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【關(guān)鍵詞】直升機(jī);震動(dòng);HUMS;EC225
1.直升機(jī)振動(dòng)形式
由于直升機(jī)設(shè)計(jì)及工作特性,轉(zhuǎn)動(dòng)部件很多,不可避免地存在振動(dòng)。振動(dòng)來(lái)自各種活動(dòng)件,槳葉、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、這些振動(dòng)對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力,縮短部件的使用壽命,影響直升機(jī)的舒適程度,對(duì)安全威脅很大.本文主要分析來(lái)自于主槳及尾槳振動(dòng)。
振動(dòng)為一種快速的振蕩運(yùn)動(dòng)。這樣的振蕩運(yùn)動(dòng)可以表述為:如左下圖振動(dòng)曲線,位移或振幅、頻率。直升機(jī)描述旋翼系統(tǒng)中的振動(dòng)水平,常用振動(dòng)頻率與旋翼旋轉(zhuǎn)速率相比較。每圈一振:在旋翼旋轉(zhuǎn)一周發(fā)生振動(dòng)5個(gè)循環(huán),也就是5R振動(dòng)或者比率為5:1。
現(xiàn)代直升機(jī)通常使用了震動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),可以采集到整機(jī)不同部位震動(dòng)的頻譜。這對(duì)于分析全機(jī)震動(dòng)很直觀。如右上圖,可以在不同的震動(dòng)頻率看到振幅大小,不同頻率通常指向不同的部件,震動(dòng)值的突變,常可以發(fā)現(xiàn)部件的功能損傷失效。
2.引起振動(dòng)的原因
轉(zhuǎn)動(dòng)部件的振動(dòng)頻率一般與部件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有關(guān),而直升機(jī)上部件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度各不相同,因此振動(dòng)頻率是識(shí)別振動(dòng)來(lái)源主要指標(biāo)。振動(dòng)按頻率一般分三類:低頻振動(dòng),主要來(lái)自于主槳系統(tǒng),中頻振動(dòng),主要來(lái)自于尾槳系統(tǒng),高頻振動(dòng),主要來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)和高速傳動(dòng)軸,一些固定頻率的震動(dòng)也指向特定轉(zhuǎn)動(dòng)附件。根據(jù)振動(dòng)的幅度大小,再輔助以轉(zhuǎn)動(dòng)速度、飛行速度等其他因素,可以準(zhǔn)確地找到振動(dòng)的原因。
2.1低頻振動(dòng)
對(duì)各種主槳系統(tǒng)來(lái)說(shuō),最常見(jiàn)的振動(dòng)原因是槳葉錐體偏差。錐體是指直升機(jī)所有槳葉葉尖轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡都在一個(gè)平面內(nèi),首先應(yīng)該在地面進(jìn)行槳葉錐體的檢查,合格后,再進(jìn)行懸停狀態(tài)的檢查。一般振動(dòng)可以分為兩種形式:
垂直振動(dòng):是由于槳葉產(chǎn)生的升力不相等,即主槳錐體超標(biāo)而引起,與飛行速度有直接關(guān)系,飛行速度越大,振動(dòng)越大。如果振動(dòng)發(fā)生在低速狀態(tài)下可以通過(guò)調(diào)節(jié)變距拉桿長(zhǎng)度來(lái)減小振動(dòng);如果振動(dòng)發(fā)生在高速度狀態(tài)下,調(diào)節(jié)槳葉調(diào)整片角度來(lái)減小振動(dòng)值。頻率匹配器失效也可產(chǎn)生意外震動(dòng)。
橫向振動(dòng):因主槳系統(tǒng)平衡超標(biāo)而引起,與主槳轉(zhuǎn)速有直接關(guān)系。如果振動(dòng)隨著旋翼轉(zhuǎn)速的增大而增加,是展向平衡超標(biāo),應(yīng)該在輕的一端加配重,通常有重量平衡片或鉛沙。如果振動(dòng)隨著轉(zhuǎn)速減小而增大,是弦向平衡超標(biāo)引起槳葉后掠過(guò)大。頻率匹配器設(shè)定及相位不正確,也會(huì)產(chǎn)生橫向震動(dòng)。
2.2中頻振動(dòng)
尾槳轉(zhuǎn)速高,中頻振動(dòng)一般由尾槳引起。尾槳出現(xiàn)缺陷,中頻振動(dòng)值很可能超標(biāo)。以下列舉一些常見(jiàn)起因: 尾槳組件不平衡、尾減速器傳動(dòng)軸同軸度偏離設(shè)計(jì)值、 水平安定面連接點(diǎn)松動(dòng)、 減速箱齒輪磨損。
2.3高頻振動(dòng)
高頻振動(dòng)是由高速運(yùn)轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生,如發(fā)動(dòng)機(jī),有一些傳動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)相同,如:自由輪、飛輪機(jī)構(gòu)、連接發(fā)動(dòng)機(jī)與主減速箱的輸入軸,進(jìn)行高頻振動(dòng)分析時(shí),這些部件也應(yīng)被考慮為潛在起因。
