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隧道施工——数码电子雷管（eDev）控制爆破震动，提高爆破进尺
发布者： 官方 发布时间： 2019-03-25 11:53:12 阅读： 次[ 摘要 ] 丰田市位于日本中北部的爱知县，是全球汽车制造巨头丰田公司的总部所在地，集聚着丰田公司的技术中心及几个核心制造工厂。丰田市的一些低洼...
丰田市位于日本中北部的爱知县，是全球汽车制造巨头丰田公司的总部所在地，集聚着丰田公司的技术中心及几个核心制造工厂。丰田市的一些低洼地区易于遭受洪水灾害。安宁渠排水工程始建于18世纪，是现有的主要排洪设施。受限于排洪能力的不足，在暴雨季节仍时有水涝灾害发生。
为解决丰田市洪水泛滥问题，鹿岛建设株式会社签约挖掘安宁排水隧道工程，断面面积85平方米，长度1.86公里，排水能力将从每秒10立方增加到每秒90立方。
最初的方案是通过机械的方式开挖，但花岗岩被证实极难通过机械方式开挖，对于这样坚硬的岩石，爆破是显而易见的解决方案。然而如上图所示，隧道直接从居民区的下方穿过。工程的施工许可取决于当地政府及居民对于施工活动的容忍度。来自于居民的抱怨有可能会使施工活动停止。
工程开始的时候使用了当地供应商提供的导爆管雷管作为起爆系统。然而鹿岛公司接收到了大量当地居民关于爆破振动的投拆。试图尝试减少最大同段药量的方式没能让当地居民满意，同时也极大的影响了工程进度。
技术方案——振动管理
澳瑞凯公司建议使用易拓（eDev）隧道专用数码电子雷管起爆系统，它的延期精度达到了名义时间的0.01%。结合澳瑞凯爆破设计软件ShotplusT，进行爆破设计、建模与振动分析，使得鹿岛公司可以按照当地居民对于“低振动爆破”的概念进行定制化的起爆顺序设计。接近于大地与建筑物固有频率的低频振动是不能被有着丰富地震经验的日本当地人容忍的。
通过编程控制生成高频振动波并缩短振动时间，使得日常的生产爆破不易被觉察到。通过与当地居民的协商，爆破工程师们开发出了一种被称作“敲门”的爆破技术，它指的是引爆3段不同的装药，以表示“敲门”，可以在引爆主装药前不足1秒时给予提前通知。
增加爆破进尺
最大段药量通常是指单孔装药量。在振动敏感区的爆破，如安宁隧道爆破工程，最大段药量通常被严格限制。这就限制了炮孔深度及爆破进尺。这种方式减少爆破振动的同时，却反向增加了总的爆破次数，延长了项目工期，更不幸的是当地居民需要忍受更多的爆破振动次数及更长的项目施工时间。
传统的单段装药炮孔布置图
使用易拓隧道专用数码电子雷管（eDev）起爆系统可以显著地增加爆破进尺，减少对当地居民的影响。界面友好的，可自由设定的，大量的延期段别意味着同等数量的独立药柱可以在一次起爆过程中被管控。在一个炮孔中允许间隔装药，峰值地面振动速度可以被管控，同时还可以减少爆破次数，增加爆破进尺。这个技术被称作“间隔装药隧道爆破技术”，每一段药柱被分配一个独立的，准确的起爆时间，以便于最大段药量、峰值振动速度、及频率与常规爆破一致。
间隔装药炮孔布置图
方案实施效果
引入易拓（eDev）隧道专用数码电子雷管起爆系统在降低爆破振动与提高爆破进尺方面取得了巨大的成功，使得项目可以持续的进行。这套系统简易的数字化段别用户界面及现场可测试特性意味着可被现有爆破人员迅速掌握和使用。
鹿岛公司技术团队认识到了易拓隧道专用数码电子雷管起爆系统的巨大价值，是实现高级爆破技术的有效工具。2013年9月，在澳瑞凯技术团队的支持下，鹿岛公司起爆了日本历史上第一次“间隔装药隧道爆破”，单次爆破进尺达到了令人震惊的4.0米，最大段药量仅仅0.8公斤，而之前同等最大段药量的传统爆破技术条件下，爆破进尺仅为2.0米。
相比较使用传统爆破技术，利用“间隔装药隧道爆破”技术使得鹿岛公司仅用了约一半的爆破次数就通过了振动敏感区，最小化了对爆破对周边居民的影响，顺利通过了工程关键控制区。
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