LU83493A1

LU83493A1 - VOLUME BLASTING

Info

Publication number: LU83493A1
Application number: LU83493A
Authority: LU
Inventors: Eugene Ehret
Original assignee: Arbed
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1983-04-06
Also published as: DE3174344D1; ATE19115T1; EP0069817B1; EP0069817A2; EP0069817A3

Abstract

1. Process for bulk blasting, especially for selectively loosening hard, for instance rocky soil in order to make ditches or ram sheet piles, piles etc., wherein, a. the whole volume to be loosened is split into a multitude segments (6) of similar volume, wherein the width and the depth are kept constant ; b. drilled holes (2) exempt of a charge are provided in every segment, with a depth equalling the segment depth, whereby the segment length (1), the number of drilled holes (2), as well as their diameters are linked so that the total volume of the drilled holes (2) per segment equals roughly 14% of the segment volume ; c. at the beginning and at the end of each segment, as well as on the center line, there is arranged a drilled hole with blast charges (3 and 4), whereby the depth of the holes (3 and 4) equals the segment depth, and d. the blastings of the positions (3 and 4) are delayed against one another.

Description

τ Volurcensprengen sτ Volume bursts see

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Volumensprengen, insbesondere zum selektiven Auflockem von festem hsp. felsigem Untergrund im Hinblick auf das Ausheben von Gräben bzw. das Rammen von Pfählen, 5 Spundbohlen u.dgl.The invention relates to a method for volume blasting, in particular for the selective loosening of solid hsp. rocky ground with a view to digging trenches or ramming piles, 5 sheet piles and the like.

Bedingt durch die fortschreitende Modernisierung und Anwendung neuer Techniken in den Fabriken und Betrieben müssen die Energieträger wie elektrischer Strom, Gas, Erdöl sowie Wasser auch aus immer grösseren 10 Entfernungen herangeführt werden. Der elektrische Strom kann über weite Strecken durch Ueberlandleitungen befördert werden, hingegen aber müssen Gas, Erdöl und Wasser durch Leitungen befördert werden, die umso grösser werden, je grösser die Nachfrage ist. Diese Leitungen werden vorteilhaft in den Boden verlegt um die Erdoberfläche 15 nicht unnütz zu versperren und für andere Zwecke weiter nutzen zu können. Aus diesem Grunde müssen zeitweise Gräben ausgehoben werden „ zwecks Einlagerung besagter Leitungen. Solange die Gräben im Erd reich oder im lockeren Gestein gezogen werden können, genügen die konventionnellen Aushubmaschinen. Müssen aber Gräben in einen festen 20 Gesteinsuntergrund verlegt werden, muss dieser Untergrund durch Sprengung aufgelockert werden um anschliessend mittels den Aushubmaschinen entfernt zu werden. Beim Aushub der Gräben im Gestein geht es nicht darum ein grösstmögliches Volumen herauszusprengen, sondern ein gezieltes Auflockern der Gesteinsmassen zu erreichen und dies 25 bloss auf der verlangten Breite und Tiefe des Grabens. Verschiedene - 2 -Due to the progressive modernization and application of new technologies in the factories and factories, the energy sources such as electricity, gas, oil and water have to be brought from ever greater distances. The electrical current can be transported over long distances by overland lines, but on the other hand, gas, oil and water must be transported through lines, which become greater the greater the demand. These lines are advantageously laid in the ground in order not to block the earth's surface 15 uselessly and to be able to use them for other purposes. For this reason, trenches have to be dug at times “for the purpose of storing said lines. As long as the trenches can be dug in the ground or in loose rock, the conventional excavation machines are sufficient. If, however, trenches have to be laid in a solid rock sub-surface, this sub-surface must be loosened up by blasting in order to then be removed using the excavation machines. When digging the trenches in the rock, the aim is not to blow out the largest possible volume, but to achieve a targeted loosening of the rock masses and this only on the required width and depth of the trench. Various - 2 -