3.主槳錐體校正
“打錐體”的定義就是盡量使所有主槳葉片翼尖軌跡在轉(zhuǎn)動(dòng)中處于同一平面上的過(guò)程。
錐體調(diào)整可以采用以下兩種方法中的一種,或者同時(shí)兩種:
地面錐體調(diào)整一般是通過(guò)調(diào)整變距桿的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常情況下的做法是將飛行控制系統(tǒng)以及變距桿恢復(fù)到其基準(zhǔn)狀態(tài)下,重新進(jìn)行錐體檢查。維護(hù)手冊(cè)中通常會(huì)給出每個(gè)變距桿調(diào)整量相對(duì)于翼尖軌跡的移動(dòng)變化量。調(diào)整量的單位通常為“圈“,維護(hù)手冊(cè)還會(huì)注明變距桿伸長(zhǎng)或縮短的最大允許長(zhǎng)度。如下圖歐直EC225飛機(jī)旋翼給出的固定Δi值,就是轉(zhuǎn)動(dòng)變距拉桿i/10圈,調(diào)整翼尖軌跡的同時(shí)還有調(diào)整了槳葉的攻角。經(jīng)過(guò)這個(gè)粗調(diào),翼尖旋轉(zhuǎn)軌跡基本在同一平面了。
飛行錐體通常通過(guò)調(diào)整固定安裝的調(diào)整片來(lái)實(shí)現(xiàn),進(jìn)行微小的錐體調(diào)整。主槳葉通常會(huì)有6到9片調(diào)整片,有二片是用來(lái)進(jìn)行飛行錐體調(diào)整的,其它的都是不可調(diào)的,保持出廠時(shí)設(shè)定的狀態(tài)。維護(hù)手冊(cè)中會(huì)給出調(diào)整片的最大允許調(diào)整量,如EC225直升機(jī)最大調(diào)整量是正負(fù)7度。下圖所示,左面的槳葉當(dāng)將調(diào)整片向下扳動(dòng)調(diào)整后,將會(huì)使槳葉迎角變大;右面的槳葉當(dāng)將調(diào)整片向上扳動(dòng)調(diào)整后,槳葉迎角變小。
槳葉后緣調(diào)整片
使用“彎板器”和量角器對(duì)調(diào)整片進(jìn)行調(diào)整。彎板器必須與需要進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整片尺寸長(zhǎng)度是一致的,這樣調(diào)整時(shí)整個(gè)調(diào)整片都被扳動(dòng),而不會(huì)造成變形或裂紋。
4.尾槳葉錐體校正
應(yīng)用于主槳葉錐體檢查中的方法也可以應(yīng)用于尾槳葉錐體檢查中。尾槳葉片一般沒(méi)有槳葉后緣調(diào)整片,錐體調(diào)整一般通過(guò)改變變距桿長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)調(diào)整置于偏心的重量調(diào)整片,也能達(dá)到一定效果。
5.機(jī)載震動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
大型現(xiàn)代直升機(jī)加裝了直升機(jī)應(yīng)用及監(jiān)控系統(tǒng)(HUMS)。該系統(tǒng)是用來(lái)監(jiān)控一些影響飛行安全的參數(shù)。其中的一部分就是探測(cè)及記錄槳葉、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)體的振動(dòng)水平。
圖示歐直EC225,有多達(dá)23個(gè)加速度計(jì)來(lái)探測(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的幅度,頻率,方向。3個(gè)探測(cè)主槳;2探測(cè)尾槳,4個(gè)探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)上,另外有11個(gè)探測(cè)機(jī)體振動(dòng),主要探測(cè)各個(gè)減速器、傳動(dòng)軸、滑油散熱風(fēng)扇軸的震動(dòng)。
飛行后的報(bào)告對(duì)分析振動(dòng)很必要,數(shù)據(jù)通常包含(下轉(zhuǎn)第186頁(yè))(上接第142頁(yè))振動(dòng)出現(xiàn)位置、振動(dòng)的頻率、幅度、發(fā)生的階段、飛行速度等、有無(wú)直接后果等。下載機(jī)載CMDR上的數(shù)據(jù)至地面站分析,可以看到振動(dòng)水平,與設(shè)定的閾值比較,常可以發(fā)現(xiàn)潛在的故障,可以大大節(jié)省排故時(shí)間,提高直升機(jī)維護(hù)的質(zhì)量。如上圖0.25ips黃色的提示閾值,0.35ips的紅色警告閾值。一旦震動(dòng)指標(biāo)跨越了紅色警告區(qū),必須仔細(xì)檢查飛機(jī),判斷出失效部件,進(jìn)行必要的維修處理。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]EUrocopterEC225MMAR24,2013,8.
