CN112627185A - 一种深挖路堑及其控制性爆破开挖施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种深挖路堑及其控制性爆破开挖施工方法,所述爆破开挖体系由抽提式排水装置、炮孔快速加料及堵塞装置、飞石覆盖防护体系、压重双排防护体系四部分组成,炮孔内集水通过抽提式排水装置进行抽出,通过炮孔快速加料及堵塞装置进行添加乳化炸药,并填充黄泥进行堵塞;飞石覆盖防护体系覆盖于炮孔上方,压重双排防护体系设置于需要保护的住房建筑屋与爆破区域之间,防止起爆过程中,飞石对既有建筑物的损坏,本发明炮孔排水效率高,装药及堵塞简单操作,不会产生大规模的飞石,爆破对周边的影响少,安全系数高,具有较好的经济技术效益。
Description
技术领域
本发明涉及路堑爆破开挖工程施工领域,特别涉及一种适用于雨水量较大、炮孔口径大、炮孔数量多、对周边环境要求高的居民区深挖路堑及其控制性爆破开挖施工方法。
背景技术
在山区公路的建设中,对于路堑高的边坡,往往采用爆破开挖的方法进行施工,分层分区爆破可以加快施工效率。
但是在多雨的南方大面积岩层路堑爆破过程中,往往存在较多的问题,存在的问题主要有:(1)多雨的天气往往会导致炮孔内集水较多,给施工带来很多的不便。(2)当大面积岩层堆叠在一起时,炮孔数量多,规模大,装药及堵塞工作量大,导致爆破的施工效率低。(3)当爆破区域附近有居民区时,起爆时产生的飞石对周边既有建筑破坏大,冲击波对周边环境影响大,安全系数低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深挖路堑及其控制性爆破开挖施工方法,旨在提高炮孔的排水效率,加快装药及堵塞速度,减少爆破对周边环境的影响,保护既有建筑不被破坏。
为实现以上目的,本方案提供一种深挖路堑控制性爆破开挖施工方法,包括以下步骤:
(1)施工准备:路堑爆破开挖前,清除用地范围内地表树木、杂草、树根等杂物,对部分既有房屋、道路、河沟、通讯、电力设施进行拆迁或改造完毕。按设计和地形条件进行原地面复核测量,绘制路堑标准横断面图,复核设计图纸。
(2)测量放线:进行导线、水准点的复测和加密点的测量,用白灰洒出爆破开挖线边线,用红漆在爆破岩石上按设计的位置和间距标出炮孔,炮孔采用梅花形布置,其孔间距、排间距均按符合设计的要求。
(3)钻孔:在炮孔全部标记完成并进行核对无误后,开动钻机在岩石上沿红漆标注的位置进行钻孔,炮孔的孔径、孔深、底盘抵抗线均按爆破设计参数进行,钻完后及时清理孔内残渣。
(4)炮孔排水:将抽提式排水装置放置于集水量较多的炮孔上方,抽水软管插入炮孔底部,打开阀门,向上抽拉推杆,将炮孔内集水抽至筒身内,逐一进行炮孔的排水。
(5)炮孔装药:当所有的炮孔内集水全部抽干后,将炮孔快速加料及堵塞装置架设于炮孔正上方,调整伸缩支架的高度,将伸缩式下料管插入到炮孔底部,按设计的单孔装药量将乳化炸药倒入装料漏斗内,抽插调料阀门,将乳化炸药通过伸缩式下料管快速灌入炮孔中,在下料的过程中,开动自动控制装置,将伸缩式下料管进行缓慢的收缩,检查乳化炸药装药高度,确保炮孔内装药长度符合设计要求。
(6)炮孔堵塞:将伸缩式下料管从炮孔中拔出,放入雷管线,清洗装料漏斗及伸缩式下料管内壁,将伸缩式下料管重新插入到炮孔中,调整伸缩支架的高度,将纯净无杂质的湿黄泥倒入装料漏斗内,抽开调料阀门,湿黄泥通过伸缩式下料管快速灌入炮孔中,在湿黄泥灌入一定量后,将伸缩式下料管从炮孔中拔出,用细木长杆对炮孔内湿黄泥进行轻轻捣实,并注意保护好雷管线,捣实后继续插入伸缩式下料管,灌入湿黄泥并捣实,如此重复多次,直到湿黄泥堵塞长度满足设计的要求。
