CN112378299A - 一种隧道爆破开挖施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道与地下工程，具体涉及一种隧道爆破开挖施工方法，包括如下步骤：步骤1，所述固定装置用于固定炸药袋、水袋、雷管和导爆索；步骤2，在水袋中注入抑尘剂和水；步骤3，将若干个水袋和若干个炸药袋在固定装置上固定，将导爆索与每个炸药袋相连，雷管与导爆索相连；步骤4，在隧道开挖面上设置爆破孔；步骤5，将设置有炸药袋和水袋的固定装置送入到爆破孔中。本通过在固定装置上同时安装炸药袋和水袋，其中水袋中注入用于降尘的抑尘剂和水，使得爆炸过程中，水和抑尘剂的混合液散落在空气中对爆破产生的粉尘进行吸附，大面积的减少爆破过程中产生的粉尘，避免造成环境污染和对施工人员的健康造成危害。
Description
技术领域
本发明涉及隧道与地下工程，特别是一种隧道爆破开挖施工方法。
背景技术
隧道控制爆破开挖是隧道的常见施工技术，通过在掌子面引爆炸药的方式实现爆破开挖，在爆破过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘中含有大量游离二氧化硅，有时甚至含有砷、铅、汞及放射性元素等有害物质，不仅污染环境，而且对现场工作人员造成严重的侵害。
目前，爆破完成后的抑尘措施还是依靠自然沉降和自然风吹散，等待时间长粉尘飘散范围大，对周围的环境影响较大，一些有条件的隧道会采用喷水降尘，但是喷水需要在爆破后通风一段时间后才能开始，粉尘已经飘散在整个隧道中甚至飘散到隧道外的大气中，虽然能够在一定程度上起到抑制作用，但是效果有限，同时还会产生延缓工期和经济损耗大的副作用。
所以，需要一种技术方案，以解决隧道爆破施工中，粉尘飘散对周围环境造成污染，同时对施工人员的健康造成危害，现有的降尘手段效果有限，还会造成延缓工期和经济损耗大的技术问题。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对隧道爆破施工中，粉尘飘散对周围环境造成污染，同时对施工人员的健康造成危害，现有的降尘手段效果有限，还会造成延缓工期和经济损耗大的技术问题，提供一种隧道爆破开挖施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种隧道爆破开挖施工方法，包括如下步骤：
步骤1，在固定装置上设置水袋、炸药袋、雷管和导爆索，所述水袋内装有抑制灰尘的液体；
步骤2，在隧道开挖面上设置与固定装置适配的爆破孔；
步骤3，将设置有炸药袋和水袋的固定装置送入到爆破孔中。
本发明一种隧道爆破开挖施工方法，通过在固定装置上同时安装炸药袋和水袋，其中水袋中注入用于降尘的抑尘剂和水，使得爆炸过程中，水和抑尘剂的混合液散落在空气中对爆破产生的粉尘进行吸附，大面积的减少爆破过程中产生的粉尘，避免造成环境污染和对施工人员的健康造成危害；
进一步的，通过固定装置将炸药袋、水袋、雷管和导爆索同时固定后在送入到爆破孔中，一方面方便炸药袋在爆破孔中的安装，避免水袋和炸药袋在送入爆破过程中发生弯曲变形，同时确保雷管和导爆索的位置稳定，以达到顺利引爆的目的。
作为本发明的优选方案，所述抑制灰尘的液体包括抑尘剂和水。生态高效抑尘剂是由新型多功能呢高分子聚合物组合而成，聚合物的交联分子形成网状结构，分子间具有各种离子集团，由于电荷密度大，与离子之间产生较强的亲和力，通过凝并，黏结等作用能迅速捕捉并将微粒粉尘牢牢吸附，干燥后能在粉尘表面固化成膜，因而具有很强的抑尘、防尘的作用。
作为本发明的优选方案，所述抑尘剂和水的重量比值为Y，0.2≤Y≤1。根据实验数据可得，使得双线隧道降尘改善率达到65％-90％，单线隧道降尘改善率达到70％-90％。
作为本发明的优选方案，所述Y＝1。根据实验数据可得，当抑尘剂和水的重量比值Y＝1时，无论是双线隧道还是单线隧道其降尘率都能够达到90％，避免粉尘可能造成的环境污染和对施工人员的健康危害。
作为本发明的优选方案，所述固定装置可以是竹条、木条和塑料条等长条状的物体，固定装置优选竹条，竹条取材方便，加工工艺简单，成本较低，且不会给环境带来污染，实现炸药袋和水袋在送入爆破孔的过程中不会产生变形，具体的竹条设置为长2m，宽2cm，厚0.5cm。
作为本发明的优选方案，所述水袋采用可降解塑料制成。水袋爆破后产生的碎屑能够自然降解，避免对环境造成污染，其中可降解塑料优选为聚乙烯醇、淀粉和光敏剂三种原料加工而成，具体的水袋长为0.25m，直径为0.03m，厚度为0.005m。
作为本发明的优选方案，所述爆破孔包括掏槽眼和周边眼，所述周边眼沿隧道轮廓线布置，所述掏槽眼设置在隧道轮廓线的内部。设置周边眼，在周边眼内装填炸药进行爆破后可在开挖面上形成隧道的轮廓线，设置掏槽眼，在掏槽眼内装填炸药进行爆破后可实现隧道的开挖。