關(guān)鍵詞 軸振動(dòng) 檢測(cè)點(diǎn) 傳感器
1引言
鼓風(fēng)機(jī)是大型旋轉(zhuǎn)型工業(yè)設(shè)備,轉(zhuǎn)軸是其核心部件,由于轉(zhuǎn)速高,負(fù)荷大,是故障易發(fā)區(qū)。一旦發(fā)生故障,將危及設(shè)備和附近工作人員的安全,并造成整個(gè)生產(chǎn)流程的中斷,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
振動(dòng)是轉(zhuǎn)軸故障的主要表現(xiàn)形式,在其故障發(fā)生初期,即可出現(xiàn)振動(dòng)異常的情況。因此設(shè)置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)軸振動(dòng)進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測(cè),可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,避免重大事故發(fā)生,減小事故危害性。
要保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常、高效的工作,檢測(cè)點(diǎn)的正確設(shè)置就顯得非常重要。選擇最佳的測(cè)量點(diǎn),并選用合適的測(cè)振動(dòng)的傳感器,才能夠獲取充足、可靠地設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,對(duì)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行正確判斷。如果所得的檢測(cè)信號(hào)不真實(shí)、不典型,或不能客觀的、充分的顯示設(shè)備的實(shí)際狀態(tài),那么整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行的可靠性將無(wú)法保證。
2振動(dòng)的特征和測(cè)量部位
高爐鼓風(fēng)機(jī)是大型旋轉(zhuǎn)型機(jī)械設(shè)備,它具有轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)速恒定、負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)等特征,其轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)具有以下特征:1.機(jī)組軸系只有兩種轉(zhuǎn)速,即低速軸系的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,和高速軸系的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,因此振動(dòng)分析針對(duì)這兩個(gè)軸系即可;2.鼓風(fēng)機(jī)是一種透平機(jī)械,它的工作介質(zhì)為空氣,正常工作時(shí)載荷平穩(wěn),因此正常工作狀態(tài)下沖擊振動(dòng)較少;3.鼓風(fēng)機(jī)屬于大功率設(shè)備,設(shè)備龐大,因此機(jī)組發(fā)生故障時(shí),振動(dòng)會(huì)表現(xiàn)出極強(qiáng)的非線性特征,一些振動(dòng)故障用線性分析理論難于解釋;4.鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)受高爐工況影響較大,高爐工況波動(dòng)較大時(shí),會(huì)造成風(fēng)機(jī)機(jī)組劇烈振動(dòng),甚至引發(fā)設(shè)備故障;5.由于工作轉(zhuǎn)速在第一臨界轉(zhuǎn)速以上,當(dāng)一些自激頻率接近機(jī)組固有頻率,會(huì)引起機(jī)組的自激振動(dòng)。
轉(zhuǎn)軸的線性振動(dòng)數(shù)學(xué)模型為:
式中 k —— 整個(gè)支座的剛度系數(shù),N/m;
c —— 系統(tǒng)阻尼, N/(m/s);
m —— 轉(zhuǎn)子質(zhì)量,kg。
這是一個(gè)二階常系數(shù)線性非齊次微分方程,其解由通解和特解兩項(xiàng)組成,即:
式中 (1)為通解,對(duì)應(yīng)衰減自由振動(dòng)。
(2)為特解,對(duì)應(yīng)穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振動(dòng)。
衰減自由振動(dòng)隨時(shí)間推移迅速消失,而強(qiáng)迫振動(dòng)則不受阻尼影響,是一種振動(dòng)頻率和激振力同頻的振動(dòng)。
風(fēng)機(jī)機(jī)組的振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的關(guān)系十分密切,因此轉(zhuǎn)動(dòng)頻率是設(shè)備故障診斷中很重要的一個(gè)參數(shù)。機(jī)組發(fā)生故障時(shí),根據(jù)振動(dòng)頻率的高低,可以粗略地判斷出故障的部位。
能造成機(jī)組轉(zhuǎn)軸振動(dòng)失穩(wěn)的因素很多,如動(dòng)壓軸承失穩(wěn)、密封失穩(wěn)、動(dòng)靜摩擦失穩(wěn)等,失穩(wěn)具有突發(fā)性,往往會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重危害。機(jī)組的穩(wěn)定性在很大程度上決定于滑動(dòng)軸承的剛度和阻尼。當(dāng)系統(tǒng)具有正阻尼時(shí),對(duì)振動(dòng)具有抑制作用,振動(dòng)會(huì)逐漸減弱;當(dāng)系統(tǒng)具有負(fù)阻尼時(shí),則具有激振作用;系統(tǒng)阻尼為零時(shí),系統(tǒng)處于穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
為保證盡早發(fā)現(xiàn)故障跡象,盡量避免故障停機(jī)造成的經(jīng)濟(jì)損失,必須正確選擇測(cè)量部位,以獲得客觀、真實(shí)、充分的檢測(cè)信息。
通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成,工作特性的分析,故障易發(fā)區(qū)及故障表現(xiàn)形式的分析,可將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸、變速箱、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)軸確定為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位。
3測(cè)量點(diǎn)的確定
當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),其往往以一定的狀態(tài)表現(xiàn)出來(lái),而這些狀態(tài)又包含在特定的信號(hào)中,對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)獲取這些信號(hào)然后進(jìn)行分析,從而確定設(shè)備的故障。而要正確及時(shí)的獲取這些信息,必須通過(guò)安裝在測(cè)量點(diǎn)的傳感器來(lái)完成,因此測(cè)量點(diǎn)選擇的正確與否,傳感器的選擇是否合適,關(guān)系到能否對(duì)設(shè)備故障做出正確的診斷。
確定測(cè)量點(diǎn)數(shù)量及方向時(shí)考慮了以下幾方面:(1)應(yīng)是設(shè)備振動(dòng)的敏感點(diǎn);(2)能對(duì)設(shè)備振動(dòng)狀態(tài)做出全面的描述;(3)應(yīng)是離機(jī)械設(shè)備核心部位最近的關(guān)鍵點(diǎn);(4)應(yīng)是容易產(chǎn)生劣化現(xiàn)象的易損點(diǎn);(5)不能對(duì)設(shè)備的原工作狀態(tài)產(chǎn)生影響。
經(jīng)過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)要求、設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝維修等方面的考慮,確定測(cè)量點(diǎn)分布如圖所示,對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)組,可以在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸徑部位安裝電渦流傳感器,測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸振動(dòng);在電機(jī)側(cè)安裝鍵相傳感器,測(cè)量轉(zhuǎn)速;在變速箱、主電動(dòng)機(jī)的軸承座部位安裝加速度傳感器,測(cè)量這些部位的振動(dòng)加速度。
測(cè)軸振動(dòng)是在一個(gè)平面內(nèi)相互垂直的兩個(gè)方向分別安裝的兩個(gè)渦流傳感器,測(cè)轉(zhuǎn)速的鍵相傳感器也是渦流傳感器,在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上開(kāi)出健相槽即可。
溫度、油壓等相關(guān)工藝參數(shù)的測(cè)量,風(fēng)機(jī)制造廠家在出廠前已經(jīng)設(shè)計(jì)安裝好,無(wú)需另外設(shè)置。
渦流傳感器選用美國(guó)本特利公司的3300 XL傳感器(8mm 電渦流探頭),加速度傳感器選用美國(guó)PCB公司的產(chǎn)品,型號(hào)為608A11。將設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)出來(lái)后,經(jīng)過(guò)抗干擾的延伸電纜,將信號(hào)傳送至信號(hào)調(diào)理儀進(jìn)行后續(xù)處理。
4結(jié)論
妥善設(shè)置各檢測(cè)點(diǎn),建立鼓風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以達(dá)到監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行,減少故障的目的。其所得各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息,還可進(jìn)一步傳遞到工控機(jī),建立在線故障診斷系統(tǒng),以達(dá)到了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)知故障、杜絕事故、延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行周期、縮短維修時(shí)間、最大限度的發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)潛力,節(jié)約成本的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]楊國(guó)安.機(jī)械設(shè)備故障診斷實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2007,8.
