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关键词:勘探钻孔;钻孔技术设计;操作规范

中图分类号:TD672文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0052-02

地质勘探工程是根据一定的地质资料,通过一些具体的方法和步骤,将各个勘探工程布置到实地位置,并提出勘探工程的施工目的,任务和质量要求等,为施工技术设计提供地质资料。因此,在对一个矿床进行勘探时,当勘探工程的种类、总体布置形式和间距确定之后,还要分别对每一个勘探工程进行设计,才能进行施工。在对单个勘探工程进行设计时,应从勘探总体方案的全局出发,以达到预期地质目的为前提,同时也要考虑每个勘探工程的实际施工条件,特别是勘探坑道应尽量照顾到能为以后矿山开采所利用。

一、操作规范

工程地质钻孔是获取勘探成果资料的主要途径,它直接关系到地质资料的准确性、可靠性,影响到工程建设的质量和造价。工程地质钻孔技术要求按下列规定操作:

1.钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围在0.05m以内。

2.非连续取芯钻进的回次进尺,对螺旋钻在1.0m以内,对岩心钻探应在2.0m以内,取芯钻进时软土层每回次进尺不宜大于2.0m,粉土每回次进尺不大于1.5m。每一个回次完成后,根据所采取岩芯的性状,确定是否进行标准贯人试验和采取原状试样。一般是一个回次完成后进行一次标准贯入试验和取一个原状土样。当土层中夹有大量粉质土或砂土时,应用标贯器采取土样,用于土层鉴别。

3.对鉴别地层天然湿度的钻孔,在地下水位以上应进行于钻。

4.岩芯钻探的岩芯采取率,对于一般岩石、软土应不低于80%,对于软质、破碎岩石应不低于65%。

施工过程中岩芯应按次序排放,每一回次应插放岩芯牌,注明起止深度,取样或标贯位置、编号、击数等,根据需要决定是否应装箱保存。钻孔主要记录包括钻探班报表、地质编录、整体或代表性部位岩性彩照。地质编录应由专业技术人员承担,记录应真实及时,按钻进回次逐段

二、勘探钻孔设计

在进行勘探钻孔设计之前,要根据矿区地形地质固、物化探成果及已施工的勘探工程等资料,结合成矿控制条件和矿体赋存规律,编制矿体理想剖面图。然后按下述方法和步骤对勘探钻孔进行设计:

(一)确定钻孔截穿矿体的位置

在矿体理想剖面团上,根据勘探对矿体追索和圈定的要求,以地表矿体出露位置或已施工的勘探工程截穿矿体的地置为起点,沿矿体倾斜方向布置,若矿体厚时沿矿体中心线;若矿体薄时,沿着矿体底板边界线;若矿体呈小透镜体成群分布在合矿带内,则沿着含矿带的下盘边界线;若有数个彼此平行,大小不等的矿体时,则以其中主要矿体为准;若有数个大小相近,彼此平行的矿体时,应以最下面一个矿体为堆,按所确定的勘探工程间距,自上而下的标定预定截穿的矿体的位置如图1、图2所示:

(二)钻孔类型的确定

对截穿矿体的钻孔要求是,尽可能使钻孔沿着矿体真厚度方向穿过。但由于各种原因很难做到这一点。一般最低要求是,钻孔在截穿矿体时,钻孔与矿体表面的夹角不得小于25°～30°,以防止钻孔沿矿体表面沿过。

勘探钻孔按钻进方向的不同,分为下述两种类型:

1.直孔:是沿着铅直方向钻进的钻孔。在勘探产状平缓的旷体时选用,矿体的倾角应小于30°～45°。

2.斜孔:是沿着与铅直方向呈一定角度钻进的钻孔。主要是在勘探倾角45°～60°的产状较陡的矿体时选用。在选用斜孔时,应注意的是开孔时钻孔倾角不能小于65°～90°,以免给施工造成困难,如图3所示:

在确定钻孔类型时,要根据钻孔截穿矿置的具体地质情况,充分考虑上述要求和施工条件,选出合理的钻孔类型。

(三)终孔深度(设计孔深)的确定

确定钻孔深度就是选择适当的钻孔位置,主要是根据地质要求来确定。在经过对矿体地质研究之后,有充分依据说明除截穿的矿体,不再有与其平行的盲矿体存在时,再继续钻进1～2米(一般不超过5～10米)便停止钻进(终孔)。如果不能肯定下部有无盲矿体,或对矿体与围岩无明显界线的细脉浸染状矿体,应根据具体情况继续向下钻进到适当的深度,以相邻勘探工程的资料或开采所能达到的深度来确定终孔位置。

(四)钻孔地表位置的确定

要确定钻孔地表位置,首先是将设计的钻孔标定在矿区地形地质图上,再由测量人员实测到与图上标定的位置相应的实际地点。具体作法如下:

1.在矿体理想剖面团上,根据选定的钻孔类型,确定在剖面图上的地表位置。如设计的是直孔,则由预定截穿矿体的位置,向上引铅直线,与剖面图上地形线的交点就是钻孔在剖面图上酌地表位置。如设计的是斜孔,则要考虑如何才能既满足钻孔截穿矿体时钻孔与矿体表面夹角的要求,又要满足开孔时钻孔倾角的要求。这是因为斜孔在钻进过程中随着钻进深度的增加,钻孔的倾角亦随之发生变化。影响发生孔斜的因素主要是地质特征和施工条件等。因此,不同矿区各有不同的变化规律。一般说来,斜孔每钻进100米,倾角变化2°～3°。在实际工作时就要求根据具体情况和实际钻进经验找出孔斜变化规律。再根据孔斜变化规律以预定截穿矿体的位置。开始远段向上反推投绘到地表,确定出钻孔在剖面图上的地表位置,开孔的方位角(一般情况下都与矿体倾向相反,或与剖面方位一致)和倾角。

2.将在剖面图上确定的钻孔地表位置,按其座标转绘到矿区地形地质图上。

3.测量人员根据矿区地形地质图上标定的钻孔位置,用测量仪器实测到相应的实际地点。之后,地质人员要会同钻探,安装人员等一起到现场调查,如果因地形地物障碍或因施工条件限制不能在原设计位置施工,可适当移位。移动的范围是根据矿床的复杂程度、储量级别的要求和编图比例尺来确定的,一般沿剖面线两边移动,但距离不能太大。

此外,还要根据推断深部地质情况,提出钻孔的技术要求。主要是编制钻孔理想往状图,钻孔理想柱状团上应反映钻孔钻进过程中截穿的岩、矿层的岩石、矿石的硬度等级,裂隙发育情况,见矿深度,浮土厚度及水文地质情况等。同时还要提出征钻进过程中的一些技术要求,如开孔方位角及倾角,开孔及终孔的直径,岩矿心采取率,钻孔弯曲度及方位角的允许范围、测量深度,孔深误差校正,筒易水文地质观测以及封孔等项要求。以提供占探技术人员编制施工设计中的技术措施和设备,并作为占孔完工后质量检查验收的依据。

各个勘探钻孔的设计并不是一次完成的,而是根据施工的顺序分期分批进行设计的。设计时应充分利用已完工的钻孔所提供的地质资料和物化探成果。尽量做到设计指示书的准确性。

三、技术远景

钻探工程随着科学技术与国民经济的发展,在探查、开采、施工三方面的应用领域日益扩大,并与许多尖端科学密切联系,如深海洋地底钻探、南极极地钻探、地壳科学深钻、月球表层钻探等,将钻探工程学科推向一个新高峰,将有可能对整个地学基础理论提出挑战性的认识,从而促使矿产、新能源、新材料以及地震、地质灾害防治等领域有重大突破。

参考文献

[1]高宏亮.车载钻机在地质勘探工程中的应用[J].地质装备,2009,(2).

[2]D.A.格里菲思,徐基磐.地质勘探用便携式钻孔装置[J].矿业工程,1986,(7).

[3]宋元明,,王万生.快速钻孔技术在煤矿应急救援中的实践[J].中国安全科学学报,2004,(6).

[4]程金泉.勘探钻孔封孔质量分析及防突水措施[J].中州煤炭,2001,(2).

[5]钱再华.地质勘探钻孔测温及其温度曲线解释[J].勘察科学技术,1986,(6).

