[發(fā)明專利]Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810246380.5
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108489350A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 姚大闖;陳文尹;隗志遠;金飛;鄧稀肥;柯宇慶;凌峰;余誠
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司;西南交通大學
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;E21D9/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發(fā)明公開了一種Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法，是在Ⅲ級圍巖隧道開挖斷面上劃分上臺階開挖區(qū)、上臺階開挖邊界、下臺階開挖區(qū)和下臺階開挖邊界；保持初期支護結構與掌子面之間的合理距離為單循環(huán)進尺的2～3倍距離；對于上臺階開挖區(qū)進行快速掘進光面爆破；利用快速掘進光面爆破控制掘進爆破對隧道圍巖的損傷。本發(fā)明能夠有效控制掘進爆破對隧道圍巖的損傷，充分發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力，使初期支護結構與掌子面間保持合理距離,避免周邊光爆孔受初期支護結構限制而產生超欠挖現象，提高隧道掘進施工效率，降低工程費用。

技術領域

本發(fā)明涉及隧道開挖工程中的爆破施工方法，特別涉及用于Ⅲ級圍巖且完整性較好的隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法。

背景技術

目前，對于Ⅲ級圍巖隧道的開挖多采用臺階法，其中，上臺階采用掘進爆破、下臺階采用水平淺孔爆破形成隧道，由于掘進爆破對隧道圍巖造成損傷，要求初期支護緊跟掌子面；但因受初期支護結構的限制，隧道光面爆破的周邊孔布置不能完全呈水平，產生不可避免的超挖和欠挖現象，爆破輪廓呈凹凸狀，不圓順；其中，超挖部分需要增加噴射混凝土用量，欠挖部分需要二次補炮開挖凸起的尖石，顯然，因超欠挖現象的出現，嚴重影響施工進度，且增加初期支護結構的工程量，工程費用因此增加。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為避免上述現有技術所存在的問題，提供一種Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法，以期有效控制隧道光面爆破產生的超欠挖，提高隧道掘進效率，降低工程費用。

本發(fā)明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發(fā)明Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法的特點是：

在Ⅲ級圍巖隧道開挖斷面上劃分上臺階開挖區(qū)、上臺階開挖邊界、下臺階開挖區(qū)和下臺階開挖邊界；對于上臺階開挖區(qū)采用光面爆破法先行掘進2～3個循環(huán)掘進尺，使得在初期支護結構與掌子面之間保持有距離L，所述距離L為2～3個循環(huán)掘進尺jc的距離。

本發(fā)明Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法的特點也在于：在所述上臺階開挖區(qū)中，掏槽爆破孔和輔助掏槽爆破孔均呈楔形布置，其中，掏槽爆破孔與掌子面之間的夾角為30°～45°，輔助掏槽爆破孔與掌子面之間的夾角為55°～80°，設置在周邊的光面爆破孔與上臺階開挖邊界之間的夾角為5°～10°，底板爆破孔和最外層掘進爆破孔均與掌子面垂直布置，單循環(huán)進尺jc為1.5～3.5m。

本發(fā)明Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法的特點也在于：所述掏槽爆破孔、輔助掏槽爆破孔和掘進爆破孔均采用連續(xù)裝藥結構，炮孔口的堵塞長度不小于0.8m；各類炮孔按順序①-⑥依次在排間微差起爆，排間微差時間為50ms；

順序①：處在中部的掏槽爆破孔；

順序②：與掏槽爆破孔相鄰的輔助掏槽爆破孔；

順序③：與輔助掏槽爆破孔相鄰的內層掘進爆破孔；

順序④：處在內拱位置處的拱部掘進爆破孔；

順序⑤：處在上臺階開挖邊界的內周的最外層掘進爆破孔；

順序⑥：在所述最外層掘進爆破孔起爆后，延遲100ms同時起爆光面爆破孔和底板爆破孔，實現Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工。

本發(fā)明Ⅲ級圍巖隧道上臺階快速掘進光面爆破施工方法的特點也在于：所述光面爆破采用11～15×100的乳化炸藥或2#巖石銨梯炸藥，藥卷每卷為100g，各光面爆破孔均采用導爆索進行起爆，所述導爆索起爆是將藥卷均勻分布并捆綁在起爆導爆索上，在炮孔口的堵塞長度不小于40cm；各光面爆破孔的起爆導爆索與孔口的主傳導爆索相連，起爆雷管設置在主傳導爆索上。

與已有技術相比，本發(fā)明有益效果體現在：

1、本發(fā)明方法能有效控制隧道掘進爆破產生的超欠挖，提高隧道掘進施工效率，降低工程費用。