(7)炮孔岩石覆盖防护:对炮孔依次逐个进行装药、堵塞,直到待爆区域内所有的炮孔均装药、堵塞完毕后,在炮孔上方放置一层沙土包,沙土包将所有的炮孔全部覆盖,底层沙土包上部放置废旧轮胎,废旧轮胎顶部再放一层沙土包,上层沙土包上部覆盖一层帆布,将整个岩石爆破区域全封闭。
(8)安装压重双排防护体系:在需保护的住房建筑屋与岩石爆破区域之间的高位平整处放置压重钢板,压重钢板上焊接双排防护架,双排防护架上绑扎安全网,双排防护架顶部焊接反仰防护板,压重钢板上放置多个压重石,压重石沿双排防护架两侧均匀布置。
(9)起爆:当岩石覆盖防护及压重双排防护体系均施工完成后,对警戒范围内的所有道路进行临时管制,中断交通,疏散撤离警戒区内的人员和机械设备,釆用微差起爆技术进行起爆。
(10)清理飞石覆盖防护体系:爆破后,清理现场散落的沙土包、废旧轮胎、帆布,进行统一收集堆放,重复利用。
(11)清理散石:利用挖机、推土机等机械将爆破后散石进行收集在一起,装入卡车拉到指定的位置堆放。
(12)重复上述工序:重复上述爆破工序进行路堑控制性爆破分层开挖,并做好相关的沉降观测,直到爆破分层开挖达到路堑断面设计线,施工完成。
第二方面,提供一种根据其上深挖路堑控制性爆破开挖施工方法施工得到的深挖路堑。
相较现有技术,本技术方案具有以下特点和有益效果:
1.本发明采用抽提式排水装置进行炮孔快速抽水,抽水效率高,可将炮孔内集水一性次全部彻底的抽出,保证了装药时不会有水影响,提高了施工质量。
2.本发明采用炮孔快速加料及堵塞装置进行炮孔装填炸药,并进行堵塞,提高了装药及堵塞的效率,在大规模的炮孔填塞施工中可节省大量的工期。
3.本发明采用飞石覆盖防护体系、压重双排防护体系有效的防止了爆破过程中产生的飞石对周边既有建筑物的破坏,减小了冲击波对周边环境的影响,安全性好。
附图说明
图1是本发明深挖路堑控制性爆破开挖体系整体示意图;
图2是本发明抽提式排水装置结构图;
图3是本发明炮孔快速加料及堵塞装置结构图;
图4是本发明飞石覆盖防护体系覆盖炮孔结构图;
图5是本发明压重双排防护体系结构图。
其中:1-岩石;2-炮孔;3-黄泥;4-乳化炸药;5-压重钢板;6-压重石;7-安全网;8-双排防护架;9-反仰防护板;10-住房建筑屋;11-抽水软管;12-平板;13-阀门;14-防水橡胶头;15-活塞;16-钢垫圈;17-筒身;18-推杆;19-手柄;20-单向闭合式出料管口;21-伸缩式下料管;22-调料阀门;23-装料漏斗;24-伸缩支架;25-支架调节阀;26-自动控制装置;27-沙土包;28-废旧轮胎;29-帆布;30-爆破开挖线;31-路堑断面设计线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其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,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
网路等参数及技术要求,钢板之间焊接技术要求、湿黄泥捣实质量要求,抽提式排水装置工作原理,自动控制装置控制伸缩式下料管自动伸缩工作原理等,本发明不再累述,重点阐述本发明涉及结构的实施方式。
如图1所示是深挖路堑控制性爆破开挖体系整体示意图,爆破开挖体系由抽提式排水装置、炮孔快速加料及堵塞装置、飞石覆盖防护体系、压重双排防护体系四部分组成。炮孔2垂直于爆破开挖线30设置,炮孔2内集水通过抽提式排水装置进行抽出,炮孔2通过炮孔快速加料及堵塞装置进行添加乳化炸药4,并填充黄泥3进行堵塞;飞石覆盖防护体系覆盖于炮孔2上方,压重双排防护体系设置于需要保护的住房建筑屋10与爆破区域之间,其高度须达到15m以上。