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关键词：花生酥；保藏；条件

中图分类号：TS25 文献标识码：A

食品保藏技术的进步为保障食品供应的数量安全与质量安全提供了坚实的基础，食品保藏解决了食品生产与消费时空分布不均的难题，实现了更长时间，更大范围内的食品供应保障。农产品中新鲜果蔬的保藏属于果蔬保鲜范围，是利用果蔬自己的生命活动防止微生物造成的腐败，只需要降低生命活动又保证生命活动的正常，使其营养素消耗降低到最低程度，即可实现一定时间的保藏。

加工食品由于没有正常的生命活动，而且大多数食品是熟化产品，可以开袋即食，其保藏的安全性要求很高，不仅要保藏一定时间，而且在营养素保留和食用感官要求方面为消费者接受。花生酥作为一种干制品，也是含油率高糖制品，其保藏技术对产品的质量与安全具有重要意义。

1 加工食品保藏存在的问题

我国对食品货架期（保质期）的理论研究已经达到较高水平，但是大多数食品生产企业在确定自己产品的保质期时，没有能力对具体产品采用保质期预测的理论，通过实验研究来确定。目前我国加工食品的保藏存在的问题可以分为两个方面。花生糖制品作为加工食品可能出现这些问题。

1.1 实际保质期过短的问题

实际保质期达不到预定产品保质期，或预定要求保藏环境条件容易出现变化而导致产品没有达到保质期就出现腐败变质问题。这种情况比较少，只是在实际贮藏运输与销售过程中出现与预订条件差异大才可能出现问题，如需要低温保藏的低温技术措施出现故障，需要湿度低的条件在梅雨季节没有采取措施而吸潮等等，也是花生糖制品可能出现的问题。

1.2 是实际保质期大大长于预定条件下的预定保质期

这不仅浪费资源，而且过于强烈的不同保藏处理条件对营养价值或者添加的保藏因子对人体健康是不利的。这种情况比较普遍，这是由于大多数生产企业没有进行或没有能力对自己的产品具体测试其保质期，仅仅凭借经验或者类比同类产品的保质期来确定自己产品的保质期，又为了防止出现腐败、变质问题加大了保险系数而导致。

2 加工食品保藏技术设计原则

2.1 首先是预定保藏条件下的保质期与实际保藏条件和保质期一致性原则。

2.2 其次是在原则上尽可能利用栅栏理论与技术原理，采用多种保藏技术的复合来实现保藏目的，达到每个单一的保藏技术强度都不太大，对营养价值、感官品质影响达到最低程度。

2.3 为了提高保藏性而外加的食品添加剂，即使完全符合国家标准，也要越少越好，减少消费者对不必要的化学物质的摄入。花生酥作为糖制品和干制品，不需要任何防腐剂。我们尽可能在设计食品产品的最终状态与感官质量时，就考虑加工技术本身具有提高保藏性的效果。

3 食品保藏的栅栏理论与技术

3.1 食品保藏的栅栏理论

随着人们对食品防腐保鲜研究的深入，对于保鲜理论也有了更新的认识，发现没有任何一种单一的保鲜措施是完美无缺的，必须采用综合保鲜技术。食品要达到可贮性与卫生安全性，其内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子，这些因子通过临时和永久性地打破微生物的内平衡，即微生物处于正常保藏状态下，其内部环境的稳定和统一，从而抑制微生物的致腐与产毒，保持食品品质。这些因子被称为栅栏因子，而因子及其互作效应决定了食品的微生物稳定性，这就是栅栏效应即栅栏理论。

3.2 食品保藏的栅栏技术

加工食品保藏技术的设计，就是要把所有能够阻止食品所含微生物生长繁殖的因子科学合理的选择和复合运用，使其在预定保藏环境条件下达到预定保藏时间，或稍微长于预定保藏时间，技术种类和具体技术条件就是食品保藏栅栏技术。

3.3 根据具体加工食品的经营要求确定合适的保藏期

加工食品在不同。条件下具有不同的保藏期。饭店烹饪的食物保存从几分钟到最多需要两天时间；所以要么不考虑保藏，或者简单冷藏，只需要注意到生熟分开即可。

花生酥作为需要通过商业渠道销售的食品或者通过网络销售的食品，我们充分分析加工以后的产品特点，确定销售范围，充分估计从生产到消费完成需要的时间，以及在这个过程中食品可能经过的温度与环境条件，分析产品感官质量要求，特别是风味特性要求来确定产品保藏技术要求。

4.0 花生酥产品保藏技术措施

花生酥产品作为高蛋白质、高脂肪、高糖分的休闲食品，要保证产品的质量与安全，主要是必须保证不发生黄曲霉毒素的产生与污染，不发生脂肪的氧化耗败。

4.1 水分活度因子Aw

食品中水分活度值越高，水分的结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高， 水分活度数值用Aw表示，水分活度值等于用百分率表示的相对湿度，其数值在0-1之间Aw值对食品保藏具有重要的意义。含有水分的食物等由于其水分活度之不同，其储藏期的稳定性也不同。利用水分活度的测试，反映物质的保质期，已逐渐成为食品，医药，生物制品等行业中检验的重要指标。经过我们对花生酥产品的测试，其Aw在0.5以下，是所有微生物不能够代谢繁殖的程度。所以，只要花生酥没有吸潮到粘结到表面潮湿的程度，就能够保证产品不会腐败和发霉，也就不发生黄曲霉毒素的产生问题，保证了花生酥食品的安全。低Aw值在同时也保证了产品在消费时的脆性。

具体技术措施主要是在产品生产完成的包装环境条件，我们通过在包装车间安装除湿器的方式，保证了产品不吸潮。通过选择具有良好阻隔性的单个产品小包装的包装材料和商品包装袋以及大包装纸箱的技术措施，保证产品在消费者食用前始终处于低Aw状态。

4.2 保证产品处于低氧化还原状态

花生酥产品作为高蛋白质、高脂肪产品，特别是产品中有利于人体健康的花生油脂是不饱和脂肪，容易发生氧化作用而耗败。我们通过选择具有良好阻氧性的单个产品小包装的包装材料和商品包装袋的技术措施，保证产品在消费者食用前始终处于低氧含量状态即低氧化还原状态。包装袋中充入惰性气体更加进一步降低了氧化的可能性。

4.3 保证产品处于低温状态

低温是食品保证产品在货架期质量与安全的首选技术措施。由于花生酥产品在春节期间巨大的消费量，企业需要提前大量生产以保证节日供应。花生酥含有比较高的不饱和脂肪，在较高温度下容易发生氧化作用而耗败。我们采取产品在企业保存时，以冷库在比较低的温度下保藏的方式，防止产品发生氧化而至的耗败，保证在春节投放市场的产品的风味等感官质量。

4.4 产品的避光包装

花生酥产品虽然是低水分产品，一般化学反应被抑制，但是不需要水分的化学反应，特别是在光催化作用下的链式氧化反应，在光线充足条件下也容易造成油脂氧化，产品风味受到影响。

结语

一种食品的生产技术对产品质量的起决定性作用，但是产品生产到消费者消费的过程还需要相当的时间，所以设计好产品的保藏技术，对实现产品的最终高品质，保障消费者获得高品质高安全性的产品也至关重要。我们对花生酥产品保藏技术的设计和技术措施为产品畅销奠定了坚实的基础。

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【关键词】 更新改造 立式轴流泵 水泵安装

1 工程概况

南孙庄泵站位于天津市东丽区西减河河口与新开河-金钟河交汇处，建于1979年，原装机8台机组，总功率1240kw，配备2台1000KVA变压器，水泵为900卧式轴流泵，扬程4.0m，总排水设计流量为16m3/s，底板高程为-1.0m，为排灌两用站。新建的南孙庄泵站为中型泵站，泵站等级为III等，相应的主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时性建筑级别为5级。

2 水泵机组技术参数

南孙庄泵站更新改造工程选用7台1000ZLB-125型立式轴流水泵，总功率1260KW，配备10kV变压器，水泵叶轮直径900mm，设计扬程5m，设计流量22m3/s。

3 水泵结构及安装特点

轴流泵具有大流量，低扬程、高比转数、占地面积小，性能参数可变性、适合低水位条件等特点，适用于农田排灌、水利工程、排水及污水处理等行业，使用十分广泛。

本工程采用立式轴流泵传统的经典结构，即将泵体安置于水泵层，电机和传动部分安置于电机层，由专用传动轴将电机与水泵联接。水泵层采用闭式（干式）安装结构，泵从电机层吊入孔吊入的设计，检修、安装方便。

