[發明專利]一種采用爆破解決盾構機受困的方法

有效

• 申請號: 201910927486.6
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN111663960B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王博;焦延濤
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21D9/087;F42D3/00;F42D1/00;F42D5/05
• 代理公司: 洛陽九創知識產權代理事務所(普通合伙) 41156
• 代理人: 炊萬庭

本發明公開了一種采用爆破解決盾構機受困的方法，步驟一，利用鉆機在巖體上開鉆孔，將鉆孔之間的巖體破碎掉，從而形成空腔；步驟二，轉動刀盤重復步驟一形成另外的空腔；步驟三，重復步驟一和步驟二，將這些空腔連通后形成工作洞；步驟四，在工作洞內的巖壁上開爆破孔；步驟五，利用刀盤開口位置將保護裝置伸入工作洞內，使保護裝置完全張開呈T形填滿工作洞，從而將預裂爆破面和盾構機之間通過保護裝置完全隔開；步驟六，引爆爆炸物，將預裂爆破面爆破，回收保護裝置，清理碎石，嘗試轉動刀盤即可解決盾構機刀盤的受困，因保護裝置的作用，使盾構機不會因爆破受損，且該方法操作簡單，施工效率高，可以在短時間內解決盾構機受困問題。

技術領域

本發明涉及盾構機隧道施工技術領域，具體的說是一種采用爆破解決盾構機受困的方法。

背景技術

用盾構機進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響地面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構機進行施工更為經濟合理。但由于在掘進的時候地質情況復雜、刀具磨損過大、操作不當或未給盾構機進行定時檢查等原因，容易在掘進的時候造成盾構機受困。通常來說有以下幾種解決方案：從隧洞頂部鉆孔至盾構機的刀盤前面，之后向反方向清除盾構機卡頓周邊的圍巖進行脫困，但會破壞豎井周邊的樹林和植被；從隧洞側面人工鉆爆支洞至盾構機的刀盤前面，但施工時間相對較長；從隧洞內部爆破巖體施工時間短、效率高，但會對盾構機造成破壞。因此需要一種新的方法來解決當前的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用爆破解決盾構機受困的方法，通過在盾構機刀盤上方布置工作洞并用預裂爆破的方式清理掉造成盾構機受困的巖體,在爆破時使用保護裝置將盾構機和預裂爆破面完全隔開從而使解決盾構機的受困更加效率且不影響周邊環境的同時將盾構機因爆破收到的傷害降到最低。

本發明為實現上述技術目的，所采用的技術方案為：一種采用爆破解決盾構機受困的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，在盾構機的土艙內利用鉆機穿過盾構機刀盤上的開口在開口上方和開口的正前方巖體上開多個鉆孔，再將鉆孔之間的巖體破碎掉，從而形成兩個空腔；

步驟二，由于步驟一中刀盤開口上方空腔的存在能夠使刀盤轉動一定的角度，轉動刀盤至無法轉動時重復步驟一形成另外的空腔；

步驟三，重復步驟一和步驟二，從而形成若干個空腔，將這些空腔連通后形成一個位于刀盤上方的T形工作洞；

步驟四，在工作洞內與盾構機運行前方對應且位于刀盤之上的巖壁上開若干爆破孔，從而形成預裂爆破面，在爆破孔內填裝爆炸物；

步驟五，利用刀盤開口位置將保護裝置伸入工作洞內，從而將預裂爆破面和盾構機之間通過保護裝置完全隔開；

步驟六，引爆爆炸物，將預裂爆破面爆破，回收保護裝置，清理碎石，嘗試轉動刀盤即可解決盾構機刀盤的受困。

優選的，所述步驟一中，每個鉆孔間距約100~200mm，每個鉆孔的孔深約200~500mm。

優選的，所述步驟四中，在工作洞內開爆破孔時，拆掉若干刀盤上的滾刀，利用水鉆穿過刀盤的開口和拆掉的滾刀開口布置爆破孔。

優選的，所述步驟四中，將預裂爆破面爆破時，在預裂爆破面和盾構機外殼之間預留50cm的巖體作為保護層。

優選的，所述步驟四中，爆破孔在巖壁上的分布為中間一個直徑為108mm，深度為1m的爆破孔，該爆破孔四周各布置1個直徑為83mm，深度為1.5m的爆破孔，所有爆破孔堵塞長度為不小于300mm炮泥封堵。

優選的，所述爆破孔在巖壁上的分布最終將刀盤上方的巖體清理出與盾構機呈120°夾角的扇形空隙，嘗試轉動刀盤使其脫困，若依舊不能脫困，在扇形空隙兩側的巖體上繼續布置爆破孔，以將扇形空隙擴大，使其與盾構機的夾角呈180°。