[發(fā)明專利]一種隧道掏擴槽區(qū)等距扇形布孔爆破施工方法

有效

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• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107356167B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 程玉泉;王文德;谷世平;王鐵法;牛海喜;葉派平;范代強
• 申請（專利權）人: 中交一公局廈門工程有限公司;中交第一公路工程局有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/00
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛(wèi)

本發(fā)明公開了一種隧道掏擴槽區(qū)等距扇形布孔爆破施工方法，包括，步驟S1、設計制圖：根據(jù)隧道巖性等級、隧道爆破設計要求合理布置炮孔，采用等距扇形布孔方法進行CAD軟件作圖；步驟S2、儀器架設測量放樣：利用步驟S1的作圖，在炮孔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(xiàn)成錨桿，掛尼龍繩作為打鉆放樣線；步驟S3、打鉆：利用步驟S1的作圖，采用打鉆參照點施工方法施工；步驟S4、裝藥爆破：根據(jù)設計的各炮孔裝藥量分段、裝藥結構的具體要求進行裝藥、堵塞、爆破網(wǎng)路連接、警戒、起爆。本發(fā)明的施工方法容易學會，簡單易操作，掌子面掏擴槽區(qū)布孔放樣精確。

技術領域

本發(fā)明涉及隧道爆破施工技術領域，具體涉及一種隧道掏擴槽區(qū)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(jīng)濟建設中有著重要的作用，隨著國家建設事業(yè)的迅速發(fā)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(wěn)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(qū)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(shù)學解析、數(shù)值模擬和物理模擬都有較大難度，深入系統(tǒng)的研究不多，目前常見的文獻多是根據(jù)現(xiàn)場施工情況進行的經(jīng)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(guī)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(shù)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(shù)研究依然處于經(jīng)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(jīng)常出現(xiàn)掏槽效果不理想，同樣鉆孔深度，爆破后的循環(huán)進尺降低，甚至出現(xiàn)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(xiàn)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(qū)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(jīng)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(yōu)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(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的施工方法主要適用于各隧道斷面大，跨度大、車道多、圍巖硬度大、可爆性差等各種復雜地質山體公路隧道或鐵路、水電及地下空間工程各種隧洞、洞庫斜眼楔形掏槽爆破施工；能適用于各種口徑的掏槽爆破的施工；也適用于露天掏槽爆破施工；本發(fā)明的施工方法可以提高隧道掏槽爆破效果、提高炮孔利用率，加大爆破循環(huán)進尺、減少每公里爆破開挖次數(shù)、降低火工品使用量、加快施工速度、提高工效。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種隧道掏擴槽區(qū)等距扇形布孔爆破施工方法，包括以下步驟：

步驟S1、設計制圖：隧道爆破鉆孔包括周邊孔、緩沖孔、輔助孔、擴槽孔、掏槽孔，在施工中根據(jù)實際情況進行選擇各種炮孔的爆破參數(shù)，根據(jù)隧道巖性等級、隧道爆破設計要求合理布置炮孔；采用等距扇形布孔方法進行CAD軟件作圖；

步驟S2、儀器架設測量放樣：利用步驟S1的作圖，在炮孔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(xiàn)成錨桿，掛尼龍繩作為打鉆放樣線；

步驟S3、打鉆：利用步驟S1的作圖，采用打鉆參照點施工方法施工；

步驟S4、裝藥爆破：根據(jù)設計的各炮孔裝藥量分段、裝藥結構的具體要求進行裝藥、堵塞、爆破網(wǎng)路連接、警戒、起爆。

優(yōu)選的，在步驟S1中，所述等距扇形布孔方法包括：根據(jù)設計孔網(wǎng)參數(shù)和圍巖情況，掌子面掏擴槽區(qū)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。