CN108050902A - 一种隧道爆破开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于隧道开挖工艺技术领域的隧道爆破开挖方法，所述的隧道爆破开挖方法的爆破步骤为：在爆破面(1)上靠近地下管线(2)的位置设置预裂孔组(3)，爆破面(1)上还设置光面孔组(4)和掏槽孔组(5)，在预裂孔组(3)的预裂孔内、光面孔组(4)的光面孔内、掏槽孔组(5)的掏槽孔内分别装药；先引爆预裂孔组(3)，再引爆掏槽孔组(5)，最后引爆光面孔组(4)，本发明所述的隧道爆破开挖方法，步骤简单，不会增加隧道爆破开挖成本，在进行隧道爆破开挖过程中，能够从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，从而有效避免城市地下管线受到爆破振动影响而损坏，最终既确保爆破开挖作业顺利进行，又有效保护地下管线。

Description

一种隧道爆破开挖方法

技术领域

本发明属于隧道开挖工艺技术领域，更具体地说，是涉及一种隧道爆破开挖方法。

背景技术

近年来，随着城市轨道交通的迅猛发展，隧道施工穿越城市地下管线的情况越来越常见，现有的隧道开挖方法是钻爆法(矿山法)。使用这种方法在隧道爆破开挖过程中的爆破振动就可能影响到地下管线的稳定性，甚至造成城市地下管线的损毁，因而需要进行针对性的研究和预防。当前我国城市地下管线种类繁多，管线材质、接头类型及初始应力各异，加之分属部门不同，各类管线施工埋设质量和执行保护标准差异性大，更加剧了隧道施工中管线保护的难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种步骤简单，不会增加成本，在进行隧道爆破开挖过程中，能够从源头上减弱隧道开挖过程中爆破的振动力，从而有效避免城市地下管线受到不良爆破振动影响而损坏，最终既确保爆破开挖作业顺利进行，也有效保护地下管线的隧道爆破开挖方法。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种隧道爆破开挖方法，靠近爆破面的位置设置有地下管线，所述的隧道爆破开挖方法的爆破步骤为：1)在所述的爆破面上靠近地下管线的位置设置预裂孔组，预裂孔组包括多个预裂孔；2)爆破面上还设置光面孔组和掏槽孔组，光面孔组包括多个光面孔，掏槽孔组包括多个掏槽孔；3)在预裂孔组的预裂孔内、光面孔组的光面孔内、掏槽孔组的掏槽孔内分别装药；4)先引爆预裂孔组，再引爆掏槽孔组，最后引爆光面孔组，完成隧道爆破。

所述的掏槽孔组包括多组，每组掏槽孔组包括上下布置的两个掏槽孔，每组掏槽孔组按间隙布置在爆破面上，预裂孔组位于光面孔组和掏槽孔组之间位置，引爆光面孔组时，光面孔组每个光面孔逐孔微差起爆，引爆掏槽孔组时，掏槽孔组的多个掏槽孔分多次起爆。

所述的预裂孔组的多个预裂孔按间隔布置在爆破面上，预裂孔组的预裂孔成弧线状布置，预裂孔组引爆时，预裂孔组的多个预裂孔同时起爆。

所述的预裂孔组的预裂孔内装药时，预裂孔内不耦合装药，预裂孔内不耦合装药的不耦合系数控制在2-5之间；掏槽孔组的每个掏槽孔均设置为楔形面结构。

所述的爆破面上设置掏槽孔组时，每组掏槽孔组的两个掏槽孔之间位置设置一个空孔，每组掏槽孔组的空孔与该组掏槽孔组的两个掏槽孔位于同一平面，所述的光面孔组设置时，光面孔组的多个光面孔分别沿靠近爆破面边沿部按间隙设置，光面孔组为环形结构。

所述的预裂孔组引爆前，在预裂孔组的每个预裂孔内进行高压注水，在完成高压注水后，引爆预裂孔组，然后再引爆光面孔组和掏槽孔组。

所述的爆破面上还设置崩落孔组，崩落孔组包括多个按间隙布置的崩落孔，每个崩落孔内分别装药，崩落孔组设置在预裂孔组和掏槽孔组之间位置，引爆掏槽孔组后，再引爆崩落孔组，最后引爆光面孔组。

