CN108225135A - 一种逆作法破碎岩石的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，公开了一种逆作法破碎岩石的施工方法，其包括：步骤1：勘察现场、确定静爆边界及尺寸；步骤2：搭设工作平台；步骤3：布眼；步骤4：钻孔；步骤5：装膨胀剂；步骤6：静爆。本发明所提供的逆作法破碎岩石的施工方法通过将静力破碎剂水调和成糊(或浆)体灌入待破碎岩石钻孔中，依靠静力破碎剂本身水化反应可产生30‑80兆帕以上的膨胀压力，在此压力作用下使待破碎岩石在无震动、无噪音、无飞石和无毒的情况下安全破碎，从而加快施工进度，促进工程的顺利完成，有利于确保施工安全。

Description

一种逆作法破碎岩石的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种逆作法破碎岩石的施工方法。

背景技术

随着中国城市建设的跨越式发展，大规模的高层建筑地基基础与地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、环境保护要求越来越高、基坑工程规模向超大面积和大深度方向发展、工期进度及资源节约等开发条件要求日益复杂。与传统的深基坑施工方法相比，逆作法具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点，它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处，是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。逆作法施工技术的原理是将高层建筑地下结构自上往下逐层施工。在逆作法施工过程中如果遇到岩石异常坚硬，由于破岩方式的选择受到诸多不利因素的限制，目前还没有有效针对异常坚硬岩石的破碎施工方法，因此导致施工进度缓慢，且安全性差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种逆作法处理岩石的破碎施工方法，旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种逆作法破碎岩石的施工方法，其包括：

步骤1：勘察现场、确定静爆边界及尺寸；

步骤2：搭设工作平台；

步骤3：布眼；

步骤4：钻孔；

步骤5：装膨胀剂；

步骤6：静爆。

其中，所述膨胀剂采用静力破碎剂和拌合水的糊状混合物。

其中，所述静力破碎剂与拌合水的重量百分比为1:0.22～0.32。

其中，在步骤6中，静爆的速度通过控制所述拌合水、静力破碎剂或待破碎岩石的温度来进行控制。

其中，在步骤6中，静爆的速度通过向所述拌合水中进入抑制剂进行控制。

其中，在步骤3中，布眼前确定至少一个临空面。

其中，在步骤4中，所述钻孔方向与所述临空面方向平行。

其中，所述钻孔包括多排，同一排钻孔位于一个平面内。

其中，所述钻孔的深度为待破碎岩石的80％-90％。

其中，在步骤6中，当待破碎岩石刚开裂时，向裂缝里加水，以使得膨胀剂持续反应。

(三)有益效果

本发明所提供的逆作法破碎岩石的施工方法包括：步骤1：勘察现场、确定静爆边界及尺寸；步骤2：搭设工作平台；步骤3：布眼；步骤4：钻孔；步骤5：装膨胀剂；步骤6：静爆。该逆作法破碎岩石的施工方法通过将静力破碎剂水调和成糊(或浆)体灌入待破碎岩石钻孔中，依靠静力破碎剂本身水化反应可产生30-80兆帕以上的膨胀压力，在此压力作用下使待破碎岩石在无震动、无噪音、无飞石和无毒的情况下安全破碎，从而加快施工进度，促进工程的顺利完成，有利于确保施工安全。

附图说明

图1为根据本发明的一种逆作法破碎岩石的施工方法的一个优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1示出了根据本发明的一种逆作法破碎岩石的施工方法的一个优选实施例。如图所示，该逆作法破碎岩石的施工方法包括以下步骤：

步骤1：勘察现场，确定确定静爆边界及尺寸。首先在施工前，施工区域四周设置警戒带，确定静爆岩石体积。

步骤2：搭设工作平台。搭设脚手架之前，对脚手架范围内进行硬化，立杆下垫木板，按照规定要求设置纵横杆步距，搭设工作平台，安全网。

步骤3：布眼。布眼前首先要确定至少有一个临空面(即自由面)，优选钻孔方向尽可能与一个临空面方向平行，切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。

孔距与排距布置：孔距与排距的大小与岩石硬度F有直接关系，硬度F越大时，孔距与排距越小，反之则大，孔距与排距见下表：

步骤4：钻孔。钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力，钻孔过大，易冲孔。优选使用直径38-42mm的钻头，优选钻孔方向与临空面方向平行，且钻孔内的余水和余渣应用高压风吹洗干净。优选钻孔深度为待破碎岩石的80％-90％。具体钻孔深度根据现场实际情况确定，一般在1m-2m，当工程体量较大时，装药深度为钻孔深度的100％。