關(guān)鍵詞 汽輪機(jī)軸系;振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng);防干擾
中圖分類號(hào)TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)68-0066-02
0 引言
汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組軸系在各種沖擊下的振動(dòng)故障、分析引起振動(dòng)的原因、評(píng)判振動(dòng)對(duì)軸系造成的損傷程度等,該裝置是分析軸系振動(dòng)干擾因素以及確保機(jī)組軸系安全運(yùn)行的重要工具。
1 汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述
1.1 汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本運(yùn)行原理
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)機(jī)組軸系的振動(dòng)狀態(tài),同時(shí)顯示汽輪機(jī)大軸的膨脹和位移等。當(dāng)監(jiān)測(cè)部分確定振動(dòng)、位移、脹差等幅值或狀態(tài)參數(shù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),在聲光報(bào)警的同時(shí),記錄各采集通道扭振發(fā)生前后的數(shù)據(jù),并進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)和安全分析。分析過(guò)程包括故障形式判定、軸系溫度狀態(tài)確定、軸系材料特性預(yù)調(diào)、機(jī)械力矩及電磁力矩合成、振動(dòng)模型仿真和應(yīng)力損傷分析等。其中振動(dòng)響應(yīng)的準(zhǔn)確程度是由實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)在線調(diào)整來(lái)加以保證的,軸系兩端實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的偏差作為反饋,經(jīng)參數(shù)辯識(shí)可得正確的響應(yīng)模型。
1.2 汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)
汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn):
第一,采用多微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)監(jiān)測(cè),具有精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、免維護(hù)、測(cè)量結(jié)果顯示形象直觀等優(yōu)點(diǎn);
第二,振動(dòng)直接測(cè)量部分具有高速數(shù)據(jù)采集處理及干擾自動(dòng)識(shí)別消除功能;
第三,振動(dòng)響應(yīng)模型具有良好的參數(shù)預(yù)調(diào)和自適應(yīng)特性;
第四,采用雨流法簡(jiǎn)化載荷歷程、循環(huán)計(jì)數(shù)、局部應(yīng)力應(yīng)變及疲勞損傷分析準(zhǔn)確性高;
第五,原始數(shù)據(jù)永久保留,可供重復(fù)分析,另外數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供及時(shí)查詢服務(wù);
第六,系統(tǒng)自動(dòng)完成各種操作,無(wú)需運(yùn)行人員介入。
2 汽輪機(jī)軸系的干擾因素剖析
汽輪機(jī)軸系的干擾因素可以概括歸納為人為因素、機(jī)器因素兩個(gè)方面的干擾。其中人為因素多表現(xiàn)為人員現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足,考慮不夠周全以及電纜敷設(shè)走向不合理、不規(guī)范等;機(jī)器因素主要表現(xiàn)為軸系設(shè)備接地,其中包括現(xiàn)場(chǎng)電纜接地、信號(hào)電纜屏蔽多點(diǎn)接地、TSI軸系設(shè)備內(nèi)部接地 、軸系設(shè)備機(jī)柜處電纜屏蔽接地以及探頭延伸電纜外皮接地等。以下就分別對(duì)汽輪機(jī)軸系的干擾因素的確認(rèn)進(jìn)行說(shuō)明。
