[發明專利]城市淺埋巖層隧道靜態爆破施工炮孔藥劑壓管及施工方法

有效

• 申請號: 201611184983.4
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106440984B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 李金奎;李霞
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/00
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)21235
• 代理人: 李猛

技術領域

本發明涉及一種城市淺埋巖層隧道靜態爆破施工輔助壓管及施工方法，屬于城市隧道暗挖法施工技術領域。

背景技術

隨著我國城市建設的快速發展，越來越多的城市地下隧道工程。城市隧道工程埋深較淺，隧道施工過程中經常穿越臨近的道路工程、管線工程及地表建(構)筑等，現有的鉆爆法施工不可避免對已有建筑結構安全和周邊環境造成影響。現有的靜態爆破施工方法施工普遍存在隧道周邊輪廓成型難以控制，碎巖能力弱，破巖效果差。

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種碎巖能力強，爆破效率高，沒有爆轟波，操作簡單，施工方便、能定向爆破的城市淺埋巖層隧道靜態爆破施工炮孔藥劑壓管及施工方法。

本發明的技術方案是：城市淺埋巖層隧道靜態爆破施工炮孔藥劑壓管，包括周邊炮孔藥劑壓管和中間炮孔藥劑壓管；

所述周邊炮孔藥劑壓管包括，外環壓管a和與之滑動連接的內環壓管a，外環壓管a與內環壓管a構成封閉的同心圓周，所述內環壓管a通過滑軌a與外環壓管a滑動連接，所述滑軌a設有若干滾珠底座a，滾珠底座a上安裝滾珠a，外環壓管a上設有用于配合滾珠a滾動的凹形導軌槽a，兩個碎巖截齒a分別對稱分布于外環壓管a和內環壓管a的外壓部上，所述兩個碎巖截齒a兩側分別對稱分布有柔性支托；

所述中間炮孔藥劑壓管包括，外環壓管b和與之滑動連接的內環壓管b，外環壓管b與內環壓管b構成封閉的同心圓周，所述內環壓管b通過對稱設計的兩個滑軌b與外環壓管b滑動連接，每個所述滑軌b設有若干滾珠底座b，滾珠底座b上安裝滾珠b，外環壓管b上設有用于配合滾珠b滾動的凹形導軌槽b，所述外環壓管b和內環壓管b的外壓部上剛性連接對稱的四個碎巖截齒b。

所述滑軌a末端設有滑軌封堵a，所述滑軌b末端設有滑軌封堵b。

所述凹形導軌槽a末端設有凹槽封堵a，所述凹形導軌槽b末端設有凹槽封堵b。

所述碎巖截齒a和碎巖截齒b的長度均為10-12mm。

所述凹形導軌槽a截面呈U型，深度3-5mm，所述深度小于外環壓管a壁厚的1/3，所述凹形導軌槽b截面呈U型，深度3-5mm，所述深度小于外環壓管b壁厚的1/3。

所述滑軌a行程為炮孔a直徑的1/3-1/2，所述滑軌b行程為炮孔b直徑的1/3-1/2。

所述柔性支托的長度比碎巖截齒a長度短2-4mm。

所述滾珠底座a、滾珠a數量為四個，所述滾珠底座b、滾珠b數量為四個。

城市淺埋巖層隧道靜態爆破施工方法，包括如下步驟：

S1)按照圍巖的地質條件及硬度布置鉆進鉆孔；

S2)對每一個鉆進結束的鉆孔，進行清理孔內的巖屑和碎石；

S3)根據一次靜態爆破施工區域，確定周邊炮孔和中間炮孔；

S4)確定破碎劑用量，制備破碎劑漿體；

S5)組裝、捆扎固定周邊炮孔藥劑壓管的外環壓管a和內環壓管a，以及中間炮孔藥劑壓管的外環壓管b和內環壓管b；

S6)分別向周邊炮孔藥劑壓管和中間炮孔藥劑壓管內灌注破碎劑漿體，并封蓋；

S7)將封蓋的周邊炮孔藥劑壓管和中間炮孔藥劑壓管分布置入周邊炮孔和中間炮孔內，周邊炮孔藥劑壓管的碎巖截齒a的外輪廓線與隧道開挖輪廓線重合；中間炮孔藥劑壓管的碎巖截齒b的一個方向與爆破的臨空面平行、另一方向與臨空面垂直。

所述破碎劑為靜態破碎劑，成分包括生石灰，所述破碎劑漿體成分包括生石灰和水。

本發明的有益效果是：可滑移組合式靜態藥壓管截齒與內外環壓管剛性連接，截齒集中碎巖，柔性支托固定定位，內、外環壓管滾珠自由滑動，連接結構簡單，操作容易，實現定向碎巖，隧道輪廓成型好，掘進碎巖效率高，工期短，成本低，安全高效。

附圖說明

本發明共有附圖7幅。

圖1為周邊炮孔藥劑壓管結構圖；

圖2為外環壓管a結構圖；

圖3為內環壓管a結構圖；

圖4為中間炮孔藥劑壓管結構圖；

圖5為外環壓管b結構圖；

圖6為內環壓管b結構圖；

圖7為靜態爆破時周邊炮孔藥劑壓管和中間炮孔藥劑壓管分布圖。