如图2所示是抽提式排水装置的结构图,该抽提式排水装置包括岩石1、炮孔2、抽水软管11、平板12、阀门13、防水橡胶头14、活塞15、钢垫圈16、筒身17、推杆18、手柄19等结构,岩石1的中间位置形成炮孔2,平板12平置于炮孔2的正上方,筒身17置于平板12上,活塞15滑动设置在筒身17内,抽水软管11的端部设置阀门13,抽水软管11一端置于筒身17的底部且抽水软管11穿过炮孔2伸入炮孔2底部。
具体的,活塞15固定于推杆18上,活塞15的上下两侧设置钢垫圈16,且活塞15置于筒身17内,活塞15在推杆18的推动下可沿筒身17进行滑动。筒身17的两端分别设置防水橡胶头14,抽水软管11的阀门13固定于靠近筒身17底部的防水橡胶头14上,推拉活塞15和靠近底部的橡胶头14之间形成抽水空间,通过推拉活塞15对炮孔2进行抽水,使得水沿抽水软管11进入筒身17内。阀门13用以控制抽水软管11的开启和关闭,当推拉活塞15向上拉动时,抽水空间形成负压将炮孔2中的水抽出。
如图3所示是炮孔快速加料及堵塞装置的结构图,该炮孔快速加料及堵塞装置包括岩石1、黄泥3、乳化炸药4、单向闭合式出料管口20、伸缩式下料管21、调料阀门22、装料漏斗23、伸缩支架24、支架调节阀25、自动控制装置26等。炮孔快速加料及堵塞装置依旧置于炮孔2上方进行施工,伸缩式下料管21与装料漏斗23相连,装料漏斗23与伸缩式下料管21连接处设置调料阀门22,装料漏斗23的边侧与伸缩支架24进行焊接,伸缩支架24置于岩石1上,其中伸缩支架24为伸缩结构,且伸缩支架24的伸缩由支架调节阀25控制,其中伸缩式下料管21为伸缩结构,伸缩式下料管21的伸缩由自动控制装置26控制,且伸缩式下料管21底部的单向闭合式出料管口20仅可单向闭合。
在使用时乳化炸药4、黄泥3先后倒入装料漏斗23内,通过抽插调料阀门22控制下料速度,乳化炸药4、黄泥3通过伸缩式下料管21进入炮孔2内;所述乳化炸药4在下层,黄泥3在上层,二者填料多少根据爆破设计参数确定。
具体的,该伸缩式下料管21的直径小于炮孔2的直径,调料阀门22为抽拉板置于装料漏斗23和伸缩式下料管21之间,当调料阀门22被抽出时,装料漏斗23和伸缩式下料管21相通。
如图4所示是飞石覆盖防护体系覆盖炮孔的结构图,飞石覆盖防护体系包括岩石1、黄泥3、乳化炸药4、沙土包27、废旧轮胎28、帆布29等,底层沙土包27放于需要爆破的岩石1上,且盖置在炮孔2上方,将所有的炮孔2全部覆盖,底层沙土包27上部放置废旧轮胎28,废旧轮胎28顶部再放一层沙土包27,置于顶层的沙土包27上部覆盖一层帆布29,将整个岩石爆破区域全封闭。
如图5所示是压重双排防护体系的结构图,该压重双排防护体系包括压重钢板5、压重石6、安全网7、双排防护架8、反仰防护板9等,压重钢板5放置于需保护的住房建筑屋10与岩石爆破区域之间的高位平整处,压重钢板5上焊接双排防护架8,双排防护架8上绑扎安全网7,双排防护架8顶部焊接反仰防护板9,反仰防护板9顶部高度达到15m以上;压重钢板5上放置多个压重石6,压重石6沿双排防护架8两侧均匀布置,以保证双排防护体系的稳定性。
第二方面,本法还提供一种深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,包括以下步骤:
(1)施工准备:路堑爆破开挖前,清除用地范围内地表树木、杂草、树根等杂物,对部分既有房屋、道路、河沟、通讯、电力设施进行拆迁或改造完毕。按设计和地形条件进行原地面复核测量,绘制路堑标准横断面图,复核设计图纸。
(2)测量放线:进行导线、水准点的复测和加密点的测量,标注爆破开挖线30以及炮孔2的标线,炮孔2间隔设置且炮孔2垂直于爆破开挖线设置。