作为本发明的优选方案，所述周边眼垂直于隧道掌子面设置。即是说周边眼的轴线与隧道掌子面垂直，其装填炸药爆破过程中对周围的围岩影响较小，使得通过周边眼装填炸药爆破出来的隧道轮廓线更加精确，避免出现超挖欠挖，减少后期施工的修补施工，提高施工效率。
进一步的，相邻周边眼之间的间距为X，35cm≤X≤40cm。若干个周边眼合围形成隧道的轮廓线，相邻周边眼的间距越小，周边眼的数量就越多，则隧道的轮廓线越精确，但是相对的周边眼的数量越多，导致所需炸药越多，施工越越繁琐，将相邻周边的数量控制在35cm到40cm之间既能够确保隧道轮廓线的精确度，也能够尽可能减少周边眼的设置数量，达到节约炸药和简化施工的目的。
作为本发明的优选方案，所述掏槽眼与隧道掌子面成外插角设置。即是说掏槽眼的轴线与隧道掌子面呈斜角设置，优选的外插角为20°，设置外插角形式的掏槽眼进行爆破，能够取得较大的破坏力，使得隧道开挖面上爆破更彻底，为后续的隧道施工提供了便利。
作为本发明的优选方案，所述水袋和所述炸药袋均为若干个，所述水袋与炸药袋间隔布置。炸药袋之间通过水袋隔开，是为间隔装药，间隔装药可有效降低爆破震动的峰值质点振速，最大程度的减小对岩体的过大损伤，同时有利于水袋的均匀分布，提高爆破过程中水袋的降尘作用。
进一步的，水袋与炸药袋交替布置在固定装置上，水袋与炸药袋分别通过绑扎带在固定装置上进行绑扎，其中水袋长为0.25m，炸药袋长为0.3m，在固定装置插入到爆破孔的一端设置水袋，就是说在长为2m的固定装置上共设置4个水袋和3个炸药袋，使得在固定装置端部预留出10cm的操作段，便于施工人员手握固定装置进行炸药的装填。
作为本发明的优选方案，所述雷管设置在靠近爆破孔底部的炸药袋上。将雷管靠近爆破孔底部设置有利于利用雷管的引爆力将所有炸药袋引爆，避免雷管的引爆力发生外泄，而起不到引爆作用。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、在水袋中注入用于降尘的抑尘剂和水，使得爆炸过程中，水和抑尘剂的混合液散落在空气中对爆破产生的粉尘进行吸附，大面积的减少爆破过程中产生的粉尘，避免造成环境污染和对施工人员的健康造成危害；
2、通过固定装置将炸药袋、水袋、雷管和导爆索同时固定后在送入到爆破孔中，一方面方便炸药袋在爆破孔中的安装，避免水袋和炸药袋在送入爆破过程中发生弯曲变形，同时确保雷管和导爆索的位置稳定，以达到顺利引爆的目的。
附图说明
图1是本发明一种隧道爆破开挖施工方法的工艺流程图；
图2是本发明所述固定装置、炸药袋、水袋、导爆索和雷管的布置图；
图中标记：1-固定装置，2-炸药袋，3-水袋，4-雷管，5-导爆索，6-绑扎带。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例中，一种隧道爆破开挖施工方法，包括如下步骤：
步骤1，在固定装置1上设置水袋3、炸药袋2、雷管4和导爆索5，所述水袋3内装有抑制灰尘的液体；
步骤2，在隧道开挖面上设置与固定装置1适配的爆破孔；
步骤3，将设置有炸药袋2和水袋3的固定装置1送入到爆破孔中。
本发明一种隧道爆破开挖施工方法，通过在固定装置1上同时安装炸药袋2和水袋3，其中水袋3中注入用于降尘的抑尘剂和水，使得爆炸过程中，水和抑尘剂的混合液散落在空气中对爆破产生的粉尘进行吸附，大面积的减少爆破过程中产生的粉尘，避免造成环境污染和对施工人员的健康造成危害；
进一步的，通过固定装置将炸药袋2、水袋3、雷管4和导爆索5同时固定后在送入到爆破孔中，一方面方便炸药袋2在爆破孔中的安装，避免水袋3和炸药袋2在送入爆破过程中发生弯曲变形，同时确保雷管4和导爆索5的位置稳定，以达到顺利引爆的目的。
具体的，所述固定装置1为竹条，竹条取材方便，加工工艺简单，成本较低，且不会给环境带来污染，实现炸药袋和水袋在送入爆破孔的过程中不会产生变形，具体的竹条设置为长2m，宽2cm，厚0.5cm。
优选的，所述水袋3采用可降解塑料制成，水袋3爆破后产生的碎屑能够自然降解，避免对环境造成污染，其中可降解塑料优选为聚乙烯醇、淀粉和光敏剂三种原料加工而成，具体的水袋长为0.25m，直径为0.03m，厚度为0.005m。
实施例2
本实施例中，与实施例的区别在于，所述爆破孔包括掏槽眼和周边眼，所述周边眼沿隧道轮廓线布置，所述掏槽眼设置在隧道轮廓线的内部。设置周边眼，在周边眼内装填炸药进行爆破后可在开挖面上形成隧道的轮廓线，设置掏槽眼，在掏槽眼内装填炸药进行爆破后可实现隧道的开挖。
具体的，相邻周边眼之间的间距为X，35cm≤X≤40cm，若干个周边眼合围形成隧道的轮廓线，相邻周边眼的间距越小，周边眼的数量就越多，则隧道的轮廓线越精确，但是相对的周边眼的数量越多，导致所需炸药越多，施工越越繁琐，将相邻周边的数量控制在35cm到40cm之间既能够确保隧道轮廓线的精确度，也能够尽可能减少周边眼的设置数量，达到节约炸药和简化施工的目的。
