[發明專利]中等斷面巖溶隧道微臺階一次爆破施工方法

有效

• 申請號: 202010159150.2
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111350510B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 周治發;宋戰平;范勝元;王士坤;何宏宇;趙海陽;劉靜;楊利波
• 申請（專利權）人: 中交第四公路工程局有限公司;中交第四公路工程局有限公司國際工程分公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21F16/02;E21D9/12;E21B15/00;G01V11/00;G01V8/10;G01V1/30;G01S13/88;G01N21/84;F42D3/04;F42D1/00
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 郭璐

1.中等斷面巖溶隧道微臺階一次爆破施工方法，其特征在于，該施工方法包括以下步驟：

步驟S1：在所述的巖溶隧道中開挖形成微臺階，并對所述微臺階進行預加固操作；

步驟S2：將懸臂式整體臺架放置在預設位置，以便后續人工劃線、機械鉆孔和裝藥作業；

步驟S3：鉆眼前，施工人員采用全站儀確定出巖溶隧道中心線和拱頂面高程，設置所述的巖溶隧道的開挖輪廓線；

步驟S4：根據所述的開挖輪廓線，布置掏槽眼、輔助眼及周邊眼的炮眼位置，炮眼間距、角度、深度符合爆破深度要求；通過自動鉆孔裝置對所述的掏槽眼、輔助眼及周邊眼進行鉆孔操作以獲取爆破孔；

步驟S5：在所述的爆破孔內設置爆破材料，并將所述的爆破孔聯結起來；

步驟S6：移除懸臂式整體臺架，并對所述的爆破孔執行爆破操作以獲得爆破后的隧道；

步驟S7：響炮后，進行通風，通風30分鐘以上，空氣質量檢測達標方可進入，對所述爆破后的隧道進行開挖操作；

步驟S8：對循環開挖后的掌子面進行地質素描，并立即判定開挖循環掌子面的穩定性，若存在溶洞，對其溶洞進行填充，施做開挖循環已爆破開挖后上下臺階周邊的初期支護，初期支護采用濕噴機械手進行初噴混凝土，噴射的混凝土為早期強度較高的混凝土，同時封閉掌子面；若存在巖溶水，采用抽水設備，并結合開挖排水通道，使巖溶水安全排出，再進入開始新一輪的爆破工作。

2.根據權利要求1所述的中等斷面巖溶隧道微臺階一次爆破施工方法，其特征在于，在上述步驟S2中，所述的懸臂式整體臺架包括下臺架以及與下臺架活動連接的上臺架，所述下臺架由兩根下臺架前立柱、兩根下臺架后立柱和上下數根下臺架橫梁固定連接成的固定矩形框架結構，在同一側相鄰的下臺架前立柱和下臺架后立柱的底部設置有底梁，底梁的下方安裝有行走輪，在同一側相鄰的下臺架前立柱和下臺架后立柱之間還設置有下臺架支撐柱，下臺架支撐柱的底部與底梁連接，且在下臺架支撐柱與其兩側的下臺架后立柱和下臺架前立柱之間各設置有一組相互對稱的斜梁；在下臺架橫梁上焊接有花紋鋼板形成下臺架工作臺；

上臺架由兩根上臺架前立柱、兩根上臺架后立柱和數根上臺架橫梁構成，沿著巖溶隧道長度方向的兩根上臺架橫梁的兩端分別與其下方的上臺架前立柱和上臺架后立柱的頂部活動連接；兩根上臺架前立柱的底部分別通過活動鉸與下臺架上的兩根下臺架前立柱頂部連接，兩根上臺架后立柱的底部分別通過復合鉸與下臺架上的兩根下臺架支撐柱頂部連接，在同一側的上臺架前立柱和上臺架后立柱之間設置有一伸縮拉桿，伸縮拉桿通過設置的伸縮控制器實現伸縮功能，伸縮拉桿的一端與上臺架前立柱頂部鉸接，其另一端活動連接在復合鉸上，在上臺架橫梁上焊接有花紋鋼板形成上臺架工作臺。

3.根據權利要求2所述的中等斷面巖溶隧道微臺階一次爆破施工方法，其特征在于，在上臺架工作臺上還設置有兩組牽引支撐機構，該牽引支撐機構包括固定于上臺架工作臺上的支撐板座、連接于支撐板座與上臺架后立柱之間的可伸縮支撐桿；

在底梁上設置有第一驅動電機，在第一驅動電機的驅動軸上固定有輪軸，輪軸通過第一驅動鏈條與行走輪連接，通過第一驅動電機驅動輪軸轉動，進而通過第一驅動鏈條的傳動引起行走輪運動。

4.根據權利要求1所述的中等斷面巖溶隧道微臺階一次爆破施工方法，其特征在于，在上述步驟S3中，在鉆眼前，對巖溶隧道進行超前地質預報，其包括以下步驟：

步驟S301：地質掃描：每次循環開挖后對掌子面和左右邊墻進行素描、數碼攝像，分析其地質情況；

步驟S302：地質探測：通過紅外探水、地質雷達探測以及地震反射波法中任一一種方法或組合方法對巖溶隧道的地質進行探測；

步驟S303：加深炮孔：每排炮設置6-13個加深炮孔，所述的加深炮孔主要布置在掌子面周邊，并以40°外插角分布，用于預測掌子面前方地層和地下水；其中，所述的加深炮孔深度比爆破孔深3m以上，孔徑與爆破孔相同；通過加深炮孔進行超前深孔探測，為后續爆破孔的布置計劃做準備。