具体的,用白灰洒出爆破开挖线30的边线,用红漆在爆破岩石1上按设计的位置和间距标出炮孔2,炮孔2采用梅花形布置,其孔间距、排间距均按符合设计的要求。
(3)钻孔:在炮孔2全部标记完成并进行核对无误后,开动钻机在岩石1上沿红漆标注,即炮孔2标注的位置进行钻孔形成炮孔2,炮孔2的孔径、孔深、底盘抵抗线均按爆破设计参数进行,钻完后及时清理孔内残渣。
(4)炮孔排水:将抽提式排水装置放置于内积水的炮孔2上方,抽水软管11插入炮孔2底部,打开阀门13,向上抽拉推杆18,将炮孔2内集水抽至筒身17内,逐一进行炮孔2的排水,其中抽提式排水装置的结构如上所述。首先,可将抽提式排水装置放置于集水量较多的炮孔2上方。
(5)炮孔装药:当所有的炮孔2内积水全部抽干后,将炮孔快速加料及堵塞装置架设于炮孔2的正上方,调整伸缩支架24的高度,将伸缩式下料管21插入到炮孔2底部,按设计的单孔装药量将乳化炸药4倒入装料漏斗23内,抽插调料阀门22,将乳化炸药4通过伸缩式下料管21快速灌入炮孔2中,在下料的过程中,开动控制伸缩式下料管21伸缩的自动控制装置26,将伸缩式下料管21进行缓慢的收缩,检查乳化炸药4装药高度,确保炮孔2内装药长度符合设计要求,其中炮孔快速加料及堵塞装置的结构如上所述。
(6)炮孔堵塞:将伸缩式下料管21从炮孔2中拔出,往炮孔2内放入雷管线,清洗装料漏斗23及伸缩式下料管21内壁,将伸缩式下料管21重新插入到炮孔2中,调整伸缩支架24的高度,将纯净无杂质的湿的黄泥3倒入装料漏斗23内,抽开调料阀门22,湿黄泥3通过伸缩式下料管21快速灌入炮孔2中,在湿的黄泥3灌入一定量后,将伸缩式下料管21从炮孔2中拔出,用细木长杆对炮孔2内湿黄泥3进行轻轻捣实,并注意保护好雷管线,捣实后继续插入伸缩式下料管21,灌入湿黄泥3并捣实,如此重复多次,直到湿黄泥3堵塞长度满足设计的要求。
(7)炮孔岩石覆盖防护:对炮孔2依次逐个进行装药、堵塞,直到待爆区域内所有的炮孔2均装药、堵塞完毕后,在炮孔2上方放置一层沙土包27,沙土包27将所有的炮孔2全部覆盖,底层沙土包27上部放置废旧轮胎28,废旧轮胎28顶部再放一层沙土包27,上层沙土包27上部覆盖一层帆布29,将整个岩石爆破区域全封闭。
(8)安装压重双排防护体系:在需保护的住房建筑屋10与岩石爆破区域之间的高位平整处放置压重钢板5,压重钢板5上焊接双排防护架8,双排防护架8上绑扎安全网7,双排防护架8顶部焊接反仰防护板9,压重钢板5上放置多个压重石6,压重石6沿双排防护架8两侧均匀布置。
(9)起爆:当岩石覆盖防护及压重双排防护体系均施工完成后,对警戒范围内的所有道路进行临时管制,中断交通,疏散撤离警戒区内的人员和机械设备,釆用微差起爆技术进行起爆。
(10)清理飞石覆盖防护体系:爆破后,清理现场散落的沙土包27、废旧轮胎28、帆布29,进行统一收集堆放,重复利用。
(11)清理散石:利用挖机、推土机等机械将爆破后散石进行收集在一起,装入卡车拉到指定的位置堆放。
(12)重复上述工序:重复上述爆破工序进行路堑控制性爆破分层开挖,并做好相关的沉降观测,直到爆破分层开挖达到路堑断面设计线31,施工完成。
第三方面,提供一种根据其上深挖路堑控制性爆破开挖施工方法施工得到的深挖路堑。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)施工准备:路堑爆破开挖前,按设计和地形条件进行原地面复核测量,绘制路堑标准横断面图;
(2)测量放线:进行导线、水准点的复测和加密点的测量,标注爆破开挖线(30)以及炮孔(2)的标线,炮孔(2)间隔设置且炮孔(2)垂直于爆破开挖线(30)设置;