4 水泵安装工艺流程

4.1安装前的准备

（1）检查土建工程。检查安装预留孔洞的中心、方位、空间尺寸是否符合安装设计要求，如不符合需作相应处理或在规范范围内调整。安装基础一期混凝土表面做凿毛处理，做到表面无积土，孔内无杂物。标高基准点和建筑轴线标志清楚。（2）机组安装平面位置放线。根据泵房工艺平面图，综合考虑进水流道孔、厂房轴线和出水弯头的实际情况确定安装基线。（3）埋设标高桩。分别在水泵层底座预留孔边上、电机层定子机座地脚边上埋设螺钉，确定标高值并进行记录。（4）检测现场设备。依据设计图纸和生产厂家提供的技术文件资料对现场的设备进行检测，并作好记录。对影响安装质量的部件、构件需作相应才处理直至符合安装要求。（5）安装专用工具的准备。

4.2 施工控制要点及主要步骤

4.2.1 基础环安装

（1）基面清理。首先进行一期混凝土表面的凿毛清理，要求表面无松动混凝土块、无浮渣、无杂物、无积水。（2）中心线定。首先在水泵基层上放出水泵纵向（垂直水流方向）、横向（出水弯管方向）的中心线，交点即为基础环中心点。（3）高程控制。采用预先在水泵层埋设的水准点，作为整个机组安装高程控制点。（4）确定垫铁位置。利用横纵向中心线及交点，在地面上用墨线弹出2×2m正方形，作正方形对角线，两条对角线和两条中心线将原基础孔圆划分为八等份，以每个等分点沿等分线向内侧移动14cm（基础环直径1730mm），即为垫铁的外边中心线位置。如与预留地脚螺栓孔重合，则将其全部顺时针微调。在垫铁位置用150#砂浆抹平垫上垫铁，测量控制所有垫铁高程-0.22高程面。基础垫板安装好后其高程偏差控制在+0～-2mm，水平偏差每米不超过0.07mm，径向最大不超过0.60mm。符合要求后，将垫铁与其周边基座上的箍筋焊接上。（5）安装基础环。将基础环穿上地脚螺栓后，吊放在水泵层基础上，在基础环的上平面两螺孔中间设相互垂直的中心线，环边缘上做上刻痕，分别在地面的中心线上对称埋设4根φ14长30cm的短钢筋，拉线及铅锤对中后，移动基础环使基础环中线与地面中心线对齐重合。水准仪测量基础环高程，并用框式水平仪控制其水平度。该基座环经与垫铁点焊临时加固后，其安装误差应符合：中心及方位偏差≤2mm；高程允许偏差为3mm；水平：≤0.07/1000；圆度：≤1.0mm。符合要求后，即可向地脚螺栓孔内灌注砼。（6）基础环二期混凝土浇筑。二期混凝土浇筑采用C30细石混凝土。浇筑时注意已安装好的的埋件，且应振捣密实，收光整理。机、泵座二期混凝土，待达到设计设计标准强度的70%以上时，方可继续加荷安装。

4.2.2 水泵部件组装

（1）水泵泵体安装。对于喇叭进水形式，水泵层闭式（干式）安装时应有基础环（预埋件），基础环与水泵层基础按要求预埋坚固并不渗水，水泵与其联接面之间必须放置密封垫（圈），防止进水池水渗入水泵层。（2）泵管安装。水泵泵管安装采用倒链进行起吊，吊链支撑点为顶板底面预埋钢板。螺栓安装时，六角螺栓的六角端与法兰盘接触面间，安放专用螺栓密封垫，防止水经该螺栓向水泵层渗漏。

4.2.3 电机座

电机支承座安装。电机座安装对其中心线、高程、水平度控制方法均同水泵基础环安装。机架安装中心偏差不应超过2mm，机架轴承座或油槽的水平偏差不超过0.07mm/1000，高程偏差不超±3mm。

4.2.4 电机安装

电机为三相立式异电动机，电动机与水泵通过传动装置相联。安装传动装置时，用水平仪校正泵传动装置底座的水平度，泵轴与传动轴必须安装在同一铅垂线上，其允许误差小于0.03mm/m。

电机安装好后，经试运行，盘车摆度用百分表（相互90°方向架百分表）检查，必须符合：电动机轴上、下导轴承处的轴颈及联轴器相对摆度为：0.02mm/m；水泵轴轴承处的轴颈相对摆度为：0.04mm/m。

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关键词：软弱围岩；隧道爆破；设计；施工技术

1工程概况

新林隧道位于王屋山区,隧道为分离式隧道，全长670m。隧道位于王屋乡新林小学附近，属侵蚀剥蚀底山丘陵区（Ⅱ）。隧道轴线通过处最高海拔约578m，最大相对高差约55m。山体走向呈南北向。新林隧道区内岩石节理裂隙普遍发育，隧道区围岩主要发育产状为90°∠88°、60°∠85°、200°∠28°、183°∠40°的四组节理，节理以平直为主，多闭合，节理密度2～5条/m，局部密集可达7条/m。隧道区段内岩石为砂岩、粉砂质泥岩，抗风化能力较弱。进洞口段自然坡向东倾，地形坡度200～400，为斜坡地形，表面残坡积层较薄，部分缺失，岩性为亚粘土，属V级围岩，下伏基岩为三叠系二马营组砂岩、粉砂质泥岩，强风化层厚约1.5m，围岩稳定性差，BQ＜250，属于Ⅴ级围岩。

本隧道穿过砂岩强风化、弱风化层，埋置浅，地下水不发育，主要为基岩裂隙水，水量较贫乏

2软弱围岩隧道爆破开挖方案确定

在开挖过程中应根据围岩类别（或级别）选用合理的爆破参数和掏槽形式、爆破材料、起爆方式、装药结构及堵塞材料，尽量减小爆破对围岩和邻近洞室的扰动和破坏，严格控制超欠挖和爆破震动速度，充分保护围岩的自承能力。前一洞室爆破对相邻洞室爆破震动速度的影响应控制在5cm/s之内。

3钻爆设计

3.1钻爆设计方案

总的设计思想是拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破,核心采用控制爆破，掏槽采用抛掷爆破的综合控制爆破技术。根据开挖方法分别采用半断面及全断面两种爆破方式，采用非电毫秒雷管爆破网路。对Ⅴ级和Ⅳ级围岩采用半断面台阶方式爆破，为减轻爆破对围岩的扰动，开挖断面采用多段位非电雷管进行网路设计。

根据本项目围岩特点，Ⅳ级围岩为软弱粉砂岩，采用直眼掏槽、斜眼掏槽混合使用。眼深小于2m时采用斜眼掏槽。

在风化、破碎较严重的地质条件下，宜采用光面爆破或轮廓线钻眼法，或者预留光面层光面爆破开挖修边。

3.2底板眼钻爆要求

①将底板眼分成几段分开起爆，这样能减少底板眼同段起爆，共同作用的炸药量，改变了底板眼抵抗线的方向，实际上缩小了底板眼的抵抗线，从而可以减小底板眼爆破产生的地震强度。

②起爆顺序：掏槽眼掘进眼内圈眼底板眼周边眼。

③选择雷管段号时注意三点：第一，合理的段间隔时间；第二，同一段炮眼的装药量应小于最大单段的允许装药量；第三，前一段的爆破要尽量为后段爆破创造良好的临空面。

3.3爆破参数的选择

通过对爆破试验确定爆破参数，光面爆破参数

对爆破参数选择的注意事项：

①软岩隧道采用光面爆破的相对距离（E/W）宜采用表中的最小值。

②装药集中度（q）按照2号岩石硝铵炸药考虑，当采用其它炸药时应进行换填，换算指标主要是猛度和爆力（平均值）。

③采用光面爆破时，爆破振动速度应控制在：中硬岩15cm/s，软岩5cm/s。要求爆破的振动速度是根据离开挖工作面1～2倍洞跨处实测得的，它可以用速度传感器将所得的信号通过测震仪放大，在光线示波器记录得到。光面爆破以后，开挖岩面上不应该有明显的爆震裂缝。

3.4软弱围岩光面爆破器材的选择

①掏槽眼、掘进眼选用乳化炸药。

②周边眼选用低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性好的光爆炸药。

③起爆雷管选用分段微差非电毫秒雷管。

3.5周边眼参数选用及钻眼要求

周边眼参数的选用

周边眼参数经验计算公式：

间距：E=(8～12)d（d为炮眼直径），cm；

抵抗线：W＝（1.0～1.5）E,cm

装药集中度：q＝0.04～0.19Kg/m.

