南京多向聚能管是由管體、前錐形定格帽、后定格堵構成,管體為塑性材料制成,呈管狀,管體外徑小于正常炮眼內徑,長度可隨爆破需要生產,管體兩端各有外螺紋,兩端外螺紋間有一縱向切縫,切縫間等距有加強筋,前錐形定格帽呈傘狀,傘形尖有一光孔,兩側直壁內徑有螺紋,與管體外徑前端螺紋配合,帽體外徑大于管體,后定格堵為一封蓋,外徑直徑大于管體外徑,與前錐形定格帽外徑一致,后定格堵內徑有螺紋,與管體外徑后端螺紋配合。專用多向聚能管可根據炮眼深度采用合適的聚能管管體,不需其他工具幫助送入炮眼,切縫方向準確,兩端的前錐形定格帽和后定格堵外徑與炮眼內徑一致,保證聚能管管體同心,定向準確。且利于工業化生產,作業安全
水壓光面爆破技術,是在水壓光面爆破技術基礎上發展起來的一項新技術,其掏槽眼、輔助眼裝藥結構和爆破方式與水壓光面爆破相同,但在周邊眼中安裝專用聚能管裝置替代常規爆破藥卷和傳爆線,利用聚能管產生的粒子射流動能、高壓爆破氣體應力及“氣楔”作用,形成平整圓順的開挖輪廓面,對控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工質量、進度和經濟效益。科學合理地利用能源,提高能源利用效率,對節能減排也十分重要。利用聚能管兩端的水平開出的聚能槽產生的聚能射流效應對巖石進行破碎。據專家測算,由于聚能管兩端聚能槽產生的聚能切割效應,其能效比提升一個量級。
我國20世紀60年代利用斷裂力學對巖石損傷引起的裂紋擴展進行過試驗研究,為聚能爆破技術應用到工程做了不少理論分析,也取得一些進展。80年代中期開始進行應用研究,以北京礦業學院為代表,著重研究了聚能藥包切割饑理和應用。1987年淮南礦業學院取得“雙面切割器”的zhuanli,1995年又取得“大理石花崗巖切割技術應用”zhuanli。1991年中國水電七局曾試圖采用硬質紙加工聚能藥管成形聚能藥卷做過聚能預裂爆破試驗研究,但終因當時的技術及工藝水平的限制無法用于正常施工,但是他們開了橢圓雙極線性聚能結構試驗的先河。雙聚能預裂與光面爆破綜合技術開創輪廓控制爆破新時代。
在建造隧道的時候,人們首先想到的個方式,就是使用爆破技術,開山挖隧道修路,常規爆破技術需要使用數以噸計的炸,炸的威力十分巨大,但是在炸完之后,空氣中全是煙塵,根本無法進入,另外常規爆破炸出來的輪廓線凹凸不平,后期常常需要工人進一步修補輪廓線才能進行下一道工序,耗時耗力,那么有沒有其他的方式比常規爆破技術更好呢?2018年3月,央視報道了一場隧道爆破對比實驗,實驗采用兩種爆破技術,滴喲中是使用炸的常規爆破技術,第二種則是國人新發明的聚能水壓光面爆破技術,隨著聲聲巨響,這場對比試驗的結果超乎所有人的意料,聚能水壓爆破技術的爆炸效果更好,而且爆破產生的水霧能將煙塵覆蓋,起到降塵的作用,這項爆破新方式得到了觀眾們的認可。
聚能藥包破碎法特點是:不需要打眼,因而不需要購買打眼設備和動力設備;施工簡單,施工進度比淺眼爆破法快安全性比普通淺眼爆破法和普通裸露藥包法好;勞動強度比淺眼爆破法低。制造聚能藥包所采用的炸藥有:黑索金和梯恩梯混合熔鑄型;乳化油炸藥和黑索金混裝型和二號巖石硝鉸炸藥壓制型。根據使用的結果證明,選用密度較大和爆速較高的炸藥制造聚能藥包能獲得較好的破碎效果。這主要是由于它加工簡單和破碎能力較大。在礦山由于二次破碎消耗的藥包較多,而且金屬藥型罩的加工費工又費材料,所以多不采用藥型罩。國內生產的一種用于破碎大塊的聚能藥包,裝置聚能藥包時,要將藥包垂直裝在大塊的頂面上,聚能穴朝下。藥包位置應選在頂面的幾何中心或附近較平整的地點。然后在上面覆蓋泥沙。
發揮巨大效力的關鍵又在其上面的“聚能槽”上。項目部目前采用的聚能管有兩個“聚能槽”,通過這兩個聚能槽的作用讓爆炸的威力在隧道中切割出十分平順的輪廓線,的控制了爆破量,有效管控了超挖欠挖的現象。為了進一步嚴格控制開挖輪廓,達到提高光面爆破效果的目的,并研究出了聚能管上兩個“聚能槽”變為三個“聚能槽”的發明設計,目前,該發明設計已經進入到了試生產階段。未來,三“聚能槽”設計的聚能水壓爆破技術將推動中鐵十四局四公司張吉懷鐵路項目部施工開展邁上一個新的臺階,給項目部帶來巨大的經濟效益。工程爆破技術經過幾十年的發展,已經滲透到經濟建設的眾多領域,特別為中國的鐵路建設、礦山開采、城市拆舊定向爆破等做出了重要貢獻。