1)現(xiàn)場(chǎng)電纜接地。將每個(gè)通道至就地電纜接線甩開(kāi),用搖表測(cè)電纜對(duì)地絕緣,檢查有無(wú)接地現(xiàn)象;2)探頭延伸電纜外皮接地。利用停機(jī)機(jī)會(huì),檢查延伸電纜外觀情況,做好絕緣包扎,重新固定延伸電纜,改變電纜走向,檢測(cè)電纜外皮有無(wú)接地現(xiàn)象;3)電纜敷設(shè)走向不合理、不規(guī)范。檢查電纜走向,下面或周圍是否有動(dòng)力電纜存在;4)軸系框架設(shè)備、機(jī)柜接地。檢查框架設(shè)備及機(jī)柜接地情況;5)TSI軸系設(shè)備內(nèi)部接地。測(cè)試TSI各接地端接地情況;6)軸系設(shè)備機(jī)柜處電纜屏蔽接地。檢查每個(gè)通道電纜屏蔽焊接情況,接地是否牢固可靠,檢查接地情況;7)軸系設(shè)備附近存在大的干擾源。調(diào)歷史趨勢(shì),設(shè)備受到干擾時(shí),是否有相關(guān)設(shè)備正在啟停;8)前置器外殼接地。現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)試每個(gè)前置器,檢測(cè)是否存在接地情況;9)設(shè)備電源干擾。采用UPS單獨(dú)供電,檢測(cè)干擾情況是否仍然存在;10)信號(hào)電纜屏蔽多點(diǎn)接地。將電纜屏蔽接地甩開(kāi),搖電纜屏蔽是否有接地現(xiàn)象。
3 汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的防干擾應(yīng)用分析
3.1 探頭延伸電纜外皮接地干擾的處理
利用汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)延伸電纜接頭部位熱縮管老化、松動(dòng),部分延伸電纜接頭露出與汽輪機(jī)金屬部位接觸等狀況。將所有延伸電纜舊的熱縮管去掉,清理接頭內(nèi)的積油,清理干凈后,延伸電纜接頭重新用耐油熱縮管縮封,防止熱縮管在高溫和油的浸泡下老化,外部采用絕緣帶纏繞。檢查測(cè)量延伸電纜是否有磨破、劃傷部位,發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。將探頭電纜重新固定,防止電纜振動(dòng)或在油的沖刷下磨破絕緣,再次出現(xiàn)接地。固定電纜時(shí)遠(yuǎn)離高溫部位和轉(zhuǎn)動(dòng)部位,防止燒壞電纜或轉(zhuǎn)動(dòng)部位磨壞電纜。
3.2 軸系設(shè)備附近存在大的干擾源的處理
首先對(duì)TSI系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)值報(bào)警原因進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)深入分析排查,通過(guò)分析歷史站趨勢(shì)數(shù)據(jù)及做大量的干擾試驗(yàn),在排除監(jiān)測(cè)參數(shù)實(shí)際越限報(bào)警,確定是TSI系統(tǒng)存在干擾的情況下。利用汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確定干擾源是否主要來(lái)自安全門保護(hù)上線圈失電時(shí)產(chǎn)生的長(zhǎng)時(shí)間繼電器接點(diǎn)拉弧干擾和當(dāng)操作凝結(jié)水再循環(huán)到除氧器電動(dòng)門時(shí)干擾。通過(guò)檢查凝結(jié)水再循環(huán)到除氧器電動(dòng)門電纜走向發(fā)現(xiàn)其動(dòng)力電纜與TSI電纜相距很近,組織人員重新布置電纜,遠(yuǎn)離TSI電纜。根據(jù)安全門控制回路的實(shí)際情況,對(duì)安全門控制回路進(jìn)行了改造,消除接點(diǎn)拉弧現(xiàn)象。
3.3 軸系設(shè)備、機(jī)柜接地干擾的處理
用多種方法測(cè)量機(jī)柜接地情況,如果發(fā)現(xiàn)機(jī)柜與相鄰的繼電器柜相連,而且測(cè)定的電阻值非常小的話,說(shuō)明軸系設(shè)備與固定機(jī)柜的槽鋼相通。采用環(huán)氧樹(shù)脂板將機(jī)柜與繼電器柜隔開(kāi),在TSI機(jī)柜底部墊絕緣膠皮將機(jī)柜與槽鋼,隔開(kāi)。在軸系設(shè)備底部墊絕緣膠皮與機(jī)柜隔開(kāi),然后用搖表對(duì)機(jī)柜與槽鋼、機(jī)柜與繼電器柜、TSI裝置與TSI機(jī)柜的絕緣狀況進(jìn)行測(cè)量,看其是否符合單端接地的要求。
3.4 TSI軸系設(shè)備內(nèi)部接地干擾的處理
利用汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)通道接地端進(jìn)行檢測(cè),檢查每塊板件的接地端與汽輪機(jī)軸系框架的接地端是否相連通,檢測(cè)各通道的電纜屏蔽是否接地和處于懸浮狀態(tài)以及是否符合電纜屏蔽單端接地的要求。
4 結(jié)論
利用汽輪機(jī)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)汽輪機(jī)軸系振動(dòng)的相關(guān)干擾因素進(jìn)行有效的分析,在確定汽輪機(jī)軸系振動(dòng)干擾因素的基礎(chǔ)上,采取有針對(duì)性的舉措來(lái)有效控制這些干擾因素對(duì)汽輪機(jī)軸系振動(dòng)的影響,從而有效確保汽輪機(jī)軸系安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]李宏斌.汽輪機(jī)軸系振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)[J].汽輪機(jī)技術(shù),2007(11).
