[發明專利]一種隧道掏擴槽區等距扇形布孔爆破施工方法

在審

• 申請號: 201710270461.4
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108458634A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 程玉泉;白著;王鐵法;黃濤;武魁
• 申請（專利權）人: 中交一公局廈門工程有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D1/08;F42D3/04
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;游學明

本發明公開了一種隧道掏擴槽區等距扇形布孔爆破施工方法，采用作圖法，掌子面孔口、孔底分別等距布孔，做出扇形布孔的炮孔延長線交匯點，作為打鉆精確參照點。利用作圖成果，在交匯點位置的輪廓面上垂直做出一條垂線，并在垂線上打設固定一個放樣桿或者現成錨桿，掛尼龍繩作為打鉆放樣線，在水平面上采用扇形放樣，利用扇形的特性，使得掏槽孔、擴槽孔之間的孔底抵抗線也均勻等距，且每排炮孔打鉆方向、角度、深度、位置均有據可循，理論方法和實踐可互相印證和檢驗。本發明施工方法可消除斜孔楔形掏槽區與擴槽區間炮孔底部三維“盲區”孔之間布孔不均勻現象。使得斜孔楔形掏槽擴槽區域孔內炸藥能量分布均勻合理，孔與孔之間的聯合作用效果進一步增強。

技術領域

本發明具體涉及一種隧道掏擴槽區等距扇形布孔爆破施工方法。

背景技術

隧道和地下工程在國民經濟建設中有著重要的作用，隨著國家建設事業的迅速發展，隧道工程建設越來越需要解決多快好省的問題。在目前及未來的短期內，鉆爆法仍將是隧道掘進的主要手段，而爆破的成功取決于掏槽是否成功，進尺的大小取決于掏槽的深度，所以應該研究適合圍巖條件的掏槽技術，在保證圍巖穩定的前提下最大程度地提高爆破進尺。掏槽爆破涉及爆破作用、應力場分布、巖石破碎及拋擲全過程，爆破作用又屬于三維問題，且掏槽爆破是爆破近區問題，爆破介質在爆炸載荷作用下的力學行為具有非線性特征。所以，在掏槽爆破機理研究中，數學解析、數值模擬和物理模擬都有較大難度，深入系統的研究不多，目前常見的文獻多是根據現場施工情況進行的經驗總結。目前直孔掏槽機理有一些初步的理論研究，其實質是單自由面下具有一定排列規律和起爆順序的柱狀藥卷裝藥的一種群孔爆破，且直孔掏槽爆破參數也可以通過部分理論計算公式計算確定。楔形掏槽爆破機理目前還沒有相對成熟的研究成果，掏槽機理和爆破參數研究依然處于經驗總結和試驗階段。

隨著隧道不斷掘進，開挖面所處的上部山體高度不斷增加，巖石地應力增高，同時圍巖的韌性強度不斷增加，圍巖完整性變好，可爆性降低，經常出現掏槽效果不理想，同樣鉆孔深度，爆破后的循環進尺降低，甚至出現圍巖夾制力過大，掏槽爆破擠死而半邊未爆破剝離，需要重新鉆孔補炮現象。因此，為了改善隧道爆破進尺低、掏槽擴槽夾制擠死、擴槽區爆破留巖坎嚴重、掌子面凹凸不平等狀況。因此，結合國內工程經驗及各類掏槽技術研究成果，對隧道大跨徑全斷面掏槽爆破施工工法進行優化設計，對如何正確使用楔形掏槽進行隧道爆破進行研究，顯得非常必要。

發明內容

本發明的目的是針對以上不足，提供一種提高精度的施工方法。主要針對隧道斷面大，跨度大、車道多、圍巖硬度大、可爆性差、的地質條件下高速公路(高鐵)隧道為了提高隧道掏槽爆破效果、提高炮孔利用率，加大爆破循環進尺、減少每公里爆破開挖次數、降低火工品使用量、加快施工速度、提高工效而研究和開發。

本發明的技術方案如下：

一種隧道掏擴槽區等距扇形布孔爆破施工方法，包括如下步驟：

1)設計制圖：為滿足鉆孔方向和孔網參數精度要求，采用“等距扇形布孔方法”進行CAD軟件作圖，即：根據設計孔網參數和圍巖情況，掌子面掏擴槽區(其他區域炮孔布置不在此詳述)炮孔的孔口、孔底均按等距布置，做出扇形布孔的炮孔延長線交匯點，作為打鉆精確參照點。