Methoden bieten sich hier an, so z.B. das in der DE-OS 27 47 937 beschriebene Verfahren, das vorsieht, mehrere Bohrlöcher hintereinander entlang der Mittellinie des Grabens anzuordnen. Sämtliche Bohrlöcher werden mit einer vorbestimmten Menge Sprengstoff besetzt 5 und paarweise gleichzeitig gezündet. Diese Methode hat den Nachteil dass die Druckwellen benachbarter Sprengladungen sich gegenseitig abschwäohen und die oberen Gesteinsmassen nur ungenügend zertrümmert werden, sodass erheblicher Kraft- und Kostenaufwand erforderlich ist, um an das optimal zertrümmerte Gestein heranzukommen. Je tiefer •t 10 der Graben ausgehoben werden muss, desto höher wachsen diese Aufwände und in vielen Fällen muss ein zweites resp. drittes Mal naeh-gesprengt werden. Hierbei besteht wiederum die Gefahr eines zu starken Auflookerns, insbesondere, wenn es darum geht, Spundbohlen zu rammen.Methods are available here, e.g. the method described in DE-OS 27 47 937, which provides for arranging several boreholes in a row along the center line of the trench. All boreholes are filled with a predetermined amount of explosives 5 and detonated in pairs at the same time. The disadvantage of this method is that the pressure waves from neighboring explosive charges swell to one another and the upper rock masses are only insufficiently broken up, so that considerable effort and expense is required to get to the optimally smashed rock. The deeper • t 10 the trench has to be dug, the higher these efforts grow and in many cases a second or be blown up a third time. Here, in turn, there is a risk of excessive lookouts, especially when it comes to ramming sheet piles.

1515

Die Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung war es ein Verfahren vorzuschlagen das diese Probleme umgeht und das es erlaubt, die Gesteinsmassen gleichzeitig ausreichend und allein im gewünschten Mass zu zertrümmern.The object of the proposed invention was to propose a method which bypasses these problems and which allows the rock masses to be adequately and simultaneously smashed to the desired extent.

2020th

Diese Aufgabe wird erfüllt durch das erfindungsgemässe Verfahren, dessen Merkmale darin bestehen, a. dass man das gesamte aufzulockernde Volumen in eine Vielzahl von 25 gleichgearteten Volumensegmenten (6) einteilt, in denen die Breite und die Tiefe als Festwerte vorliegen; b. dass man vorsieht, in jedem Segment Freibohrungen (2) anzuordnen, deren Tiefe der Segment-Tiefe entspricht, wobei die Segment-Länge 30 (1), die Anzahl der Freibohrungen sowie deren Durchmesser insofernThis object is achieved by the method according to the invention, the features of which are: a. that the total volume to be loosened is divided into a plurality of 25 similar volume segments (6), in which the width and depth are available as fixed values; b. that provision is made to arrange free bores (2) in each segment, the depth of which corresponds to the segment depth, the segment length 30 (1), the number of free bores and their diameter in this respect

Zusammenhängen, als das Gesamtvolumen der Freibohrungen pro Segment rund 14% des Segment-Volumens entspricht; c. dass man am Anfang sowie am Ende jedes Segmentes und auf der 35 Mittellinie je eine Sprengbohrung (3 und 4) anordnet, wobei dieConnections, as the total volume of the free drilling per segment corresponds to around 14% of the segment volume; c. that at the beginning and at the end of each segment and on the 35 center line a blast hole (3 and 4) is arranged, whereby the

Tiefe der Sprengbohrungen der Segment-Tiefe entsprechen und - 3 - d. dass man die Sprenung der Positionen (3 und 4) einander gegenüber verzögert.Depth of the blast holes corresponds to the segment depth and - 3 - d. delaying the jump of positions (3 and 4) towards each other.