优选的，所述周边眼垂直于隧道掌子面设置，即是说周边眼的轴线与隧道掌子面垂直，其装填炸药爆破过程中对周围的围岩影响较小，使得通过周边眼装填炸药爆破出来的隧道轮廓线更加精确，避免出现超挖欠挖，减少后期施工的修补施工，提高施工效率。
优选的，所述掏槽眼与隧道掌子面成外插角设置，即是说掏槽眼的轴线与隧道掌子面呈斜角设置，优选的外插角为20°，设置外插角形式的掏槽眼进行爆破，能够取得较大的破坏力，使得隧道开挖面上爆破更彻底，为后续的隧道施工提供了便利。
实施例3
本实施例中，与实施例1的区别在于，所述抑尘剂和水的重量比值为Y，0.2≤Y≤1，如表1-1所示，根据实验数据可得，使得双线隧道降尘改善率达到65％-90％，单线隧道降尘改善率达到70％-90％。
优选的，所述Y＝1，如表1-1所示，根据实验数据可得，当抑尘剂和水的重量比值Y＝1时，无论是双线隧道还是单线隧道其降尘率都能够达到90％，避免粉尘可能造成的环境污染和对施工人员的健康危害。
表1-1
实施例4
如图2所示，本实施例中，与实施例1的区别在于，所述水袋3和所述炸药袋2均为若干个，所述水袋3与炸药袋2间隔布置，炸药袋2之间通过水袋3隔开，是为间隔装药，间隔装药可有效降低爆破震动的峰值质点振速，最大程度的减小对岩体的过大损伤，同时有利于水袋的均匀分布，提高爆破过程中水袋的降尘作用。
具体的，水袋3与炸药袋2交替布置在固定装置1上，水袋3与炸药袋2分别通过绑扎带6在固定装置1上进行绑扎，其中水袋3长为0.25m，炸药袋2长为0.3m，在固定装置1插入到爆破孔的一端设置水袋3，就是说在长为2m的固定装置1上共设置四个水袋3和三个炸药袋2，使得在固定装置1端部预留出10cm的操作段，便于施工人员手握固定装置1进行炸药的装填，导爆索5与每个炸药袋2相连，雷管4与导爆索5相连，实现炸药袋2的引爆。
优选的，所述雷管4设置在靠近爆破孔底部的炸药袋2上，将雷管4靠近爆破孔底部设置有利于利用雷管4的引爆力将所有炸药袋2引爆，避免雷管4的引爆力发生外泄，而起不到引爆作用。
优选的，若干水袋之间连通，通过向其中一个水注入抑尘剂和水，即可实现所有水袋注入抑尘剂和水，具体的在相邻水袋之间设有连通管，抑尘剂和水通过连通管注满每个水袋。
以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，在固定装置（1）上设置水袋（3）、炸药袋（2）、雷管（4）和导爆索（5），所述水袋（3）内装有抑制灰尘的液体；
步骤2，在隧道开挖面上设置与固定装置（1）适配的爆破孔；
步骤3，将设置有炸药袋（2）和水袋（3）的固定装置（1）送入到爆破孔中。
2.根据权利要求1所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述抑制灰尘的液体包括抑尘剂和水。
3.根据权利要求1所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述抑尘剂和水的重量比值为Y，0.2≤Y≤1。
4.根据权利要求1所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述水袋（3）采用可降解塑料制成。
5.根据权利要求1所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述爆破孔包括掏槽眼和周边眼，所述周边眼沿隧道轮廓线布置，所述掏槽眼设置在隧道轮廓线的内部。
6.根据权利要求5所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，相邻周边眼之间的间距为X，35cm≤X≤40cm。
7.根据权利要求5所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述周边眼垂直于隧道掌子面设置。
8.根据权利要求5所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述掏槽眼与隧道掌子面成外插角设置。
9.根据权利要求1-8任一所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述水袋（3）和所述炸药袋（2）均为若干个，所述水袋（3）与炸药袋（2）间隔布置。
10.根据权利要求9所述的隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述雷管（4）设置在靠近爆破孔底部的炸药袋（2）上。
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