由不同原因和不同部位而產(chǎn)生的故障,這些故障產(chǎn)生的振動(dòng)反映了不同的特征,或者頻率成分變化,相位差別、波形形狀和能量分布狀況等。通過(guò)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào),我們發(fā)現(xiàn)振動(dòng)性質(zhì)和特征不僅與故障有關(guān),還與系統(tǒng)的固有屬性有關(guān),比如同一故障發(fā)生在不同部位,故障激勵(lì)傳遞通道不同,這樣就導(dǎo)致其振動(dòng)特征和響應(yīng)會(huì)有不同,這樣我們可以建立不同的響應(yīng)算法,最后能得到較準(zhǔn)確地判斷故障位置。
軋鋼機(jī)械的常見(jiàn)故障及其診斷方法
旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見(jiàn)的故障,根據(jù)轉(zhuǎn)子式和振動(dòng)性質(zhì)的不同,可以分為:轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子不對(duì),基部或組裝松散、轉(zhuǎn)子和定子摩擦,感應(yīng)電機(jī)振動(dòng)、滾動(dòng)軸承故障,齒輪機(jī)構(gòu)的振動(dòng)等等。
旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最常見(jiàn)的故障就是不平衡。不平衡產(chǎn)生的原因是多方面的,如安裝偏心度差,這樣造成與寬松的軸裝配松動(dòng)。往往松動(dòng)常和不平衡會(huì)一起產(chǎn)生,這種數(shù)學(xué)關(guān)系表現(xiàn)為非線性的振動(dòng)特征。地腳松動(dòng)引起的振動(dòng),在這個(gè)方向特征很明顯,一般是垂直方向的振動(dòng)強(qiáng)烈,其他方向不明顯。如果是零件配合松動(dòng),那么這樣引起的振動(dòng),表現(xiàn)在方向上的特征并不明顯。
電動(dòng)機(jī)是一種典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,在機(jī)械故障的表現(xiàn)方面具有旋轉(zhuǎn)機(jī)械的共同特點(diǎn),如存在轉(zhuǎn)子不平衡,轉(zhuǎn)子不對(duì)中、松動(dòng)、摩擦等故障類型。電機(jī)的振動(dòng)故障特點(diǎn)包括機(jī)械和電氣兩方面,機(jī)械方面的振動(dòng)故障,例如轉(zhuǎn)子與定子間磁隙不均勻?qū)е码姍C(jī)的異常振動(dòng),電壓不穩(wěn)定或者匝短路等也會(huì)造成電機(jī)的振動(dòng)異常。電氣方面的振動(dòng)故障表現(xiàn)為:當(dāng)突然給電機(jī)斷電,振動(dòng)立即停止,通過(guò)這一點(diǎn),我們可以判斷存在電氣方面的故障,當(dāng)突然給電機(jī)斷電,振動(dòng)不會(huì)立即停止,則屬于機(jī)械故障。
滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括外圈、內(nèi)圈,保持架等組件。對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)診斷的分析方法是:滾動(dòng)軸承的每個(gè)部件都有它自己的故障特征頻率。滾動(dòng)軸承的故障特征頻率(簡(jiǎn)化計(jì)算)為:內(nèi)圈通過(guò)頻率F=0.6Z-Fr,外圈通過(guò)頻率F=0.4Z•Fr,保持架通過(guò)頻率F:0.4Fr,其中z為滾動(dòng)體個(gè)數(shù),n為軸承內(nèi)圈回轉(zhuǎn)頻率。
齒輪是軋鋼機(jī)械重要的組成部分,它的運(yùn)行狀態(tài)直接影響軋鋼機(jī)組的正常工作。根據(jù)統(tǒng)計(jì)抽樣結(jié)果表明,齒輪損壞的概率:齒面磨損、齒根斷裂分別占41%和31%。先看看嚙合頻率和振幅波動(dòng);二是看嚙合頻率諧波分布;三是看變頻,齒輪故障使的振動(dòng)能量增加,邊緣頻率、幅度也增加,在齒輪箱的各種配件中,失敗的比率60%,可見(jiàn)在各部分的比例最大的是齒輪故障,由于負(fù)載波動(dòng)幅度調(diào)制而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度波動(dòng)。通過(guò)振動(dòng)診斷判別齒輪狀態(tài),最有效的方法是分析齒輪振動(dòng)功率譜的變化,其次分析倒頻譜。
實(shí)例診斷分析
現(xiàn)對(duì)軋機(jī)振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)主要基于振動(dòng)傳感器,數(shù)據(jù)采集,軟件等現(xiàn)有設(shè)備,以連軋廠為例,應(yīng)用振動(dòng)故障診斷技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了全面的分析和診斷。
本文介紹了某鐵路潘家圪塄隧道穿越民房施工時(shí)爆破振動(dòng)測(cè)試技術(shù),就爆破振動(dòng)對(duì)民房結(jié)構(gòu)造成的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià),并結(jié)合爆破振動(dòng)測(cè)試結(jié)果,提出了爆破振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)及隧道施工的爆破振動(dòng)控制技術(shù)措施。
關(guān)鍵字:隧道施工;爆破振動(dòng);振動(dòng)監(jiān)測(cè);爆破振動(dòng)控制
中圖分類號(hào):U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1.引言
近年來(lái),隨著鐵路建設(shè)的不斷推進(jìn),鐵路線路難以避免要穿越村莊及建筑物,這種現(xiàn)象在山區(qū)鐵路建設(shè)中更加常見(jiàn)。隧道穿越村莊及建筑物施工時(shí),常采取相關(guān)工程措施避免引起安全事故,但由于采用鉆爆法施工的隧道,爆破施工振動(dòng)的影響不可避免,采用爆破開(kāi)挖會(huì)對(duì)建筑物造成一定的影響[1]。尤其在建筑物等級(jí)不高的地區(qū),建筑物常常容易被損壞,爆破施工會(huì)引起一些安全問(wèn)題甚至民事糾紛。隧道近臨或穿越民房施工時(shí),有必要對(duì)隧道施工爆破振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,以確保施工安全,同時(shí)也為類似工程提供借鑒。