3.6炮孔设计及施工

①炮孔布置。先布置掏槽眼、周边眼，再布置底板眼、内圈眼、二台眼，最后布置掘进眼，掘进眼均匀布置，内圈眼间距为周边眼间距的1.5倍，抵抗线为间距的0.7倍。根据经验，不至于使底板越爆越高，底板眼设计下插角度；二台眼、底板眼也要比掘进眼适当加密，确保考虑到先爆破眼的部分石碴堆在上面，减少爆破负荷。

②炮眼深度L。软弱围岩隧道通常以循环进尺作为眼深，掏槽眼加10～20％。在软弱围岩中，根据经验，一般宜在1.0～1.5m范围内考虑，新林隧道根据进度及爆破效果，选择炮眼深度为1.5m。

③炮眼数目N。在小直径（35cm～42cm）炮眼，开挖断面积在5～50m2的条件下，单位面积钻眼数为1.5～4.5个/m2。在计算时注意：软岩隧道的炮眼平均装药系数n大约在0.2～0.4的范围内；单位炸药消耗量在大断面爆破与小导坑爆破不同，若采用光面爆破，炮眼数目应增加20％左右。

④光面爆破单孔装药量的计算。

——单孔装药量，g；

——光面爆破炮眼装填系数；

——炮眼深度；

——炸药的密度，g/cm3;

——炸药直径，cm；

爆破总装药量的计算：(Kg)

——开挖断面积，m2；

——炮眼深度，m。

钻孔作业及装药结构及堵塞方式按有关施工规范执行。

4爆破效果

在新林隧道软弱围岩(Ⅳ、Ⅴ级)爆破施工中，对钻爆设计进行优化，从直眼掏槽到斜眼掏槽方式及组合斜眼掏槽方式进行优化，爆破效果显著，线性平均超挖13.2cm,炮眼利用率均达到90％～95％，边墙光面爆破炮眼保存率62％，采用预裂爆破可达80％（Ⅳ级围岩），几乎每茬炮进尺均达1.5m（孔深1.7m）。这一效果极具经济价值。5结语

①软弱围岩隧道爆破施工中，宜采用台阶法施工，对爆钻设计，先现场试验，再不断的总结，不断的完善。

②对于水平平行状岩采用预裂爆破效果较好，在倾斜状层状围岩中实施光面爆破效果较好。

③对于软弱围岩隧道钻爆法施工是一个长期发展的施工方法，可以采用工程类比法和现场试验法相结合选择爆破参数，要不断的总结。

参考文献：

[1]黄成光.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]王梦恕.浅埋隧道暗挖法设计——施工问题新探.隧道建设,1992,(2).

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关键词：建筑工程；外墙外保温技术；设计方法

Abstract: as a new energy conservation of the building materials, exterior insulation technology is mainly in the main building palisade structure installation outside of the corresponding insulation materials, and achieve the goal of heat preservation heat insolation, effectively reduce the temperature outside to the building because change brought energy consumption. In this paper, the author will building exterior insulation technology design of related problems are analyzed and discussed, hopes to offer beneficial reference for the related personnel.

Keywords: building engineering; Exterior insulation technology; Design method

中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：

1. 前言

在大力发展绿色低碳经济以及节能减排理念的倡导下，人们对建筑领域的节能要求也随之提高，尤其是建筑的墙体、窗户以及屋顶等围护结构的热工性能成为实现建筑节能的重要突破口。就目前的发展情况来看，我国已经利用多种技术种类来实现建筑保温性能的提升，其中，建筑外墙外保温技术便是表现最为突出的技术种类之一。笔者在本文中就建筑外墙外保温技术设计的相关问题进行了分析和探讨，希望能够为相关人员提供有益的借鉴。

2. 建筑外墙外保温技术的技术优势

综合归纳起来，建筑外墙外保温技术的技术优势主要体现在以下几个方面：第一，可以有效消除建筑热桥现象。所谓的“热桥”主要是指建筑内墙和外墙交接部位、门窗洞、框架梁以及构造柱等能够“方便”建筑散热的位置。相对于内保温体系，建筑的外保温体系在消除热桥现象方面显然更具优势，同时，外保温体系还可以有效比卖弄热桥位置的结露问题。建筑外墙外保温技术能够基本上消除建筑的热桥现象，防止建筑内外的能量交换，进而有效降低建筑的能源消耗。第二，增加房屋建筑面积。在没有使用建筑外墙外保温技术时，为了提高建筑的保温效果，通常需要加厚墙体，但是在使用了建筑外墙外保温技术之后，建筑获得了良好的保温隔热效果，因此建筑可以减薄建筑的主体结构，进而在一定程度上增加房屋面积；另外，因为墙体减轻，进而又可以降低钢筋、柱、梁的使用量，提高建筑经济性。第三，能够大幅度改善建筑的热工性能。只要所选择的外保温材料质量合格而且符合工程特点，那么墙体内部便不会出现冷凝问题，因而没有设置隔汽层的必要，有效降低了建筑成本；同时，建筑外保温层中蓄热能力较大的结构层位于建筑墙体的内侧部分，如果室内温度出现了上升或者下降的问题时，则墙体结构可以有效地吸收或者是释放部分热量，这对于在一定范围内维持室内的温度温度是有积极意义的。第四，延长建筑的使用周期。采用建筑外墙外保温技术之后，外层的保温材料能够有效缓冲建筑因为温度变化所产生的各种应力变化，防止外界因素（例如风、雨、雪、雾、冻害、有害气体等）对建筑结构的直接破坏和侵蚀。所以，总体来讲，只要保温材料选择恰当，而且厚度合适，不仅能够让建筑获得一层保护铠甲，能够有效消除各种常见裂缝，进而延长建筑的使用周期。

3. 建筑外墙外保温技术设计分析

我国的气候特点总体上是冬冷夏热，因此，在进行建筑外墙外保温技术设计时必须要充分考虑冬夏季节不同所导致的热量传递差异以及自然通风条件下热湿传递过程的双向性。正是基于以上考虑，在设计建筑外墙外保温结构时，不应该通过简单地增加外墙保温隔热材料厚度、降低墙体、窗户、屋面的传热系数来实现建筑的节能降耗。具体而言，建筑外墙外保温结构设计应该重点考虑以下几个方面：

第一，胶粉聚苯颗粒保温砂浆外墙外保温体系的设计方案。胶粉聚苯颗粒保温砂浆的优点非常突出，例如，它具有优秀的保温隔热效果、良好的憎水性能、较高的消防标准、简单的施工操作以及较高的抗裂能力等。胶粉聚苯颗粒保温砂浆的主要原料是聚苯颗粒轻骨料与胶粉料，它们加水均匀搅拌之后便是形成胶粉料，将浆料涂抹在建筑墙体的表面，能够形成没有空腔的保温隔热层和抗裂保护层，在提高建筑保温隔热效果的同时也增强了建筑表面的抗裂能力、防水能力和柔性变形能力。为了确保胶粉聚苯颗粒保温砂浆的使用安全性，必须要增强建筑墙体和面砖之间的连接性，因此，在面砖结构当中不再使用玻纤网布，而是采用镀锌钢丝网，同时为了获得更好的整体性，利用塑料锚固件双向与墙体进行连接。

第二，粘贴聚苯板复合胶粉聚苯颗粒外墙外保温构造的设计方案。没有空腔的聚苯板复合胶粉聚苯板颗粒外保温建议应用无窄腔做法（即满粘做法），由于解决了板缝的应力集中问题，所获得的无空腔体系可以强化对板缝裂缝的控制。门窗方面，为提高其防火性能，利用胶粉聚苯颗粒保温浆料作为门窗口，如果建筑工程的高度超过三十米，则高度高出部门应该依每隔三层（大约八米至十米的垂直距离）设置一道防火隔离带。

第三，现浇混凝土聚苯板复合聚苯颗粒外保温构造的设计方案。本体系采用带燕尾槽聚苯板现场一次浇筑成形工艺，基层墙体为现浇钢筋混凝土墙，采用聚苯板作保温隔热材料，置于外墙外模内侧，并以锚栓为辅助固定件与钢筋混凝土墙现浇为一体。其配套使用的聚苯板界面砂浆避免聚苯板表面的粉化降解，提高粘结效果。胶粉聚苯颗粒作为聚苯板表面整体找平材料，可弥补聚苯板施工出现的孔洞及边角破损缺陷，提高保温效果，但这种做法的外墙只能做外墙涂料。由于在这种做法中，聚苯板是预先放在模板内侧，在浇筑混凝土前要将聚苯板按一定方式排列好，塑料卡钉呈梅花型布置，间距500mm，在本体系中通过采用具有拉结槽并经界面砂浆处理的聚苯板解决聚苯板与混凝土基墙结合力不够的问题聚苯板经界面砂浆处理后与混凝土具有良好的粘结性能，而拉结槽由于部分嵌入混凝土中，拉结作用非常明显，增强了整个体系安全性。

