[發(fā)明專利]復(fù)合地層盾構(gòu)隧道封閉巖體爆破方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010173457.4
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN102032844A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟慶彪;竺維彬;洪勇;王暉;謝紅星;鐘長平;黃威然;鞠世鍵;米晉生
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東爆破工程有限公司;孟慶彪;竺維彬;洪勇;謝紅星
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，特別是涉及地下或水下復(fù)合地層盾構(gòu)隧道封閉巖體，包括基巖、孤石、夾層等爆破破碎方法。

背景技術(shù)

在地下或水下復(fù)合地層盾構(gòu)隧道工程施工中，開挖斷面范圍內(nèi)和開挖延伸方向上，由兩種或兩種以上不同地層組成，且這些地層巖土力學(xué)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等特征相差懸殊，對各種工法的選擇及其施工參數(shù)影響較大，可能會引發(fā)工程危害疊加。

在地下和水下復(fù)合地層盾構(gòu)隧道工程施工中，通常會遇到封閉的巖體(無臨空面，只有臨弱介質(zhì)面，稱為“臨弱面”)如基巖、孤石、夾層，使得盾構(gòu)機無法正常掘進，嚴重耽誤了施工工期，并且處理的風(fēng)險很大，處理成本很高。

目前，傳統(tǒng)的處理辦法1：

采用盾構(gòu)機強行磨進→土層注漿處理→開倉更換刀具→磨進→再次土層注漿處理→再次開倉更換刀具，如此循環(huán)掘進，如遇到孤石，則需要先注漿硬化土層，固定孤石，才能用盾構(gòu)機循環(huán)磨進。

這種方法在這類地層中掘進效率低，刀盤刀具損壞、磨損嚴重，易產(chǎn)生卡刀、斜刀、掉刀、刀具偏磨等，并可能出現(xiàn)隧道軸線偏斜，處理起來速度比較慢，嚴重影響施工進度，花費成本很高。

處理辦法2：

采用沖孔樁，圍蔽施工后，采用沖孔樁沖擊巖體破碎，直至隧道標高位置，回填孔樁，恢復(fù)原狀。

采用沖孔樁沖擊巖體，施工周期長，占用場地大，噪音、震動很大，環(huán)境污染嚴重，花費成本高，并且會出現(xiàn)沖孔死角，部分巖體無法沖碎，沖擊后會出現(xiàn)大塊孤石，沖擊破碎后的巖體粒徑達不到盾構(gòu)機出渣口的要求，效果較差。

處理辦法3：

采用人工挖孔樁，挖至巖體標高位置，用常規(guī)爆破方法破碎或機械、人工破碎，再回填孔樁。

采用這種辦法，施工周期長，費用高，施工人員在井下作業(yè)，安全風(fēng)險很大，容易出現(xiàn)坍塌、中毒情況，環(huán)境污染嚴重，如遇到流砂、淤泥層或地下水豐富，則成孔困難，甚至無法成孔，半途而廢。

處理辦法4：

人員進入土倉破除，先從地面或水面對土體進行袖閥管注漿加固和通過盾構(gòu)機的超前注漿孔，向開挖面地層注入漿液對土體進行加固。

開倉后人員進入開挖面，進行機械或人工破除。這項工作對于工作人員和工程項目都很危險，開挖面崩塌可能會使施工人員傷亡，也可能引起隧道頂部地面或水下覆蓋層過大的沉降。

以上處理方法不但施工成本巨大、施工困難，另外，處理的工期很長，工程的工期損失很大，而且安全隱患很多，容易出現(xiàn)安全事故，并且污染環(huán)境、施工噪音大、擾民程度大，從而難以符合施工要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種施工方便、節(jié)省時間，工期，成本、確保安全、高效、環(huán)保的復(fù)合地層盾構(gòu)隧道封閉巖體破碎新技術(shù)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

復(fù)合地層盾構(gòu)隧道封閉巖體爆破方法，該方法步驟如下：

(1)：設(shè)計、布孔：根據(jù)提供的地質(zhì)勘探情況，設(shè)計鉆孔孔距、排距及孔深，采用矩形或梅花形布孔；

(2)：直接在地面或水面鉆孔：采用地質(zhì)鉆機、錨桿鉆機或潛孔鉆機從地面或水面鉆孔，成孔后在孔內(nèi)放置有PVC或其它硬質(zhì)套管護孔，套管下端用堵頭密封，上端裝藥之前先用塑料薄膜或蛇皮布堵塞；

(3)：驗孔：取與裝炸藥直徑相同的套管，外系一根長繩索，伸入步驟2的套管內(nèi)，以檢驗孔的暢通與否及孔深；

(4)：裝炸藥：根據(jù)盾構(gòu)隧道封閉巖體的厚度不同，在檢驗好的PVC套管或其它硬質(zhì)套管內(nèi)，下端用堵頭封堵，進行連續(xù)裝藥或分段裝藥做成爆破藥包筒的形式；

(5)：爆破：根據(jù)盾構(gòu)隧道封閉巖體的厚度不同以及盾構(gòu)機出渣

粒徑要求、爆破安全震速要求，采用單段或分段微差起爆。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由直接在地面或水面鉆孔施工，炸藥在地下盾構(gòu)隧道內(nèi)的封閉巖體中爆炸，破碎巖體，破碎后的粒徑達到盾構(gòu)機掘進出渣的要求，使盾構(gòu)機能正常掘進，并對隧道周邊地層不造成破壞，保證周邊介質(zhì)的完整性及穩(wěn)定性。該技術(shù)施工方便、節(jié)省時間，工期，成本、確保安全、高效、環(huán)保，從而可以廣泛應(yīng)用于復(fù)合地層中盾構(gòu)隧道封閉巖體的破碎作業(yè)上。

具體實施方式

復(fù)合地層盾構(gòu)隧道封閉巖體爆破新技術(shù)，其方法步驟如下：

(1)：設(shè)計、布孔：根據(jù)提供的地質(zhì)勘探情況，設(shè)計鉆孔孔距、排距及孔深，采用矩形或梅花形布孔；