步骤5：装膨胀剂。其中，该膨胀剂采用静力破碎剂和拌和水的混合物形成。具体地：(1)当钻孔为向上或向下的斜孔时，可在1份静力破碎剂中加入0.22-0.32份(重量比)的拌和水拌成流质状态(糊状)，其中，静力破碎剂和拌和水的重量比为1∶0.22～0.25，然后迅速倒入孔内，并确保密实状态。在装膨胀剂时，应逐条捅实。其中，如果静力破碎剂为粗颗粒，则静力破碎剂与拌和水的重量比在1∶0.22～0.25，此时膨胀剂的流动性最好；如果静力破碎剂为细颗粒，则静力破碎剂与拌和水的重量比为1∶0.32，此时，膨胀剂的流动性最好。

(2)当钻孔为水平方向的直孔时，可用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入膨胀剂，按一个操作循环所需要的药卷数量，放入盆中，倒入清洁水完全浸泡，30-50秒左右药卷充分湿润，完全不冒气泡时，取出药卷从孔底逐条装入并捅紧，密实地装至孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐条装入，分别捣实”。

需要说明的是，每次装填膨胀剂，都要观察确定待破碎岩石、静力破碎剂以及水的温度是否符合要求。灌装过程中，已经开始发生化学反应的膨胀剂(表现为开始冒气或温度上升)不允许装入孔内。从静力破碎剂加入拌和水到灌装结束，这个过程时间不得超过5分钟。药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。实际操作中，控制膨胀剂静爆的速度可以通过向拌和水中加入抑制剂进行控制，还可以通过控制拌和水、静力破碎剂或待破碎岩石的温度来进行控制。夏季温度较高，静力破碎剂存放低温处，避免暴晒，将水温度控制在15℃以下。

此外药卷反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂，抑制剂放入拌和水中，其中，加入量为拌和水的0.5％-6％(重量百分比)，冬季加入促发剂和提高水温度，其中拌和水温度不超过50℃，反应时间一般控制在30-60分钟较好。

此外，优选当岩石刚开裂时，向裂缝里加水，以便使得药剂持续反应。

步骤5：静爆。等待膨胀剂充分反应后，岩石破碎，则可以机械配合人工破除。

当清理完碎石后，根据现场实际情况调整工作平台，继续布眼，继续钻孔，注入膨胀剂破除。

本发明所提供的逆作法破碎岩石的施工方法通过将静力破碎剂水调和成糊(或浆)体灌入待破碎岩石钻孔中，依靠静力破碎剂本身水化反应可产生30-80兆帕以上的膨胀压力，在此压力作用下使待破碎岩石在无震动、无噪音、无飞石和无毒的情况下安全破碎，再辅以机械、人工进行破碎外运。该施工方法有利于确保施工安全，加快施工进度，促进工程的顺利完成，为工程施工带来便捷及技术改良上的贡献，使得逆作法施工更有广阔的前景。

上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，包括：

步骤1：勘察现场、确定静爆边界及尺寸；

步骤2：搭设工作平台；

步骤3：布眼；

步骤4：钻孔；

步骤5：装膨胀剂；

步骤6：静爆。

2.如权利要求1所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，所述膨胀剂采用静力破碎剂和拌合水的糊状混合物。

3.如权利要求2所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，所述静力破碎剂与拌合水的重量百分比为1:0.22～0.32。

4.如权利要求2所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，在步骤6中，静爆的速度通过控制所述拌合水、静力破碎剂或待破碎岩石的温度来进行控制。

5.如权利要求2所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，在步骤6中，静爆的速度通过向所述拌合水中进入抑制剂进行控制。

6.如权利要求1所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，在步骤3中，布眼前确定至少一个临空面。

7.如权利要求6所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，在步骤4中，所述钻孔方向与所述临空面方向平行。

8.如权利要求7所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，所述钻孔包括多排，同一排钻孔位于一个平面内。

9.如权利要求8所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，所述钻孔的深度为待破碎岩石的80％-90％。

10.如权利要求1所述的逆作法破碎岩石的施工方法，其特征在于，在步骤6中，当待破碎岩石刚开裂时，向裂缝里加水，以使得膨胀剂持续反应。