第四，钢丝网架保温板外保温构造的设计方案。该体系采用有网聚苯板与混凝土一次浇筑成形，基层墙体为现浇钢筋混凝土墙，采用腹丝穿透型钢丝网架聚苯板作保温隔热材料，置于外墙外模内侧，并以锚筋钩紧钢丝网片做为辅助固定措施与钢筋混凝土墙现浇为一体。聚笨板的抹面层为抗裂水泥砂浆，属厚型抹灰面层，可做面砖饰面和涂料饰面。涂料饰面时用胶粉聚苯颗粒找平，以阻断聚苯板斜插丝的热桥，提高有网聚苯板的保温效果，面层抗裂砂浆复合网格布做法可提高装饰面层的抗裂性能和抗震能力；面砖饰面时用胶粉聚苯颗粒找平，用抗裂砂浆进行抗裂处理，并在该层中满铺热镀锌钢丝网进行加强处理。然后用柔性的面砖粘结砂浆粘贴面砖。

4. 结束语

能源供需矛盾的突出尤其是节能降耗意识的深入人心促进了外墙外保温技术在建筑工程领域的发展，并已经成为了当前实现建筑节能的重要措施。相对其西方发达国家，我国在对建筑外墙外保温技术的研究和实践应用方面还有一定的差距，但是最近几年在我国大中城市的推广应用效果表明，建筑外墙外保温技术是一项发展前景非常光明的建筑节能技术类型之一，尤其是在我国能源供需矛盾比较突出的今天，发展建筑外墙外保温技术有利于降低建筑的整体能耗水平，促进建筑工程的绿色发展。

参考文献：

[1] 花志刚，杨戈. 简述建筑外墙保温的施工方法及材料选择[J]. 黑龙江科技信息，2011，（14）：148-149.

[2] 程勤功. 建筑外墙保温施工技术要点及发展[J]. 建筑，2010，（14）：155-156.

[3] 谢绍城. 建筑外墙保温施工技术初探[J]. 中国新技术新产品，2010，（15）：189-191.

[4] 于立梅，陈春雷. 建筑外墙保温施工技术和节能材料分析[J]. 黑龙江科技信息，2009，（12）:205-206.

篇6

（衢州学院机械工程学院，浙江 衢州 324000）

【摘　要】为响应国家的节能减排号召，构建节约型社会，本文设计一种给定一重力势能，根据能量转换原理，可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。小车行走时能沿着既定的路线并自动避开预先设置的障碍物。本文通过建立小车数学模型，利用Matlab软件分析各参数对小车行走的影响及绘制小车行走轨迹，实现优化设计，并最终指导零件尺寸的精确设计。

关键词 无碳小车；影响因素；Matlab软件

基金项目：衢州学院大学生科技创新项目（Q13X10）。

作者简介：郑小军（1975—），男，浙江衢州人，高级实验师，研究方向为CAD/CAM技术。

1　小车功能设计要求

给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合考量小车设计的优劣好坏。

给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），用质量为1kg的重块（Φ50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。

2　数学模型构建

通过对小车建立数学模型，可以实现小车的参数化设计和优化设计，提高设计的效率和得到较优的设计方案。充分发挥计算机在辅助设计中的作用。

2.1　能耗规律模型

为简化分析，先不考虑小车内部的能耗机理。设小车内部的能耗系数为1-ξ，即小车能量的传递效率为ξ。小车轮与地面的摩阻系数为δ，理想情况下认为重块的重力势能都用在小车克服阻力前进上。则有

为了更全面的理解小车的各个参数变化对小车前进距离的变化，下面分别从轮子与地面的滚动摩阻系数、轮子的半径、小车的重量以及小车能量转换效率四方面考虑。

通过查阅资料知道一般材料的滚动摩阻系数为0.1-0.8。下图为当车轮半径分别为（222mm，70mm）摩阻系数分别为0.3，0.4，0.5mm……时小车行走的距离与小车内部转换效率的坐标图（图1）。

有上图1可知滚动摩阻系数对小车的运动影响非常显著，因此在设计小车时也特别注意考虑轮子的材料，轮子的刚度尽可能大，与地面的摩阻系数尽可能小。

同时可看到小车为轮子提供能量的效率提高一倍小车前进的距离也提高一倍。因此应尽可能减少小车内部的摩擦损耗，简化机构，充分。

图2为当摩阻系数为0.5mm，车轮半径依次增加10mm时的小车行走的距离与小车内部转换效率的坐标图。

由图2可知当小车的半径每增加1cm时，小车便可多前进1m到2m。因此在设计时应考虑尽可能增大轮子的半径。

2.2　运动学分析模型

符号说明：

R——驱动轮半径

i——齿轮传动比

a1——驱动轮A与转向轮横向偏距

a2——驱动轮B与转向轮横向偏距

d——驱动轴（轴2）与转向轮中心距离

b——曲柄轴（轴1）与转向轮中心距离

r1——曲柄的旋转半径

c——摇杆长

l——连杆长

r2——轴的绳轮半径

（1）驱动：

3　结语

本文根据无碳小车功能设计的要求，在完成方案设计的基础上，对小车进行技术设计。通过建立数学模型，使用Matlab软件编程得到各参数改变对小车行走距离的影响和小车的运动路线。在这样的设计方法下，可以清晰地知道各零件尺寸变化对小车行走轨迹的影响，既节省了设计时间，同时也保证了设计精度。

参考文献

［1］赵亮,吴军,郑小军.纯机械传动无碳小车创新设计[J].科技信息,2013(2).

［2］刘广,曹恺,刘剑桥.无碳小车设计[J].企业技术开发，2011(7).

［3］白雪,唐鹏达.机械传动无碳小车的设计构想[J].工业设计,2011(8).

［4］成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2000.

篇7

关键词：浮船坞；关键技术；压载系统；“空气垫”

中图分类号：U664.12 文献标识码：A

1 前言

浮船坞是一种用于修船、造船、运送船舶的工程船舶， 它不仅可用于修船、造船，还可用于打捞沉船、运送深水船舶通过浅水航道、运送海洋工程建筑物或需要隐蔽的船舶。其优点是：机动性好，可按需要进行转移；建造周期短，投资少，见效快；不占用船厂的场地；水位变化适应性强，只需满足最大深沉即可工作等。

1 200 t举力浮船坞为双坞墙整体式、钢质、四舵非自航浮船坞，是中船集团公司某船厂委托我院进行设计，其用途是将船厂建造好的船舶从珠江上游转运至珠江下游，自持力约7天。主要参数：坞长65 m，坞宽17 m，内坞墙宽（上）13.40 m、（下）11.80 m，坞墙宽1.8 m，坞深9.71 m，作业吃水2.05 m，最大沉深吃水8.61 m。本文主要介绍该浮船坞轮机关键技术的设计：压载系统设计、扫舱系统设计、“空气垫”设计和海水阀箱设计。

2 压载系统设计

压载系统的性能直接决定了浮船坞的可靠性和整体性能，是浮船坞设计中至关重要的环节。船舶进出浮船坞，主要靠压载系统来实现，其原理是：弦外水靠重力自动进入压载水舱，浮船坞下沉，当坞内水深满足进坞船舶吃水要求时，停止进水，用设在坞墙顶上的绞车将待修船、转运船牵引进船坞；船坞上浮采用动力排水，即用排水泵将压载舱内的水排至弦外，船坞上浮，达到作业吃水时，停止排水。压载系统主要包括四大部分：排水泵的选择；泵舱及压载管路的布置；压载管路的阀（简称压载阀）及其遥控；监测报警遥控系统。

2.1 排水泵的选择

本船坞共13个压载水舱，总的压载水量Qs约为3350m3，上浮时间T约为2.5 h，可以算出排水泵的总排量为1675 m3/h。考虑到压载舱的数量、排水泵的总排量以及沉浮时间要求，本坞设置4台排水泵，每台泵的流量为450 m3/h。该泵选用自吸式，因为当压载水排出即将结束时，由于排水时的不均匀吸水，使部分压载水舱比其他压载水舱较早的将水排光，在管系中经常会出现空气泡，可能会出现吸不上水甚至出现排水中断，因此排水泵应为自吸式。

