爆炸堵孔装置堵塞效果的实验研究

摘要

为了提高隧道掘进爆破中炮孔的堵塞效果，利用铝管在爆炸作用下膨胀的特性设计了一种堵孔装置，然后通过动态应变仪测量堵孔装置膨胀撞击钢管的环向应变，通过万能试验机对模拟炮孔中的爆炸堵孔装置进行单轴压缩脱模，通过高速摄影记录水泥墩的爆破过程，从而评估爆炸堵孔装置的堵塞效果。结果表明：钢管在爆炸堵孔装置膨胀撞击下产生的环向应变峰值达到0.02,说明爆炸堵孔装置膨胀冲击孔壁的作用力较大，有利于堵孔装置与孔壁贴合；爆炸堵孔装置与孔壁贴合后的抗压强度为4.1～5.5 MPa,抗剪强度为0.49～0.66 MPa,远大于常规炮泥的抗剪强度(0.09 MPa),其在实际使用中与炮泥配合使用，能有效抑制炮泥运动。采用传统炮泥进行堵塞的水泥墩出现冲孔，爆破后的水泥墩未出现破坏；采用爆炸堵孔装置进行堵塞的水泥墩未出现冲孔，堵孔装置在孔口产生裂纹后才被冲出，爆破后的水泥墩最终裂成三部分。因此，爆炸堵孔装置可大幅改善堵孔效果，从而发挥爆生气体的破岩作用，并有效增强了抛掷作用，对改善隧道掏槽眼的爆破效果具有重要意义。

关键词

地下爆破 / 堵孔 / 隧道工程 / 抗剪强度 / 爆生气体 / 爆破效果

基金资助

国家自然科学基金项目(12172313、11802255); 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室开放基金项目(20kfgk06)