих етапів роботи. На кожній ділянці призначається відповідальна особа з прийманню робіт.
При прийманні земляних робіт, виконаних вибуховим способом, повинні встановлюватися фактичні профілі виїмки і об'єми викинутого ґрунту.
Дно і відкоси траншей та каналів можуть мати місцеві перебори, що досягають 20 см за умови дотримання загального профілю виїмки.