2.2 泵舱及压载管路布置

本船坞在船的左右舷各设置一个干式泵舱，便于工作人员进入操作和维护。压载管路采用支管式，即从总管引出支管通向每个压载舱，每个压载舱的吸入/排出阀为电动蝶阀，布置在泵舱内，方便工作人员操作和维护。左舷泵舱布置有两台排水泵、两个海水阀箱、左舷压载舱的吸入/排出阀、两路弦外排出管、压载总管及各压载舱支管等，右舷泵舱对称布置。每舷压载总管设置两路进水管，分别由独立的海水阀箱进水，两路排水管，由独立的排水泵排出弦外，每路支管连至总管，中间用隔离截止阀隔开，左右舷压载总管之间设置有连通管，这样既确保了进水的均衡性和每台排水泵排水的独立性，又保证了当某一台排水泵或某一海水阀箱或某一路进排水管阀件出现故障时，能由其他排水泵和相应管路代替其继续工作。压载水系统管路布置如图1所示。

2.3 压载阀及其遥控

压载阀是浮船坞上浮下沉作业操作时的关键部件，主要有两种：闸阀和蝶阀。七十年代的浮船坞一般采用闸阀， 蝶阀由于体积小、用料少、重量轻、操作方便、口径越大相对其他阀越经济实惠等特点，九十年至今的浮船坞大多采用蝶阀。

阀门遥控主要有3种型式：全液式、电液式和电动式。全液式，即从动力泵站到中央控制台的控制阀，再由控制阀的液压油管连到阀的执行机构，以达到控制阀门的开关作用，其特点是中间无转换过程，动作过程单一，控制台较大，管路多，维修困难，适用于湿式布置，价格昂贵，一般用于中大型浮船坞上；电液式，即从动力泵站经过电磁阀箱，转换成由三位四通或两位四通等电磁阀去控制阀的执行机构，以达到控制阀门的开关作用，其特点是电液转换，增加了一道控制环节，控制台较小，电磁阀箱放在泵舱内，检修较为容易，布置灵活，适应于干式/湿式布置，价格昂贵，一般用于中大型浮船坞上；电动式，即靠阀头上的小型电动机转动带动阀杆和蝶板旋转运动，以达到控制流量和开闭的目的。其特点是中间无转换过程，动作过程单一，控制台较小，结构简单，体积小，重量轻，适用于干式布置，造价低，一般用于中小型浮船坞上。

本坞压载阀共21个，考虑到浮船坞大小、经济性、安装要求等，最终选用了电动蝶阀，可在顶甲板控制室遥控，也可在机旁手动控制。在实际使用中，易于安装、重量轻、控制效果好。

2.4 压载舱液位监测遥控系统

压载舱液位监测遥控系统是浮船坞上浮下沉作业操作时的主要参数和遥控系统。压载舱液位监测遥控系统主要对浮船坞沉浮工作期间的各压载舱液位、四角吃水及自身的挠度进行监测和报警，一旦发现异常，立即通过遥控调节各压载阀的开度或开闭来调整各压载水舱的进排水流量，以使浮船坞沉浮平稳，受力均匀，安全可靠，达最佳工作状态。

浮船坞的压载舱液位测量通常有两种方式：气电转换式（吹气式）和压电转换式。气电转换式液位测量系统，需配置专用空气压缩机，敷设空气管，安装时工作量大，船厂安装工艺和安装质量对其测量精度影响比较大，不过价格便宜；压电式液位测量系统，整个装置简单，易于施工，测量速度快，但装置的可靠性相对较差，易受水中泥沙的堵塞，价格较高。经船厂工艺调研、经济性分析及征求船东意见，最后选择采用气电式（吹气式）液位测量系统，用于各压载舱的液位和四角吃水测量。坞墙的挠度测量采用压电式测量系统，在左右舷坞墙内各设置3个挠度测量组件（每舷的挠度测量组件用一根联通管连通，每个组件底部设置一个低量程、高精度的压力式传感器）。当浮船坞产生绕曲时，测量组件就会随内壁的绕曲而移动，压力式传感器将感受到不同的水位高度，由计算机采集、计算、处理后，显示出坞墙挠度变形图形。

压载舱液位监测遥控系统主要通过设置于控制室的中央控制台来实现，中央控制台上设置有吃水挠度显示板、排水泵进出口压力表、压载舱液位显示表、装载计算机、电动蝶阀的开闭指示、开度指示、阀门遥控及常规报警等，可对全船坞实行自动监测报警遥控等。

另外，本坞还设置有测深管，当出现不良的纵倾或横倾的情况，或需要校核自动监测系统的准确性，或在自动监测系统失效的情况下，可采用测深管进行测量。

3 扫舱系统设计

浮船坞本身需定期进行维修保养，各压载水舱需排空并清理， 因而在浮船坞上一般应设置扫舱系统，主要有固定式扫舱系统和移动式扫舱系统两种。固定式扫舱系统，需设置独立的扫舱泵、扫舱管路、扫舱吸口，管路复杂，动力系统成本较高，管路维护保养不太方便，适用于泵舱空间较大的中大型浮船坞；移动式扫舱系统，采用独立的可移动式潜水泵，平时放在储藏室，当需排除舱内剩水时，将其放入舱内进行排水，无需设置固定管路，投资成本小，适用于泵舱空间有限的中小型浮船坞。考虑到本浮船坞的泵舱空间、压载舱数量、排水量及经济性，本坞采用移动式扫舱系统，解决了固定式扫舱系统管路复杂，维修保养困难等问题，有效节省了泵舱空间。

4 “空气垫”的设计

浮船坞下沉，采用重力进水，存在一定的操作难度，为了确保浮船坞下沉不超过最大沉深，本船坞采用了“空气垫”的设计。即：各压载水舱的透气管延伸至顶板以下一段距离，在浮坞下沉过程中各压载舱顶就会形成一定空间的气垫，当气垫达到一定压力后，浮船坞就不能进水继续下沉了，确保了浮船坞下沉的安全性。

5 海水阀箱的设计

本船坞设置了四个进水专用海水阀箱和两个坞用海水阀箱。四个进水专用海水阀箱主要用于各压载舱的进水，通过调节各压载阀开度和开闭来调整各压载舱的进水流量。两个坞用海水阀箱主要用于船坞上发电机组海水冷却、消防、卫生间冲洗、甲板冲洗等。船坞进水下沉系统和坞上用水系统从不同的海水阀箱取水，互不干扰，一方面确保了浮船坞均匀进水平稳下沉，另一方面确保了发电机组的正常运行和坞上其他用水处所的正常用水。

6 结束语

随着航运业的快速发展，建造的船舶越来越多，浮船坞在修造船舶和运输船舶或海洋工程建筑物中的应用已越来越广泛，其作用已越来越突显。本浮船坞经投产使用一年多以来，各项指标符合设计要求，监测遥控系统反映参数及时，船坞下沉上浮抬船平稳，转运船舶安全可靠，给船东带来了较满意的经济效益。

参考文献

[1] 船舶设计实用手册-轮机分册[M]. 北京： 国防工业出版社， 2002.

[2] 邱. 论我院浮船坞设计技术的进展[J]. 船舶设计通讯1999 （12）.

[3] 王京齐，张纬康.船舶维修的海上浮动平台-浮船坞简介[J]. 中国修船， 2004（5）.

篇8

Perkins公司的Ouadram燃烧室、日野公司的HMMS燃烧室，小松公司的MTEC燃烧室及五十铃公司的四角形燃烧室等，都在试验开发阶段，其基本特点是由一个中央涡流及四周的微涡流使空气燃料快速而充分地混合，并配合以合适的燃油喷射系统。

目前，喷射系统已进入一个较快的发展时期，现正在研究开发lms内完成一次喷射，并在有限时间内正确控制喷射量的方法。喷射压力已提高到160—180MPa，实验室内已到200MPa。如共轨式喷射系统及分段预喷射系统等，可根据发动机的负荷与转速自动控制合理的喷射规律和喷油压力。

二、增压及可变气门配气定时

当今柴油机增压和增压中冷已成为标准特点，随着发动机的轻量化与小型化，为了降低车辆油耗，提高车辆装载效率，必须继续提高增压比及增压器效率。在进一步提高大负荷区的过量空气系数a时可以减少颗粒排放，同时通过稀燃化，减少热损失，提高循环效率，进而同时降低油耗，随着高增压和高a化，组装有多个增压器的复合系统已成为可能。另外，增压器固定的涡轮几何形状也将由可用于多用途的电控可变几何形状所取代。

