CN103075933A - 一种大楔形多重复式掏槽施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大楔形多重复式掏槽施工工艺，包括如下步骤：用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，绘出开挖轮廓线、周边眼及掏槽眼的位置；分别以与隧道左右水平线成65度角、70度角、75度角、80度角、85度角、90度角、92度角打孔设置两组从第一段至第七段毫秒延期雷管掏槽眼、拱内圈眼和周边眼，两组毫秒延期雷管掏槽眼以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组毫秒延期雷管掏槽眼以隧道前后水平中线为对称轴组成重复式楔形掏槽；在毫秒延期雷管掏槽眼和周边眼中装药后实施爆破。

Description

一种大楔形多重复式掏槽施工工艺

技术领域

本发明涉及工程爆破技术领域，具体是一种大楔形多重复式掏槽施工工艺。

背景技术

目前，在隧道爆破施工中，掏槽是独头巷道爆破的重中之重，掏槽效果的好坏，直接影响着整个爆破效果。而掏槽的成功与否，又与掏槽的形式、深度、施工精度、地质条件、炸药种类及装药量、起爆顺序有关。隧道(或导坑)开挖时，只有一个临空面，为给其它炮眼创造新的临空面，必须先在开挖面上炸出一个槽子，这个在开挖面炸出一个槽子的过程就叫做掏槽。

在爆破振动控制中，掏槽眼的爆破振动远远大于掘进眼及周边眼。因此，可以说，爆破振动控制，其实就是控制掏槽眼的爆破振动。现在常用的掏槽方式主要有直眼掏槽、斜眼掏槽两大类。直眼掏槽就是垂直于掌子面，利用一些相互平行，眼距不大的一组炮眼内药包产生的巨大功能，使掏槽内部的岩石破碎甚至成为粉状，而形成一个腔体，为其它岩体的的崩落提供一个临空面，其需要较多的炮眼数目和较多的炸药同时起爆，直眼掏槽的形式很多，常用的有裂缝掏槽、五梅花中空掏槽、桶形掏槽、螺旋形掏槽等。斜眼掏槽就是掏槽眼与掌子面不垂直，即掏槽眼与开挖面斜交，一般沿隧道中轴对称布置，且相向倾斜的炮眼组成。药包爆破时，产生一个向自由面的分力，使中间的岩体抛弃出去而形成腔体，为其它岩体的崩落提供临空面。常用的斜眼掏槽有锥形掏槽、楔形掏槽、单向掏糟等，其中最常用的是楔形掏槽。斜眼掏槽的优点是可以按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度，容易把岩石抛出，而且所需掏槽眼的个数较少。

现有技术的斜眼掏槽在掌子面上布局不合理科学，没有起到很好地减小爆破震动的效果，在城市地铁隧道施工中，当遇到周边建筑物、构筑物较多，其抗振能力差时，没有找到既要降低掏槽眼的爆破振动，又要兼顾爆破效果和掘进速度的掏槽眼施工方法，而且炮孔底部厚度过大、炮孔间距不均匀，爆破效果欠佳。而且在大断面的隧道爆破中，炮孔深度(每循环的掘进进尺)不深，每循环爆破炮根较深，炮孔利用率低，严重影响爆破循环进尺。因此掏槽眼的设计和布置是隧道工程爆破解决的关键课题。

发明内容

本发明提供一种大楔形多重复式掏槽施工工艺，解决了现有技术的斜眼掏槽在掌子面上布局不合理，没有起到既要降低掏槽眼的爆破振动，又要兼顾爆破效果和掘进速度的技术问题，而且对于大断面隧道进行爆破时效果较佳。

一种大楔形多重复式掏槽施工工艺，包括以下步骤：

第一步、用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，绘出开挖轮廓线、周边眼及掏槽眼的位置；

第二步、以与隧道左右水平线成65度角打孔设置两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼1，两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼1以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼1以隧道前后水平中线为对称轴组成第一重复式楔形掏槽；