所述的爆破面上设置崩落孔组时，崩落孔组设置为将掏槽孔组包围在中间的结构，所述的光面孔组装药时，光面孔组设置为间隔装药。

所述的预裂孔组、光面孔组、掏槽孔组设置时，预裂孔组的预裂孔深度小于掏槽孔组的掏槽孔深度，光面孔组的光面孔深度小于掏槽孔组的掏槽孔深度，空孔的深度小于掏槽孔组的掏槽孔深度。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的隧道爆破开挖方法，需要在靠近地下管线的位置进行爆破开挖隧道时，在爆破面上设置预裂孔组，预裂孔组包括多个预裂孔，这样，在爆破开挖时先起爆预裂孔组，形成一道爆破振动缓冲带，而后在引爆掏槽孔组和崩落孔组时，引起的爆破振动会受到缓冲带的遏制，从而避免过大的振动作用到地下管线位置，从而从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，有效保护地下管线。本发明所述的隧道爆破开挖方法，步骤简单，不会增加隧道爆破开挖成本，在进行隧道爆破开挖过程中，能够从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，从而有效避免城市地下管线受到爆破振动影响而损坏，最终既确保爆破开挖作业顺利进行，又有效保护地下管线，提高施工安全性，降低不必要破坏。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的隧道爆破开挖时的隧道爆破面的主视示意图；

图2为图1所述的隧道爆破开挖时的隧道爆破面的A-A面的剖视示意图；

附图中标记分别为：1、爆破面；2、地下管线；3、预裂孔组；4、光面孔组；5、掏槽孔组；6、空孔；7、崩落孔组；8、爆破面边沿部。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1、附图2所示，本发明为一种隧道爆破开挖方法，靠近爆破面1的位置设置有地下管线2，所述的隧道爆破开挖方法的爆破步骤为：1)在爆破面1上靠近地下管线2的位置设置预裂孔组3，预裂孔组3包括多个预裂孔；2)爆破面1上还设置光面孔组4和掏槽孔组5，光面孔组4包括多个光面孔，掏槽孔组5包括多个掏槽孔；3)在预裂孔组3的预裂孔内、光面孔组4的光面孔内、掏槽孔组5的掏槽孔内分别装药；4)先引爆预裂孔组3，再引爆掏槽孔组5，最后引爆光面孔组4，完成隧道爆破。上述步骤，需要在靠近地下管线的位置进行爆破开挖隧道时，在爆破面上设置预裂孔组，预裂孔组包括多个预裂孔，这样，在爆破开挖时先起爆预裂孔组，形成一道爆破振动缓冲带，而后在引爆掏槽孔组5和光面孔组4时，引起的爆破振动会受到缓冲带的遏制，从而避免过大的爆破振动作用到地下管线位置，从而从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，有效保护地下管线。上述方法，在隧道爆破开挖过程中，能够对爆破振动进行有效控制，不会对地下管线稳定性和安全性造成不利影响，同时不会影响各孔组引爆时的爆破力。本发明的隧道爆破开挖方法，步骤简单，不会增加成本，在进行隧道爆破开挖过程中，能够从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，从而有效避免城市地下管线受到爆破振动影响而损坏，最终既确保爆破开挖作业顺利进行，有效保护地下管线，提高施工安全性，降低不必要破坏。

所述的掏槽孔组5包括多组，每组掏槽孔组5包括上下布置的两个掏槽孔，每组掏槽孔组5按间隙布置在爆破面1上，预裂孔组3位于光面孔组4和掏槽孔组5之间位置，引爆光面孔组4时，光面孔组4每个光面孔逐孔微差起爆，引爆掏槽孔组5时，掏槽孔组5的多个掏槽孔分多次起爆。掏槽孔组的掏槽孔为楔形掏槽。隧道掏槽由掏槽孔完成，掏槽孔一般有直孔掏槽和斜孔掏槽两种，楔形掏槽是斜孔掏槽的一种方法，广泛用在地下空间隧道爆破技术中。

