[發明專利]一種用于暗挖隧道減振爆破的孔外微差聯網施工方法

有效

• 申請號: 201910641903.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110455137B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 陳洲頻;趙康林;朱朋金;喻偉峰;周陽;楊宏射;肖利星;王寶來;岳新暉;李凱;王廣通;劉陽;李超;王生龍;王躍;苑振輝;黃邦明;鄧海軍;吳強;李璐璐
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道集團二處有限公司;中鐵隧道局集團有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D1/08;F42D3/04
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 白鳳武

1.一種用于暗挖隧道減振爆破的孔外微差聯網施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：獲取炮孔參數，炮孔參數包括炮孔類型、炮孔位置、炮孔數量、炮孔深度和單孔裝藥量；

步驟1.1，根據巖性確定開挖斷面的介質系數K和衰減系數α，介質系數K1-K3的取值范圍為50～150、150～250、250～350、衰減系數α₁-α₃的取值范圍為1.3～1.5、1.5～1.8、1.8～2.0；

步驟1.2，根據保護對象確定裝藥中心到被保護的建筑物的距離R和質點振動速度V，裝藥中心到被保護的建筑物的距離R的取值范圍不低于25m，質點振動速度V的取值范圍為0.1～30cm/s；

步驟1.3，根據以下薩氏公式(1)，計算單段最大起爆藥量Qmax：

V＝K(Q^1/3/R)^α……(1)，

由以上公式(1)得到以下計算單段最大起爆藥量：

Qmax＝R³(V/K)^3/α……(2)，

其中：R為保護的建筑物的距離，K、α分別為開挖斷面的介質系數和衰減系數；

步驟1.4，根據開挖現場的圍巖等級，確定循環開挖爆破進尺H，其中圍巖等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級，循環開挖爆破進尺H1-H4按照圍巖等級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的取值依次為0.75m、1.50m、2.25m、3.0m；

步驟1.5，根據開挖現場的圍巖等級，確定炮孔利用率m，炮孔利用率m1-m4的取值依次為Ⅰ～Ⅱ為85％，Ⅱ～Ⅲ為90％，Ⅲ～Ⅳ為95％，其中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表圍巖等級；

步驟1.6，根據炮孔利用率m、循環開挖爆破進尺H,按照如下公式(3)計算炮孔深度h：

h＝m/H……(3)，

步驟1.7，根據開挖現場的圍巖等級，確定裝藥系數x，裝藥系數x₁-x₄的取值依次為0.4、0.45、0.50、0.60；

步驟1.8，根據裝藥系數x、炮孔深度h，按照如下公式(4)計算單孔裝藥量q：

q＝χ*h；……(4)，

步驟1.9，獲取炮孔數量N、炮孔位置和炮孔類型；

步驟1.91，根據單位炸藥消耗量d、開挖斷面面積s、裝藥系數x、每米藥卷的炸藥質量y,按照如下公式(5)計算炮孔數量N：

N＝(ds)/(xy)……(5)，

其中，根據藥卷直徑不同，每米藥卷的炸藥質量y的取值范圍為0.78～1.90kg/m，根據巖性的不同，單位炸藥消耗量d的取值范圍為1.2～2.4kg/m³；

步驟1.92，炮孔位置為：掏槽孔設置在開挖斷面中下部，周邊孔沿隧道輪廓布設在開挖斷面上，輔助孔設置在周邊孔與掏槽孔之間的開挖斷面上，底板孔設置在開挖斷面底部；

步驟1.93，炮孔類型為：掏槽孔(1)、輔助孔(3)、周邊孔(4)和底板孔(5)；

步驟2：根據炮孔參數中的炮孔類型、炮孔位置、炮孔數量、炮孔深度在開挖斷面上開設炮孔；

步驟3：根據炮孔參數中的最大起爆藥量Qmax、單孔裝藥量q和炮孔數量N計算聯網參數，聯網參數包括分段數量和單段最大炮孔孔數；

步驟3.1，根據最大起爆藥量Qmax、單孔裝藥量q，按照如下公式(6)計算單段最大炮孔孔數n：

n＝Qmax/q……(6)，

步驟3.2，根據炮孔數量N和單段最大炮孔孔數n，按照如下公式(7)計算分段數量w：

w＝N/n……(7)；

步驟4：爆破聯網施工，根據所述聯網參數布設引爆雷管，引爆雷管包括孔內引爆雷管(6)和孔外引爆雷管(7)，孔內引爆雷管(6)的段別大于孔外引爆雷管(7)的段別，多個所述分段中任意相鄰的兩個所述分段通過一個孔外引爆雷管(7)串聯，每個所述分段包括多個炮孔(10)和多個孔內引爆雷管(6)，所述炮孔(10)內設有多節乳化炸藥(13)，孔內引爆雷管(6)的第一端反向插入多節乳化炸藥(13)中靠近所述炮孔(10)底部的一節乳化炸藥(13)中，且裝設多節乳化炸藥(13)的方式包括連續不耦合或間斷不耦合，所述炮孔(10)采用楔形掏槽的方式設置，所述多個炮孔(10)中的每個所述炮孔(10)均與多個孔內引爆雷管(6)中的一個孔內引爆雷管(6)的第一端連接，每個所述分段包括的多個孔內引爆雷管(6)中的每個孔內引爆雷管(6)的第二端通過一個孔外引爆雷管(7)并聯，開挖斷面上設有防護孔(9)，所述防護孔(9)設置在每個所述分段包括的多個孔內引爆雷管(6)與一個孔外引爆雷管(7)的連接節點(8)對應的開挖斷面上，連接節點(8)設于所述防護孔(9)內；

步驟5：爆破施工；

步驟6：清理爆破現場；

步驟7：重復步驟1至6，直到隧道開挖完成。