第三步、以与隧道左右水平线成70度角打孔设置两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2，两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道前后水平中线为对称轴组成第二重复式楔形掏槽；

第四步、以与隧道左右水平线成75度角打孔设置两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼3，两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道前后水平中线为对称轴组成第三重复式楔形掏槽；

第五步、以与隧道左右水平线成80度角打孔设置两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼4，两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道前后水平中线为对称轴组成第四重复式楔形掏槽；

第六步、以与隧道左右水平线成85度角打孔设置两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼5，两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道前后水平中线为对称轴组成第五重复式楔形掏槽；

第七步、以与隧道左右水平线成90度角打孔设置两组第六段毫秒延期雷管拱内圈眼6，两组第六段毫秒延期雷管拱内圈眼6以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置；

第八步、以与隧道左右水平线成92度角打孔设置两组第七段毫秒延期雷管周边眼7，两组第七段毫秒延期雷管周边眼7以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置；

第九步、在毫秒延期雷管掏槽眼和周边眼中装药后实施爆破。

本发明采用分次复式楔形掏槽工艺，从第一段承担小部分的岩体开始，分多段爆破，逐步扩大形成槽腔，而且本发明的毫秒延期雷管掏槽眼与隧道左右水平线角度范围大，形成大楔形掏槽，而且级数多(设有5级重复式楔形掏槽)。这样掏槽爆破的每段用药量要比其它炮眼的每段用药量小得多，其次是夹制作用比较小，爆炸产生的能量多数用来抛掷，而不是用来破碎，使掏槽部位的振动大大降低；另外本发明对断面隧道、工期紧的实际进行研究，对大断面隧道采用大楔型多重复式掏槽进行了新的定义，针对性地提出了“大楔型”及“多重复式”等概念，就是大断面隧道中，掏槽眼深要深大于3.0米，掏槽眼第一级掏槽的起角角度要小，不大于68度，形成易抛角，角度从小到大逐角、逐级、逐段达到“大楔形”“多重复式”掏槽形式。并对其特征及影响因素进行系统分析。此外，对大断面隧道使用大楔型多重复式掏槽技术提供了一种解决思路。

附图说明

图1是本发明大楔形多重复式掏槽施工工艺形成的掏槽的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1及图2所示，一种大楔形多重复式掏槽施工工艺，包括以下步骤：

第一步、用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，绘出开挖轮廓线、周边眼及掏槽眼的位置；

第二步、以与隧道左右水平线成65度角打孔设置两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼1，两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼1以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼1以隧道前后水平中线为对称轴组成第一重复式楔形掏槽；

第三步、以与隧道左右水平线成70度角打孔设置两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2，两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道前后水平中线为对称轴组成第二重复式楔形掏槽；

第四步、以与隧道左右水平线成75度角打孔设置两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼3，两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道前后水平中线为对称轴组成第三重复式楔形掏槽；

第五步、以与隧道左右水平线成80度角打孔设置两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼4，两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道前后水平中线为对称轴组成第四重复式楔形掏槽；

第六步、以与隧道左右水平线成85度角打孔设置两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼5，两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道前后水平中线为对称轴组成第五重复式楔形掏槽；

第七步、以与隧道左右水平线成90度角打孔设置两组第六段毫秒延期雷管拱内圈眼6，两组第六段毫秒延期雷管拱内圈眼6以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置；

第八步、以与隧道左右水平线成92度角打孔设置两组第七段毫秒延期雷管周边眼7，两组第七段毫秒延期雷管周边眼7以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置；

第九步、在毫秒延期雷管掏槽眼和周边眼中装药后实施爆破。

采用YT-28风钻钻孔，按照不同孔位，将施工人员定点定位。钻眼直径d＝42mm。

钻眼应符合下列要求：

掏槽眼：深度、角度按爆破设计图施工，眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm，并严格控制外插角。方向除特别要求外，其他孔眼布局要相互平行，严格交错。