所述的预裂孔组3的多个预裂孔按间隔布置在爆破面1上，预裂孔组3的预裂孔成弧线状布置，预裂孔组3引爆时，预裂孔组3的多个预裂孔同时起爆。所述的预裂孔组3的预裂孔内装药时，预裂孔内不耦合装药，预裂孔内不耦合装药的不耦合系数控制在2-5之间；预裂孔组中的相邻预裂孔的孔间距和装药系数等参数可以根据实际情况选取。预裂孔组的预裂孔引爆后，会在地下管线和其他孔组之间形成一道爆破振动缓冲带。掏槽孔组5的每个掏槽孔均设置为楔形面结构。本发明的技术中，爆破顺序是，预裂孔组先爆破，然后依次爆破掏槽孔组、崩落孔组和光面孔组。进行引爆时，一般是分两次爆破，先引爆预裂孔组，然后其他孔组各自采用微差爆破技术依次起爆，完成隧道爆破开挖。

所述的爆破面1上设置掏槽孔组5时，每组掏槽孔组5的两个掏槽孔之间位置设置一个空孔6，每组掏槽孔组5的空孔6与该组掏槽孔组5的两个掏槽孔位于同一平面，所述的光面孔组4设置时，光面孔组4的多个光面孔分别沿靠近爆破面1边沿部按间隙设置，光面孔组4为环形结构。在每组掏槽孔组的两个掏槽孔之间设置空孔，在掏槽孔组爆破时，能够增加掏槽效果，同时减弱掏槽孔组爆破时对围岩的影响，在完成爆破的同时，减少振动，保护地下管线。

所述的预裂孔组3引爆前，在预裂孔组3的每个预裂孔内进行高压注水，在完成高压注水后，引爆预裂孔组3，然后依次引爆掏槽孔组5、光面孔组4。上述步骤，在预裂孔爆破前先进行高压注水，能够有效吸收爆破能量，减弱预裂组爆破时的爆破振动力，降低整个爆破面的振动，保护地下管线不会受损。

所述的爆破面1上还设置崩落孔组7，崩落孔组7包括多个按间隙布置的崩落孔，每个崩落孔内分别装药，崩落孔组7设置在预裂孔组3和掏槽孔组5之间位置，引爆掏槽孔组5后，再引爆崩落孔组7，最后引爆光面孔组4。

所述的爆破面1上设置崩落孔组7时，崩落孔组7设置为将掏槽孔组5包围在中间的结构，所述的光面孔组4装药时，光面孔组4设置为间隔装药。光面孔组4为光面爆破，不耦合装药，如果为光面层单独起爆，应减小装药量；如果为全断面起爆，应间隔装药。从而全面满足隧道爆坡开挖需求，确保质量。所述的预裂孔组3、光面孔组4、掏槽孔组5设置时，预裂孔组3的预裂孔深度小于掏槽孔组5的掏槽孔深度，光面孔组4的光面孔深度小于掏槽孔组5的掏槽孔深度，空孔6的深度小于掏槽孔组5的掏槽孔深度。掏槽孔深度比光面孔、空孔等爆破孔深的原因有两个：一是可以提高崩落孔的崩落效果，从而减小崩落孔的装药量；二是可以减弱崩落孔传播到围岩的爆破振动。原理是药包爆破时，冲击波是立体传播的，在掏槽深度较大时，相当于减小了崩落时的最小抵抗线，让爆破能量向临空面传递，减小传播到围岩的爆破能量，即爆破振动)。