2.工程概況
潘家圪楞隧道全長(zhǎng)2547米,單洞雙線Ⅰ級(jí)鐵路隧道,是某鐵路重點(diǎn)工程。隧道位于鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi),隧道所經(jīng)地區(qū)屬低丘陵區(qū),地形起伏大,沖溝發(fā)育。隧道進(jìn)、出口端坡度較緩,洞身、出口端覆蓋砂質(zhì)黃土較厚,進(jìn)口端覆蓋砂質(zhì)黃土較薄。隧道主要穿越風(fēng)積砂質(zhì)黃土、全~弱風(fēng)化砂巖泥巖互層,地層主要以軟弱圍巖為主。地下水主要為基巖裂隙水,接受大氣降水及地表水的下滲補(bǔ)給,屬弱富水區(qū),隧道范圍內(nèi)無(wú)影響工程的不良地質(zhì)。
隧道穿越風(fēng)積砂質(zhì)黃土段開(kāi)挖支護(hù)采用CRD工法分部閉合施工,分段拆除臨時(shí)支撐;普通段采用三臺(tái)階法、環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法。隧道近距穿越鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)岱溝村、潘家圪楞村民房,對(duì)應(yīng)隧道設(shè)計(jì)里程為DK124+900~DK125+100,長(zhǎng)約200m,村莊與隧道平面位置關(guān)系如圖1。
圖1潘家圪楞隧道與村莊位置關(guān)系圖
3.地表建筑物現(xiàn)狀
為分析隧道施工對(duì)村莊民房的影響,對(duì)隧道施工范圍內(nèi)民房結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查,房屋結(jié)構(gòu)特征見(jiàn)下圖:
(a) 窯洞內(nèi)景 (b) 窯洞內(nèi)掉土
(c)磚房?jī)?nèi)景 (d)屋檐頂部掉皮
圖2潘家圪楞隧道附近村莊民房結(jié)構(gòu)圖
調(diào)查發(fā)現(xiàn),該區(qū)地面建筑物主要有窯洞與普通磚房。窯洞主要分為兩類,一類窯洞還在使用中,目前還有村民常年居住,窯洞穩(wěn)定條件較好;另外一類已經(jīng)廢棄或作為儲(chǔ)藏用,長(zhǎng)年無(wú)人修繕,結(jié)構(gòu)較差,出現(xiàn)了掉皮、裂縫、洞頂?shù)魤K等現(xiàn)象。窯洞新生裂縫很少,裂縫主要有三種形式:橫向裂縫、縱向裂縫、豎向裂縫。隧道附近村莊民房主要為磚房,一般采用簡(jiǎn)易砌體結(jié)構(gòu),主要建筑物材料為磚與砂漿,大多數(shù)房屋地基未做處理,房屋主要為一層磚房。該區(qū)民房裂縫較普遍,主要分布在墻角、屋頂樓板與樓板相連接處、暖通管道與墻體連接處,墻外裂縫主要分布在樓板與磚墻連接處,煙囪等與墻體連接處。
分析造成這些裂縫的主要原因有:窯洞本身結(jié)構(gòu)較差,修建條件和方法不恰當(dāng);排水設(shè)施不良,因降雨影響造成的裂縫;本區(qū)屬高寒地區(qū),溫度變化較大,溫度變化容易造成裂縫;部分窯洞常年廢棄,未加修繕和管理,窯洞修建年代久遠(yuǎn),穩(wěn)定性隨時(shí)間不斷降低,造成了掉皮、掉塊情況;窯洞抗震性能差,隧道施工爆破振動(dòng)影響。造成這些問(wèn)題的原因與建筑材料、施工方法、修繕維護(hù)、隧道近距離爆破施工等均有關(guān)系。從安全的角度考慮,應(yīng)對(duì)隧道施工爆破振動(dòng)對(duì)房屋造成的影響進(jìn)行監(jiān)測(cè),優(yōu)化爆破振動(dòng)施工方法,確保房屋及人員安全。
4.隧道施工爆破振動(dòng)測(cè)試
4.1測(cè)試原理及儀器設(shè)備
(1)測(cè)試原理
爆破振動(dòng)測(cè)試原理及過(guò)程流程圖如圖3所示。
圖3 爆破振動(dòng)測(cè)試原理圖
爆破振動(dòng)測(cè)試的基本原理[2]是:由于炸藥在巖(土)中的爆炸作用,使安裝布置在監(jiān)測(cè)質(zhì)點(diǎn)上的傳感器隨質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)而振動(dòng),使傳感器內(nèi)部的磁系統(tǒng)、空氣隙、線圈之間作相對(duì)的運(yùn)動(dòng),變成電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。電動(dòng)勢(shì)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線輸入可變?cè)鲆娣糯笃鲗⑿盘?hào)放大,進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換,再通過(guò)時(shí)鐘、觸發(fā)電路,同時(shí)也通過(guò)存儲(chǔ)器信號(hào)保護(hù)。再通過(guò)CPU系統(tǒng)輸入計(jì)算機(jī),采用波形顯示和數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行波形分析和數(shù)據(jù)處理。
(2)爆破振動(dòng)記錄儀
監(jiān)測(cè)采用四川望工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)有限公司研制的MINI動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀,見(jiàn)圖4。
圖4MINI動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀
(3)速度傳感器
傳感器采用四川望工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)有限公司研制的BR-TT-1A型振動(dòng)速度傳感器,見(jiàn)圖5、圖6。
圖5 水平速度傳感器 圖6 垂直速度傳感器
4.2爆破振動(dòng)測(cè)試方法
(1)傳感器安裝
采用石膏粉將傳感器粘結(jié)在巖石表面或地表現(xiàn)澆混凝土墩臺(tái)上,垂直向傳感器安裝時(shí)應(yīng)調(diào)至與地面垂直,水平速度傳感器的安裝應(yīng)與水平面平行,徑向水平傳感器應(yīng)該水平指向爆心,三個(gè)傳感器應(yīng)安裝在一起,構(gòu)成一個(gè)關(guān)于爆心的三維直角坐標(biāo)系,見(jiàn)圖7。
圖7 速度傳感器的安裝
(2)爆破振動(dòng)信號(hào)采集