目前，在小缸径柴油机上4气门和喷油嘴垂直中置技术得到广泛的应用，为了减少换气损失，使混合气的形成进一步优化，现正在研究采用可变气门配气定时，从而使发动机在整个转速范围内的气门升程和定时得到最佳优化。

三、全电子优化控制

如前所述，目前对燃油喷射时间、喷射量、惯性增压、增压器、进气涡流及废气再循环(EGR)等都能实现电子优化的可变控制，从而对降低排放、减少油耗、提高输出功率和启动性能等有很大作用；但是，这些控制中的多半内容，如EGR、自动诊断等，还有很多技术不够完善，有待进一步研究和开发，今后还将继续开发其它方面的电子可变控制机构，尤其是与整车相协调统一的综合化的全电子控制系统。

四、排气后处理技术

柴油机能否像汽油机那样使用催化剂大幅度减少排放，尤其是NOx，这是柴油机研制者一直追求的目标。日美欧现都在对此进行研究，日本有关大学、研究所和厂家正在对沸石镁及氧化铝的催化剂上用还原剂进行NOx还原试验，美国福特等公司也正在对催化还原系统(SCR)及DeNOx，催化器两种NOx还原系统进行研究。

SCR技术是利用氮氧化物有选择地与存在于废气中的或喷入的反应剂反应，利用一个催化器降低NOx排放，排出生成的氧气。还原反应剂可以是在柴油机废气中的HC化合物或是由附加油箱直接喷入废气流中的物质，如氨等。

与SCR技术相比，DeNOx催化技术系统简单，无有害生成物，目前认为最具发展潜力。DeNOx催化技术主要是将NOx催化热裂变为N2和O2,目前的问题是废气在催化器中停留时，催化器效率不高，因此带来转化还原效率也受到很大限制。

为减少颗粒排放而研制的各种“柴油机颗粒收集器或称过滤器(DEF)”，虽然不少产品已在欧洲轿车柴油机上装车使用，但由于DEF的耐久性差且过滤器的再生问题也没有彻底解决，因此，该项技术也正在进一步改进和发展中。

五、改进燃料

燃料性能的改进，对减少排放起到很大作用，日本继美欧之后，从1997年开始把轻油中的硫含量降到0.

05%以下，以此大幅度减少排放颗粒中的硫酸盐，同时减少EGR造成的发动机内部的腐蚀磨耗及催化剂中毒；进一步减少硫含量，提高十六烷值，可进一步降低NOx。减少芳香烃，尤其是减少3环以上的芳香族成分，可减少排放颗粒中的硫化物、降低90%的蒸馏温度、改进点火性能；通过使用含氧燃料或添加剂，可降低黑烟颗粒。为了适应低硫化及喷射压力的大大增加，确保燃油喷射装置的性，人们对燃料的改进开发寄予了很大期望。

六、代用燃料

随着世界能源危机和环境污染问题的日趋严重，寻找一种更清洁的替代石油的原料已势在必行。经过多年的研究试验，目前公认天然气是21世纪的首选替代燃料。美国一些学者认为天然气发动机汽车是与电动车相媲美的清洁能源动力车。日本研究表明，天然气汽车在环境保护、石油燃料替代及实用性等方面有着无可比拟的优点。近年来，天然气发动机、包括柴油与天然气的双燃料发动机发展很快，目前，全世界有几百万辆天然气或双燃料汽车在运行，预计到2010年，全球将有1/3的国家使用天然气汽车。正如人类本世纪初从固体燃料向液体燃料过渡一样，如今已开始从液体燃料向气体燃料过渡，从而将提高整个能源系统的效率和清洁性。

参考文献：

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[5]MichalW.GlobalTrendsinDieselParticulateControl.SAPPaper950149.

[6]郑乃金.汽车排放控制技术发展趋势.汽车技术，1996，(3)：21-24.

【摘要】随着世界汽车对汽车发动机动力性、经济性和排放提出了更高要求和计算机技术的迅速发展，柴油机被公认为节能的代表和减少汽车尾气排放污染的有力工具，汽车柴油化也是汽车发动机发展的一大趋势。本文结合当前发展状况，论述了缸内直接喷注技术和柴油化趋势是未来车用发动机的发展方向。

【关键词】车用发动机柴油化趋势

柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求，即以优先保护好人类赖以生存的地球环境为出发点去考虑采用何种技术，去评价其先进性。

篇9

关键词：高层建筑；供配电系统；节能技术设计

中图分类号： TU97文献标识码： A

引言

高层建筑的供配电系统的设计是一项既专业又复杂的工程，其中供配电系统的节能设计是重心部分，既要做到技术上可行，经济上合理，又要达到节约能源的效果，因为供配电系统的节能设计涉及到多种专业，所以必须在多种专业知识与电力系统实际情况相结合的模式下进行节能设计，通过对高层建筑的供配电系统在整体上和分项上进行节能技术的设计，对供配电系统中的节能设计进行优化，力求实现高节能低消耗，达到合理利用、提高能效的目的，为我国能源节约的事业，贡献力量。

一、高层建筑供配电系统节能设计的原则

高层建筑有很多电力设备、电气设备、复杂的照明系统和消防系统，对电气功能要求比较高。笔者结合自身经验，认为建筑节能这一紧急任务，应该在设计阶段就引起重点关注，在高层建筑的电气节能设计应遵循以下三个原则：

1、应满足建筑物的电气功能。比如通风和空气调节系统，能够提供一个舒适的温度和适当的新鲜空气；电梯系统要做到运输的流畅运行；还要在有特殊需要的时候，如娱乐、展馆的照明和动力用电时保证电力电气设施的正常使用。

2、应考虑实际经济效益。综合建筑运行长远的考虑，在操作过程中降低维护成本，提高投资收益率等，争取尽快回笼资金，还要使用节能措施，节约运行成本。

3、综合建筑电气设计复杂，要求很高，从长期考虑开始实施节能，做到经济、合理的原则，采用国家最先进的技术和材料，仔细斟酌、仔细考虑具体的设计细节。

二、高层建筑供配电系统节能设计的主要内容

在高层建筑供配电系统中，由于电力资源的消耗非常大，所以在节能这方面有很大的提升空间和发展潜力，在高层建筑供配电系统设计的过程一定要进行节能减耗的设计，高层建筑的综合性和功能性比较强，大部分区域都会涉及到电能的应用，可想而知，其中的电能损耗也是很明显的，高层建筑供配电系统的节能设计内容有：

1、照明系统

高层建筑的照明系统的节能设计主要包括供电照明系统设计的优化、控制照明系统的优化设计、照明灯具选型的节能优化设计、联动照明操控系统的节能控制设计优化。在保证高层建筑的照明系统达到正常的标准的情况下，根据各个系统进行节能设计。

2、供电系统

高层建筑的供电系统的节能设计主要包括建筑整体用电系统电负荷的详细统计与计算、供电系统综合治理谐波的设计方案、供电系统补偿无功动态的策略、供电系统中优化节能具有用电设备的供电方案设计。高层建筑的供电系统是非常复杂的，各种功能的线路、不同作用的电气设备，所对应的电力资源消耗也是极多的，针对供电系统进行节能设计时，必须考虑多方面的影响因素。

3、新能源

高层建筑新能源整体利用的节能优化设计内容主要包括利用太阳能、风能发电、制冷制热系统等新能源及再生能源系统的节能优化设计。对自然界可再生能源的利用可以大大节约高层建筑供配电系统的能源，通过对供配电系统的实质和新能源技术进行分析，将新能源的使用运用到供配电系统中，大大降低了能源的消耗。

4、电气设备

高层建筑电气设备的节能设计内容主要包括电机拖动系统的优化节能设计、给水与排水系统的节能优化设计、空调变频调速系统的节能优化设计、深井电梯的智能回馈节能优化设计。

根据相关数据资料显示，在综合性和功能性强的高层建筑的供配电系统中，照明系统的耗电量约占整个供配电系统的33.8%以上，而各类型空调的的耗电量高达36%，可见，高层建筑的电能消耗大的系统是相对比较集中的，因此供配电系统在能耗节约上需采取一定的措施，既满足高层建筑的用电需要，又降低能源消耗。

三、高层建筑供配电系统节能技术设计

1、高层建筑供配电系统整体节能技术设计要点

1.1针对高层建筑供配电系统的整体进行规划

高层建筑供配电系统节能技术以经济性、实用性和长远性为设计原则，针对供配电系统中的要点进行优化、节能设计。根据供配电系统中的电力负荷容量、供电与用电的距离、电源点进行分析，结合高层建筑的实际情况进行优化改造，降低供电线路的电能损失，提高电能运输过程中的效率，可以通过改变变电所的安装位置，因为供电的半径对供电的能耗是有影响的，其最佳位置应选在接近负荷中心的区域。结合高层建筑的整体适当提高供电电压的等级，以达到降低供电电流的目的。

