[發明專利]一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法

在審

• 申請號: 202110426205.6
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113107498A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 武鐵路;王錦濤;雷鵬;付鴻飛;閆濤;何錫存;李保平;沈水龍;侯永兵;佟雨泉;張桂彬;姜國棟;朱成根;胡鵬飛;聶智敏;劉明華;藏春華
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司;中鐵十六局集團有限公司;汕頭大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/06;F42D1/00;F42D1/08
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：包括：

在侵入巖層的分布區域，按照隧道軸線確定勘察孔的布置范圍，在所述布置范圍內鉆取所述勘察孔并通過地質鉆機對所述勘察孔進行巖芯取樣；

將所述勘察孔作為爆破裝藥用的炮孔，向所述炮孔內裝填爆破藥包并將所述炮孔作為注漿孔向內注漿；

通過起爆所述爆破藥包對所述侵入巖層進行爆破。

2.根據權利要求1所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：所述勘察孔的布置范圍為：沿隧道垂直軸線方向上以超出所述隧道的輪廓線0.5m位邊界，按孔距2-3m均勻布置，在沿所述隧道軸線方向上按排距2-3m均勻布置；

將所述勘察孔作為爆破裝藥用的炮孔，是指：將沿隧道軸線方向上超出所述侵入巖層的分布區域0.5m為邊界的區域內的所述勘察孔作為所述炮孔。

3.根據權利要求1所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：所述炮孔，其單孔裝藥量基于單位裝藥量與所述侵入巖層分布情況確定，公式如下：

Q＝a×b×(H+1)×q，

式中，Q為所述炮孔的單孔裝藥量；a為所述炮孔之間的孔距；b為所述炮孔之間的排距；H為所述侵入巖層的高度；q為單位裝藥量。

4.根據權利要求3所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：所述單位裝藥量是指單位體積巖石爆破所需炸藥量，由以下公式確定：

q＝k×(q₁+q₂+q₃+q₄)

式中，k為地下巖體校正系數，f為所述侵入巖層的抗壓強度，f_c30為C30混凝土立方體抗壓強度；q₁為基本裝藥量，當所述炮孔的深度高于地下水位時q₁＝0.45kg/m³，當所述炮孔的深度低于地下水位時q₁＝1.1kg/m³；q₂為起爆區上方水壓增量，q₂＝0.01h₂，h₂為所述炮孔內的地下水位深度；q₃為起爆區上方覆蓋層增量，q₃＝0.02h₃，h₃為覆蓋層厚度；q₄為巖石膨脹增量，q₄＝0.03h，h為地下巖層平均厚度。

5.根據權利要求1所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：向所述炮孔內裝填爆破藥包和泥漿包，包括：

將泥漿袋放置至所述炮孔的孔底，之后再將所述爆破藥包與所述泥漿袋交替分層放置在所述炮孔內；

向所述炮孔內注入觸變泥漿，當所述炮孔內所述觸變泥漿上表面距離所述炮孔口30-50cm時停止注漿；注漿完成后利用炮泥將所述炮孔的孔口進行封堵。

6.根據權利要求5所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：所述觸變泥漿由膨潤土、水、純堿、羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酰胺組成，其中膨潤土質量分數為12％-25％；所述泥漿袋裝有所述觸變泥漿。

7.根據權利要求1-6任一項所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：在起爆之前，還包括對所述炮孔進行爆破防護，包括：

在所述炮孔的上方放置遮擋蓋，并鋪設一層沙包；然后用尼龍網將所述沙包覆蓋，并用將所述尼龍網固定在地面上；最后，在所述尼龍網上部再鋪設一層所述沙包。

8.根據權利要求1-6任一項所述的一種盾構法隧道穿越局部侵入巖層的施工方法，其特征在于：所述爆破藥包的數量滿足單孔裝藥量的要求，所述爆破藥包通過起爆網絡互相連接；

所述起爆網絡是指通過兩發分屬于兩個非電起爆網絡的瞬發電雷管將所述爆破藥包并聯的網絡；

所述爆破藥包的微差起爆時間間隔根據所述炮孔的孔距和排距取值在5-25ms之間。