掘进眼：除了掏槽眼和周边眼的其它炮眼为掘进眼。眼口排距、行距误差不大于5cm。

周边眼：炮眼间距误差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，与内圈眼间最小抵抗线误差不应大于5cm，钻孔位置在轮廓线上。

当开挖面凹凸不平时，应按实际情况调整炮眼深度，力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。钻孔完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻。

装药方法：

装药作业要定人、定岗、定段别，装药前应将眼内的泥浆、石粉吹净，装药时需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要‘对号入座’，装药要严格按设计药量进行，装药后所有炮眼均应堵塞炮泥。堵塞长度不小于20cm。

装药结构：光爆眼采用间隔装药，眼底部分需增药，导爆索联接，竹片串联，其它眼集中装药。

起爆网路：

各眼的导爆管引线连接采用一把抓型式，连接线雷管采用1段毫秒雷管，同组连接线采用同段导爆管毫秒雷管。尾线长5m，孔内使用1～15段。

影响光面爆破效果的因素很多，其中：

1、人的因素第一，钻眼的精度，如开眼、角度及测量放线误差，装药结构与联接、堵塞等质量；施工人员的责任以及熟练程度等；

2、地质条件的影响，超挖量与f值成反比，打断层和密的节理、裂隙易产生大的超挖；几组裂隙相交易造成岩石沿裂隙面脱落；

3、机具的影响：钻具必然形成错台13cm，因此形成右侧超挖或错台大于左侧，外插角的控制与台架的宽度有关，决定了风钻能否紧贴岩壁钻孔。

使用本发明的施工工艺，可以达到如下技术效果：

1、爆破后围岩稳定平整，无大的剥落和坍塌；

2、平均线性超挖量＜15cm；

3、最大线性超挖量25cm；

4、两炮衔接台阶最大尺寸16cm；

5、炮眼痕迹保存率71％以上；

6、局部欠挖量5cm；

7、炮眼利用率96％；

8、石渣最大块30cm；

9、渣堆比较集中，最大抛距20m。

Claims (2)

1.一种大楔形多重复式掏槽施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，绘出开挖轮廓线、周边眼及掏槽眼的位置；

第二步、以与隧道左右水平线成65度角打孔设置两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼(1)，两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼(1)以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第一段毫秒延期雷管掏槽眼(1)以隧道前后水平中线为对称轴组成第一重复式楔形掏槽；

第三步、以与隧道左右水平线成70度角打孔设置两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼(2)，两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第二段毫秒延期雷管掏槽眼(2)以隧道前后水平中线为对称轴组成第二重复式楔形掏槽；

第四步、以与隧道左右水平线成75度角打孔设置两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼(3)，两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼(3)以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第三段毫秒延期雷管掏槽眼(3)以隧道前后水平中线为对称轴组成第三重复式楔形掏槽；

第五步、以与隧道左右水平线成80度角打孔设置两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼(4)，两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼(4)以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第四段毫秒延期雷管掏槽眼(4)以隧道前后水平中线为对称轴组成第四重复式楔形掏槽；

第六步、以与隧道左右水平线成85度角打孔设置两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼(5)，两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼(5)以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置，对称设置的两组第五段毫秒延期雷管掏槽眼(5)以隧道前后水平中线为对称轴组成第五重复式楔形掏槽；

第七步、以与隧道左右水平线成90度角打孔设置两组第六段毫秒延期雷管拱内圈眼(6)，两组第六段毫秒延期雷管拱内圈眼(6)以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置；

第八步、以与隧道左右水平线成92度角打孔设置两组第七段毫秒延期雷管周边眼(7)，两组第七段毫秒延期雷管周边眼(7)以隧道上下垂直中线为对称轴相应对称设置；

第九步、在毫秒延期雷管掏槽眼和周边眼中装药后实施爆破。

2.如上所述的大楔形多重复式掏槽施工工艺，其特征在于：周边眼沿着设计轮廓均匀布置，周边眼的炮眼间距误差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，与内圈眼间最小抵抗线误差不大于5cm，钻孔位置在轮廓线上。

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