[發明專利]使用三臂鑿巖臺車在Ⅳ/Ⅴ級圍巖中上下斷面爆破施工的方法

在審

• 申請號: 201610057827.5
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105627850A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 宋洋;陳玉奎;任萌;李玉明;劉東明;祝百茹
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 陳磊

技術領域

本發明屬于隧道巖體施工技術領域，具體涉及一種使用三臂鑿巖臺車在Ⅳ/Ⅴ級圍巖中上下斷面爆破施工的方法。

背景技術

目前隧道和地下工程的建設越來越多，鉆爆法開挖占主導地位，機械施工技術仍不成熟，在面對巖體破碎、巖體風化嚴重、節理發育、自穩時間短的軟弱圍巖，加上圍巖強度低，抗擾動能力低，施工中易出現大的塌方，側壁易失穩，大型機械如何在隧道中快速安全施工并及時封閉成環成為研究的重點。

三臂鑿巖臺車一般適用于大斷面隧道開挖，在圍巖地質情況較差的Ⅳ、Ⅴ級圍巖隧道中，上、下斷面一般采用人工手持風動鑿巖機鉆爆，但這樣鉆孔速度慢，能源消耗大，超欠挖嚴重，且勞動環境惡劣。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種使用三臂鑿巖臺車在Ⅳ/Ⅴ級圍巖中上下斷面爆破施工的方法，目的是通過將三臂鑿巖臺車應用于Ⅳ/Ⅴ級圍巖臺階法施工中，縮短鉆爆進尺、減少每循環的鉆孔和爆破數量，具體在上、下臺階斷面開挖中首次同時使用三臂鑿巖臺車鉆孔爆破，實現快速精準的鉆孔作業，減少循環作業時間，提高鉆爆質量和作業效率的同時改善作業環境，從而提高隧道施工的整體效率。

實現本發明目的的技術方案按照以下步驟進行：

（1）根據隧道施工設計圖進行放線，確定隧道開挖輪廓線和隧道中線，按照爆破炮眼布設圖在上斷面和下斷面上標記出炮眼位置；其中上斷面掏槽眼間距為50~80cm，共計8個上斷面掏槽眼，上斷面輔助眼為四排，第一排間距為70cm，后三排間距為90cm，共計73個上斷面輔助眼，上斷面周邊眼間距為30~35mm，共計42個上斷面周邊眼，上斷面底眼間距為0.8m，共計18個上斷面底眼，所述的上斷面掏槽眼是采用斜眼掏槽的形式，有四排對稱的斜眼，爆破后能夠炸出一個楔形空間，所述的上斷面周邊眼與上斷面輔助眼的深度相同，所述的上斷面底眼垂直于開挖面；下斷面輔助眼設置為五排，炮眼數量從上往下依次為13、14、13、12、9個，下斷面周邊眼間距為30mm，數量共計22個，下斷面底眼間距為0.8m，數量為19個；

（2）使用三臂鑿巖臺車依次在上斷面和下斷面上鉆孔作業，先對上斷面鉆孔作業，上斷面的鉆孔作業順序是先施工上斷面底眼，再施工右半斷面，最后施工左半斷面，中間移機一次，然后對下斷面進行鉆孔作業，在對下斷面鉆孔作業的同時，利用掘進臺車人工清理上斷面掌子面上松動的危石，然后利用風管對炮眼進行吹孔作業，檢查各炮眼鉆孔合格后再進行裝藥，下斷面的施工順序為先施工下斷面底眼，再同時施工下斷面周邊眼和下斷面輔助眼，下斷面鉆孔完畢后，同樣進行清理炮眼、裝藥；三臂鑿巖臺車施工過程中每循環進尺1m，施工的炮眼孔外插角斜率為孔深的±5%，外插角的方向垂直于掌子面；

爆破采用二號巖石乳化炸藥，連接雷管形成起爆網路，對隧道內各工作面清場，確認各操作班組已經撤離到200m安全區后，通知點炮引爆，每次爆破后通風、排煙，然后利用裝載機配合自卸汽車進行出渣作業，檢查開挖質量，如果質量不合格需調整爆破眼的位置和爆破參數，繼續隨著循環進尺向前推進施工。

其中，所述的上斷面周邊眼和下斷面周邊眼采用空氣間隔不耦合裝藥，上斷面掏槽眼、下斷面輔助眼和上斷面輔助眼連續裝藥，采用長3米，寬1cm，厚0.5cm的竹片通過透明膠帶捆綁藥卷，藥卷選用φ32mm直徑普通藥卷，連續裝藥藥卷捆綁時要注意緊貼，所有炮眼采用炮泥堵塞，堵塞深度≥20cm，松緊適度，連接毫秒雷管引爆，最小抵抗線W按50-60cm可有效提高光面爆破效果，控制超欠挖。

與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是：

本發明使用三臂鑿巖臺車在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中上下斷面施工的方法，上、下斷面采用光面爆破進行開挖，充分利用了三臂鑿巖臺車快速、定位精確、安全的特點，爆破鉆孔時間快，外插角度容易控制，上下斷面臺階進行平行交叉作業，后續結合濕噴機快速噴漿的技術，能夠保證盡早完成初期支護，充分發揮初期支護的承載能力，配套的機械設備提高了施工質量，改善了作業環境。

附圖說明

圖1是本發明實施例中的隧道開挖輪廓線和隧道中線示意圖；

圖2是本發明實施例中的爆破炮眼布設示意圖；

其中：1：隧道開挖輪廓線；2：隧道中線；3：上斷面；4：下斷面；5：上斷面掏槽眼；6：上斷面輔助眼；7：上斷面周邊眼；8：上斷面底眼；9：下斷面輔助眼；10：下斷面周邊眼；11：下斷面底眼；

圖3是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例