Aus dem Tagebau ist es bekannt, dass beim Flächensprengen die 5 mittlere Volumenzunahme des zertrümmerten Gesteins rund 14% beträgt. Diese Erkenntnis wurde der vorliegenden Erfindung zu Grunde gelegt indem man erfindungsgemäss die Freibohrungen über Kreuz bohrt, und so bemisst, dass ihr Volumen ungefähr 14% des zu sprengenden Volumens ausmacht; ausserdem wird am Anfang und am Ende eines jewei-10 ligen Segmentes ein Bohrloch auf der Mittellinie angebracht .Diese Spreng-Bohrlöcher werden entsprechend der auszuhebenden Tiefe des Grabens so besetzt, dass der Sprengstoff mittels Abstandhalter über eine bestimmte Höhe im Bohrloch steht und nachträglich leioht abgestopft wird; letzteres erübrigt sich bei Unterwassersprengungen.It is known from open-cast mining that the 5 mean increase in volume of the smashed rock is around 14% during area blasting. This finding was used as a basis for the present invention by drilling the free bores crosswise according to the invention, and dimensioning it so that its volume accounts for approximately 14% of the volume to be blasted; In addition, a borehole is made on the center line at the beginning and at the end of a respective segment. These explosive boreholes are populated according to the depth of the trench to be excavated so that the explosive is positioned above a certain height in the borehole using spacers and subsequently billed becomes; the latter is not necessary with underwater blasting.

1515

Die Zündung der Ladungen erfolgt über Verzögerungszünder und Sprengschnur.The charges are ignited using a delay fuse and detonating cord.

Dadurch dass der Sprengstoff über die Abstandhalter über eine der 20 Tiefe des Bohrloches entsprechenden Höhe verteilt ist, können beliebige Tiefen des Grabens mit nur einer Sprengung aufgelockert werden. Durch das erfindungsgemässe Anordnen der Freibohrungen und das Zünden der Ladungen mittels Verzögerungszünder gibt man dem zertrümmerten Gestein die nötige Ausdehnungsmöglichkeit in der gewünschten 25 Längsrichtung ohne dass die Zertrümmerung über die vorgegebene Breite des Segmentes hinaus geht. Die erfindungsgemässe Sprengmetho-* de ist in ihrer Anwendung nicht begrenzt und kann beispielsweise auch beim Abtrieb von Schächten eingesetzt werden.Because the explosives are distributed over the spacers over a height corresponding to the 20 depth of the borehole, any depths of the trench can be loosened with just one blast. By arranging the free bores according to the invention and igniting the charges by means of a delay detonator, the shattered rock is given the necessary expansion in the desired longitudinal direction without the shattering going beyond the predetermined width of the segment. The blasting method according to the invention is not limited in its application and can also be used, for example, when driving down shafts.

- 30 Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, in denen dieThe drawings, in which the

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Segmentfolge darstellt, während die Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Sprengbohrung zeigt.Fig. 1 shows a plan view of a segment sequence, while Fig. 2 shows a longitudinal section through an explosive bore.

Die Fig. 1 zeigt die Freibohrungen (2) welche rund 14% des Segment-35 volumens ausmaohen ' und in der Form eines Andreaskreuzes getrieben sind. Von den Sprengbohrungen (3 und 4) breiten sich die Druckwellen (5) beim Verzögerungszünden konzentrisch aus und bewegen sich auf - 4 - die Freibohrungen (2) hin. Die Gesteinsmassen werden zertrümmert und die Freibohrungen mit dem Volumenüberschuss ausgefüllt.Fig. 1 shows the free bores (2) which measure around 14% of the segment 35 volume and are driven in the shape of a St. Andrew's cross. The pressure waves (5) from the detonation holes (3 and 4) spread concentrically during delay ignition and move towards - 4 - the free holes (2). The rock masses are crushed and the free holes filled with the excess volume.

Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Sprengbohrung mit 5 einem Abstandhalter (10), an dem die Sprengladungen (12) in Abständen angebracht sind und mit der Sprengschnur (13), welehe dem Abstandhalter entlang verläuft, verbunden sind. Der gesamte Sprengsatz. ist mit anfallendem Bohrmehl, Sand oder Schlackensand (14) leicht abgestopft. Wie man sieht, kann man die Zertrümmerungstiefe , 10 nach Belieben bemessen, indem man den Abstandhalter mit den ent- * » sprechenden Sprengsätzen dem Bedarf nach höher oder tiefer in dieFig. 2 shows a longitudinal section through an explosive bore with 5 a spacer (10), on which the explosive charges (12) are attached at intervals and are connected to the detonating cord (13), which runs along the spacer. The entire explosive device. is easily filled with drilling dust, sand or slag sand (14). As you can see, one can measure the shattering depth, 10 as desired, by placing the spacer with the corresponding explosive devices as required for higher or lower in the

Sprengbohrungen einführt.Introduces explosive holes.