本发明所述的隧道爆破开挖方法，需要在靠近地下管线的位置进行爆破开挖隧道时，在爆破面上设置预裂孔组，预裂孔组包括多个预裂孔，这样，在爆破开挖时先起爆预裂孔组，形成一道爆破振动缓冲带，而后在引爆掏槽孔组和崩落孔组时，引起的爆破振动会受到缓冲带的遏制，从而避免过大的的爆破振动作用到地下管线位置，从而从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，有效保护地下管线。本发明所述的隧道爆破开挖方法，步骤简单，不会增加隧道爆破开挖成本，在进行隧道爆破开挖过程中，能够从源头上减弱隧道开挖过程中的爆破振动，有效避免城市地下管线受到爆破振动影响而损坏，最终既确保爆破开挖作业顺利进行，有效保护地下管线，提高施工安全性，降低不必要破坏。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种隧道爆破开挖方法，靠近爆破面(1)的位置设置有地下管线(2)，其特征在于：所述的隧道爆破开挖方法的爆破步骤为：1)在爆破面(1)上靠近地下管线(2)的位置设置预裂孔组(3)，预裂孔组(3)包括多个预裂孔；2)爆破面(1)上还设置光面孔组(4)和掏槽孔组(5)，光面孔组(4)包括多个光面孔，掏槽孔组(5)包括多个掏槽孔；3)在预裂孔组(3)的预裂孔内、光面孔组(4)的光面孔内、掏槽孔组(5)的掏槽孔内分别装药；4)先引爆预裂孔组(3)，再引爆掏槽孔组(5)，最后引爆光面孔组(4)，完成隧道爆破。

2.根据权利要求1所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的掏槽孔组(5)包括多组，每组掏槽孔组(5)包括上下布置的两个掏槽孔，每组掏槽孔组(5)按间隙布置在爆破面(1)上，预裂孔组(3)位于光面孔组(4)和掏槽孔组(5)之间位置，引爆光面孔组(4)时，光面孔组(4)每个光面孔逐孔微差起爆，引爆掏槽孔组(5)时，掏槽孔组(5)的多个掏槽孔分多次起爆。

3.根据权利要求1或2所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述预裂孔组(3)的多个预裂孔按间隔布置在爆破面(1)上，预裂孔组(3)的预裂孔成弧线状布置，预裂孔组(3)引爆时，预裂孔组(3)的多个预裂孔同时起爆。

4.根据权利要求1或2所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的预裂孔组(3)的预裂孔内装药时，预裂孔内不耦合装药，不耦合系数控制在2-5之间；掏槽孔组(5)的每个掏槽孔均设置为楔形面结构。

5.根据权利要求4所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的爆破面(1)上设置掏槽孔组(5)时，每组掏槽孔组(5)的两个掏槽孔之间位置设置一个空孔(6)，每组掏槽孔组(5)的空孔(6)与该组掏槽孔组(5)的两个掏槽孔位于同一平面，所述的光面孔组(4)设置时，光面孔组(4)的多个光面孔分别沿靠近爆破面(1)边沿部按间隙设置，光面孔组(4)为环形结构。

6.根据权利要求3所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的预裂孔组(3)引爆前，在预裂孔组(3)的每个预裂孔内进行高压注水，在完成高压注水后，引爆预裂孔组(3)，然后再依次引爆掏槽孔组(5)、光面孔组(4)。

7.根据权利要求1或2所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的爆破面(1)上还设置崩落孔组(7)，崩落孔组(7)包括多个按间隙布置的崩落孔，每个崩落孔内分别装药，崩落孔组(7)设置在预裂孔组(3)和掏槽孔组(5)之间位置，引爆掏槽孔组(5)后，再引爆崩落孔组(7)，最后引爆光面孔组(4)。

8.根据权利要求7所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的爆破面(1)上设置崩落孔组(7)时，崩落孔组(7)设置为将掏槽孔组(5)包围在中间的结构，所述的光面孔组(4)装药时，光面孔组(4)设置为间隔装药。

9.根据权利要求1或2所述的隧道爆破开挖方法，其特征在于：所述的预裂孔组(3)、光面孔组(4)、掏槽孔组(5)设置时，预裂孔组(3)的预裂孔深度小于掏槽孔组(5)的掏槽孔深度，光面孔组(4)的光面孔深度小于掏槽孔组(5)的掏槽孔深度，空孔(6)的深度小于掏槽孔组(5)的掏槽孔深度。