在爆破前,首先進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集儀器測(cè)試,具體做法是在傳感器附近輕擊地面,觀察信號(hào)記錄儀的記錄情況,若顯示屏幕上出現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、保存這一過(guò)程時(shí),表明信號(hào)記錄儀工作正常。儀器信號(hào)采集測(cè)試正常后,等待隧道施工爆破,待隧道爆破結(jié)束,記錄儀器完成數(shù)據(jù)保存即可關(guān)閉儀器。
(3)數(shù)據(jù)處理
爆破振動(dòng)測(cè)試動(dòng)態(tài)信號(hào)記錄儀通過(guò)信號(hào)接收通道將傳感器采集到的速度信號(hào)記錄在儀器內(nèi)存中,保存的數(shù)據(jù)通過(guò)軟件BR-Mini軟件對(duì)數(shù)據(jù)讀取并處理。
圖8 BR-Mini軟件數(shù)據(jù)處理圖
4.3 爆破振動(dòng)測(cè)試結(jié)果
潘家圪塄隧道穿越村莊施工爆破參數(shù)如下表:
表1 潘家格楞隧道施工爆破參數(shù)表
炮眼孔徑 50mm 雷管段別 1、3、7、9、13
孔深 2.0m 炮孔數(shù)量 110個(gè)
單孔藥量 0.545kg 最大單響藥量 2.4 Kg
總裝藥量 72 kg 其他
分別對(duì)潘家圪塄隧道施工過(guò)程中的爆破振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果如下:
圖9 爆破振動(dòng)速度測(cè)試結(jié)果圖
由上圖可看出,隧道施工產(chǎn)生的最大爆破振動(dòng)速度分別為29.99mm/s、34.20mm/s。由于施工采用毫秒延時(shí)雷管爆破,從波形圖上可看出,爆破振動(dòng)速度最大值產(chǎn)生在第一段雷管爆破時(shí),毫秒延時(shí)爆破每段別都產(chǎn)生了較大的振動(dòng)速度。由爆破施工產(chǎn)生的振動(dòng)速度持續(xù)時(shí)間約980ms,爆破振動(dòng)速度隨著振動(dòng)傳遞時(shí)間延長(zhǎng)不斷衰減。
5.隧道穿越民房爆破振動(dòng)控制措施
5.1爆破振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)
爆破振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)參照《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2003)[3],該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爆破振動(dòng)安全判定指標(biāo)以振動(dòng)頻率和振動(dòng)速度為依據(jù)(表2)。
表2 爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)
序號(hào) 保護(hù)對(duì)象類別 安全允許質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度V(cm/s)
f≤10Hz 10Hz≤f≤50Hz f>50Hz
1 土窯洞、土坯房、毛石房屋 0.5~1.0 0.7~1.2 1.1~1.5
2 一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物 2.0~2.5 2.3~2.8 2.7~3.0
注1:表列振動(dòng)頻率為主振頻率,系指最大振幅所對(duì)應(yīng)的頻率。
注2:頻率范圍根據(jù)類似工程或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波形選取。選取頻率是亦可參考下列數(shù)據(jù):硐室爆破
5.2隧道施工爆破振動(dòng)對(duì)民房的影響評(píng)價(jià)
潘家圪塄隧道穿越民房施工過(guò)程中,最大爆破振動(dòng)速度為34.20mm/s,依照上述爆破振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn),該隧道施工時(shí),爆破振動(dòng)速度超過(guò)安全允許值,施工過(guò)程中須優(yōu)化爆破設(shè)計(jì),控制爆破振動(dòng)對(duì)地表民房的影響。
5.3隧道穿越民房爆破振動(dòng)控制措施
(1)控制單段最大藥量
為了達(dá)到減振的效果,優(yōu)先選用毫秒延遲爆破進(jìn)行施工,同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制微差爆破單段最大裝藥量,優(yōu)化后單段最大藥量調(diào)整至1.2kg。
(2)采用合理的隧道開(kāi)挖方法
隧道穿越民房爆破施工時(shí),優(yōu)先采用微臺(tái)階法。微臺(tái)階采用小循環(huán)進(jìn)尺施工,施工進(jìn)尺調(diào)整為1.0m/循環(huán),進(jìn)尺小則循環(huán)爆破方量小,一次爆破用藥量小,從而減小爆破振動(dòng)效應(yīng)。
(3)分區(qū)爆破
開(kāi)挖掌子面按照開(kāi)挖臺(tái)階分割成不同的區(qū)域,爆破時(shí)按分區(qū)分別裝藥,單區(qū)域總裝藥量減少。分區(qū)爆破時(shí)采用微差爆破,同時(shí)優(yōu)化炮孔的線形布置和起爆順序,不但能盡量減少微差爆破單段最大藥量,而且還使布置炮孔簡(jiǎn)單、炮孔參數(shù)準(zhǔn)確、臨空面好,可提高炸藥能量利用率,從而達(dá)到減震效果。
(4)優(yōu)化掏槽形式
隧道施工時(shí)宜采用楔形掏槽,并且為減少掏槽孔爆破對(duì)隧道頂板圍巖的振動(dòng)擾動(dòng),將掏槽孔布置在距拱頂較遠(yuǎn)的區(qū)域。
6.結(jié)論
(1)隧道近距離穿越村莊及民房施工時(shí),爆破振動(dòng)房屋結(jié)構(gòu)有影響,在施工過(guò)程中,應(yīng)采取合理的技術(shù)方法對(duì)爆破振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,為優(yōu)化施工提供合理的數(shù)據(jù)依據(jù)。
(2)隧道施工時(shí)采用控制單段最大裝藥量、微臺(tái)階法、分區(qū)爆破、楔形掏槽的綜合施工措施,能有效控制爆破振動(dòng)對(duì)地表房屋的影響。
[1]曹孝君,張繼春,呂和林. 隧道掘進(jìn)爆破引起地表震動(dòng)的數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析[J]. 中國(guó)公路學(xué)報(bào), 2007,20(2):87-91.