1.2针对高层建筑供配电系统的电能网架的合理设计

网架的合理设计是供配电系统节能减耗的关键因素，其关系着供配电系统的内部连线，系统内部的接线实行简单化的处理，对降低系统运行与维护的工作量是有直接作用的，同时还可以减少电能在线路传输中的损耗。

2、高层建筑供配电系统分项节能技术设计要点

2.1供配电系统内的谐波处理

谐波是指电流经过负载时与所加电压不能构成正弦电流产生的非线性负载，在谐波节能技术的处理上可利用有源滤波器和有源无源组合型滤波器。有源滤波器的使用情况是配电系统中有大量的非线性负载集中存在，负荷的波动性大但是运行持续；有源无源组合型滤波器的使用情况是配电系统中有大量的非线性负载集中存在，负荷的波动性大而且运行不稳定。以此降低谐波对供配电系统的危害，提供供电功率和效率。

2.2用电设备的节能技术要点

用电设备的节能设计要点体现在对照明设备的节能设计上，在保证照明设备以正常的标准提供电能的情况下，对照明系统进行技术上的设计达到减少能源消耗的目的。其主要的设计要点是优化电动机等用电设备，采用与供配电系统匹配的高效节能电动机，通过结合电容器补偿的技术手段，不仅可以降低电机系统在拖动过程中产生的线路消损外，还可以减小空载与轻载的运行时间。除此以外，变频调速也是比较先进的控制系统，与电容器补偿技术相结合，同样可以提高电力资源的利用效率。

2.3电能传输线路的节能设计要点

供配电系统的电能传输线路以安全为原则，第二才是进行传输线路的节能设计。高层建筑供配电系统的电线电缆的选取不当，也可能会导致严重的电能损失，比如说，电线电缆的横截面积偏小，则线路损失大，安全系数低；相反，电线电缆的横截面积越大，线路损失就越小，安全系数高，但是投资会高，所以在进行电能传输线路的节能设计时，综合考虑多方影响因素，得出两种设计方案，以供配电线路最大负荷的年运行时间为选区标准，当运行时间小于4000个小时时，以导体载流量为依据，进行电线电缆线路截面的选择；当运行时间大于4000个小时时，以经济性为原则，以电流密度为依据，选择电线电缆的线路截面。

2.4配电变压器的节能设计

高层建筑供配电系统的核心设备即是配电变压器，所以配电变压器的节能设计是整个高层建筑供配电系统节能的核心内容。首先，选择节能型的配电变压器设备，目前市场上S13、S11都是可选用的，其用卷铁心代替叠片式铁心，降低输送电能过程中出现的磁力阻碍，不仅可以提高配电变压器的转换效率，同时也可以提高供配电系统的电能功效因数，节约配电变压器的空载线损，降低供配电系统的线损。

结束语

在高层建筑能耗系统中，电气是一个耗电大户。因此，在工程实践设计、施工、运行维护等环境中，如何采取有效的节能降耗优化设计技术，在确保建筑电气系统性能正常发挥的基础上，有效降低电能损耗、提供电能转换利用效率，已成为高层建筑电气优化节能设计研究的重要内容。

参考文献

篇10

Li Meihua

（Mianyang Vocational and Technical College，Mianyang 621000，China）

摘要： 介绍了仿真软件Proteus的功能及特点，结合电子电路实例阐述了该软件在电子技术设计型实验中的具体应用，及Proteus仿真实验与实际操作实验的优缺点，提出虚―实结合的电子技术设计型实验教学是最佳实验教学模式之一的观点。

Abstract: This article introduced functions and characteristics of the simulation software Proteus. It expounded the applications of this software in electronic technology design mode experiments with the examples of electronic circuit, and the strong and weak points in Proteus simulation experiment and the real one. It put forward the point of view that the virtual-reality electronic technology design mode experiment-teaching model is one of the best.

关键词： Proteus仿真软件 电子技术 设计型实验

Key words: Proteus simulation software; electronic technology; design mode experiment

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）21-0197-02

0引言

电子技术设计型实验是电子技术课程重要的实践性教学环节，是对学生学习电子技术课程的综合性训练。[1]具体来说，就是要求学生综合所学的理论知识和专业技能，设计制作出功能较为复杂的电路，研究解决一些具有一定深度和工作量的课题。这有利于加强学生的设计能力、动手能力和解决问题能力的培养，同时也是培养和考核学生具有创新意识和能力的重要手段。

在传统的设计型实验中，一方面受实验室元器件及实验设备的品种、规格和数量上不足的限制，不能满足各种新电路的设计和调试的要求，学生的设计方案只能“量体裁衣”，有些独特的想法和设计思路难以实现。另一方面设计过程中电路的安装、调试、测量过程是在实验箱或面包板上进行，不仅使电路调试费时费力，还可能造成错误的性能评价，容易导致学生对设计型实验产生厌烦情绪和畏惧心理，使得设计型实验不能达到预期效果。可见，传统设计型实验教学方式在某种程度上制约了学生创新意识的培养，阻碍了学生主动探索的积极性，对高职教育培养技能型人才极为不利。[1]

如果把Proteus仿真软件应用到电子技术设计型实验教学中去，应用计算机进行辅助分析、设计与仿真，再进行实物制作、调试，不仅有助于解决传统设计型实验教学中存在的问题，使学生学到新的电子设计技术，提高了设计水平和实验效率，而且还会拓展学生所学知识的应用范围，进一步提高学生的职业综合素质。

1Proteus软件的特点与应用

Proteus软件是从产品概念到设计完成的完整开发平台，具有工业标准的仿真功能和所见即所得的直观效果。它真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的设计与仿真过程。能够提供实验室无法相比，超过三万种种元器件的元器件库；提供实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表；还具有强大的电路图绘制功能、波形显示功能和PCB板的设计和加工功能。用该软件对电子电路进行设计、分析非常方便。将Proteus软件引入到电子技术设计型教学中，为学生提供了一个大胆思维、充分发挥创造性的仿真实践环境。Proteus软件的设计实践区就好像一块“面包板”，在上面可以建立各种电路进行仿真实验和精确分析。与其他电路仿真软件相比，具有界面直观、操作方便、智能化的器件搜索、智能化的连线、PCB自动布局与布线等优点。Proteus中的元器件库不仅提供了数万种电路元器件供选用，而且还提供了各种元器件的理想值，因此，仿真的结果就是该电路的理论值，这对于验证电路原理，开发、设计新电路极为方便，同时具有很大的灵活性[2]。学生不受规定实验项目的限制，能充分发挥其主观能动性和创造性，仿真实验过程不仅充满无尽的乐趣，而且大大提高了电子设计工作的质量和效率，在设计型实验教学中，首先要求学生对自己所设计的电路通过Proteus软件平台进行仿真模拟（虚拟仿真实验），其次要求学生用硬件来实现该电路（实物实验），并将虚拟仿真实验的结果与实物实验的结果进行对照分析。这样不仅培养了学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力，而且便于学生随时优化电路结构和参数，使电路更好地满足设计所提出的性能指标的具体要求，得到较为理想的设计电路。

2电子技术设计型实验举例

2.1 设计任务和要求设计、安装和调试一个数字电子钟电路。其要求为：①电子钟以一昼夜24h为一个设计周期。②能够显示“时”（00~23）、“分”（00~59）、“秒”（00~59）。③能够实现对“时”、“分”、“秒”的校时。④通过仿真设计调试、PCB制板、实际安装和调试制作一个数字电子钟电路实物。

2.2 设计方案根据设计要求，画出数字电子钟原理框图，如图1所示。

2.3 工作原理及单元电路设计

2.3.1 工作原理数字电子钟的原理和框图如图1所示，该电路系统由秒信号发生器、“时”“分”“秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号发生器由555定时器构成一个多谐振荡器，振荡器产生高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，输出标准的秒脉冲；秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后向时计数器进位，时计数器用24进制计数器；计数器的输出经译码器送显示电路。计时出现误差时可以用校准电路进行较时、较分、较秒。

2.3.2 秒信号发生器电路的仿真设计秒信号发生器电路是数字钟的核心部分，它的精度和稳定性决定了数字钟的质量。秒脉冲产生采用NE555定时器来实现，即利用555定时器构成一个多谐振荡器。电路如图2所示。