• An Hand des folgenden Beispiels soll eine Möglichkeit zum Anwenden 15 der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Es soll in festemThe following example is used to explain one way of applying the present invention. It is said to be in solid

Gestein ein Graben von 3 m Länge, 0,65 m Breite und 5 m Tiefe aus gehoben werden.Rock a trench 3 m long, 0.65 m wide and 5 m deep can be excavated.

Zuerst wird die Grabenlänge in 5 Segmente (6) zu 0,60 m Länge einge- 20 teilt. Bei einer Breite von 0,65 m und einer Tiefe von 5 m ent spricht dies einem Festvolumen von 1,950 m3. 14% Freivolumen davon sind 0,273 m3. Wählt man als Durchmesser der Freibohrungen (2) 90 mm,, so entspricht dies 9 Freibohrungen, die man gleichmässig über die Diagonalen der Segmentoberflächen verteilt. Es werden Spreng-25 bohrungen (3) und (4) auf den Schnittpunkten der Mittellinie der Segmente und der oberen bzw. unteren Begrenzungslinie jedes Segmentes angebracht.First the trench length is divided into 5 segments (6) of 0.60 m in length. With a width of 0.65 m and a depth of 5 m, this corresponds to a fixed volume of 1.950 m3. 14% free volume of which is 0.273 m3. If the diameter of the free bores (2) is 90 mm, this corresponds to 9 free bores, which are distributed evenly over the diagonals of the segment surfaces. Detonation holes (3) and (4) are made at the intersection of the center line of the segments and the upper and lower boundary lines of each segment.

In die Sprengbohrungen (3) und (4) werden die Sprengladungen (12), 30 welche mit der Sprengschnur (13) und den nicht gezeigten Verzögerungszündern an den Abstandhaltern (10) befestigt sind, eingelassen und leicht mit Bohrmehl, Sand oder Sehlackensand (14) abgestopft. Bei Sprengungen unter Wasser erübrigt sich das Abstopfen.The explosive charges (12), 30, which are attached to the spacers (10) with the detonating cord (13) and the delay detonators (not shown), are let into the explosive bores (3) and (4) and lightly with drilling dust, sand or varnish sand (14 ) stuffed. With blasting under water there is no need to plug.

35 Das aufgelockerte Gestein lässt sich problemlos ausheben, wobei der Graben in den gewünschten Dimensionen freigelegt wird.35 The loosened rock can be easily excavated, whereby the trench is exposed in the desired dimensions.

Claims

1. A method for volume blasting, in particular for selective surfacing of solid, for example rocky subsoil with regard to 5 digging trenches or ramming sheet piles, piles and the like, characterized in that a. that the entire volume to be loosened is divided into a plurality of volume segments of the same type (6), in which the 10 width and depth are available as fixed values; b. that one provides to arrange free bores (2) in each segment, the depth of which corresponds to the segment depth, the segment length (1), the number of free bores and their

15 diameters insofar as the total volume of the free holes per segment corresponds to around 14% of the segment volume; c. that at the beginning and at the end of each segment and on the

20 center line arranges one blast hole (3 and 4), the depth of the blast holes corresponding to the segment depth and d. delaying the detonation of positions (3 and 4) from each other. 25th

2. The method according to claim 1, characterized in that * one arranges the free holes along the segment diagonals, each segment corner and the segment center can each have an open hole. , 30

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the depth of destruction is measured precisely by attaching a sufficient number of explosive charges (12) at a suitable height to a spacer, for example a rod (10) and 35 in the explosive holes (3,4) introduces.