(3)钻孔:在岩石(1)上沿炮孔(2)标注的位置进行钻孔形成炮孔(2),钻完后及时清理孔内残渣;
(4)炮孔排水:将抽提式排水装置放置于内积水的炮孔(2)上方,抽水软管(11)插入炮孔(2)底部,打开抽水软管(11)的阀门(13),向上抽拉推杆(18),将炮孔(2)内集水抽至筒身(17)内,逐一进行炮孔(2)的排水;
(5)炮孔装药:当所有的炮孔(2)内积水全部抽干后,将炮孔快速加料及堵塞装置架设于炮孔(2)的正上方,将伸缩式下料管(21)插入到炮孔(2)底部,按设计的单孔装药量将乳化炸药(4)倒入装料漏斗(23)内,在下料的过程中,开动控制伸缩式下料管(21)伸缩的自动控制装置(26),将伸缩式下料管(21)进行收缩,检查乳化炸药(4)装药高度;
(6)炮孔堵塞:将伸缩式下料管(21)从炮孔(2)中拔出,往炮孔(2)内放入雷管线,将伸缩式下料管(21)重新插入到炮孔(2)中,将湿的黄泥(3)倒入装料漏斗(23)内,灌入湿黄泥(3)并捣实;
(7)炮孔岩石覆盖防护:对炮孔(2)依次逐个进行装药、堵塞,直到待爆区域内所有的炮孔(2)均装药、堵塞完毕后,在炮孔(2)上方放置一层沙土包(27),底层沙土包(27)上部放置废旧轮胎(28),废旧轮胎(28)顶部再放一层沙土包(27),上层沙土包(27)上部覆盖一层帆布29;
(8)安装压重双排防护体系:在需保护的住房建筑屋(10)与岩石爆破区域之间的高位平整处放置压重钢板(5),压重钢板(5)上焊接双排防护架(8),双排防护架(8)上绑扎安全网(7),双排防护架(8)顶部焊接反仰防护板(9),压重钢板(5上放置多个压重石(6);
(9)起爆;
(10)清理飞石覆盖防护体系:爆破后,清理现场散落的沙土包(27)、废旧轮胎(28)、帆布(29);
(11)清理散石:将爆破后散石进行收集在一起;
(12)重复上述工序:重复上述爆破工序进行路堑控制性爆破分层开挖,并做好相关的沉降观测,直到爆破分层开挖达到路堑断面设计线(31)。
2.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,抽提式排水装置的平板(12)平置于炮孔(2)的正上方,筒身(17)置于平板(12)上,活塞(15)滑动设置在筒身(17)内,抽水软管(11)的端部设置阀门(13),抽水软管(11)一端置于筒身(17)的底部。
3.根据权利要求2所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,活塞(15)固定于推杆(18)上,活塞(15)的上下两侧设置钢垫圈(16),筒身(17)的两端分别设置防水橡胶头(14),抽水软管(11)的阀门(13)固定于靠近筒身(17)底部的防水橡胶头(14)上。
4.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,在炮孔堵塞过程中,在湿的黄泥(3)灌入一定量后,将伸缩式下料管(21)从炮孔(2)中拔出,用细木长杆对炮孔(2)内湿的黄泥(3)进行轻轻捣实,并保护好雷管线,捣实后继续插入伸缩式下料管(21),灌入湿的黄泥(3)并捣实。
5.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,伸缩式下料管(21)与装料漏斗(23)相连,装料漏斗(23)与伸缩式下料管(21)连接处设置调料阀门(22)。
6.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,伸缩支架(24)为伸缩结构,且伸缩支架(24)的伸缩由支架调节阀(25)控制,其中伸缩式下料管(21)为伸缩结构,伸缩式下料管(21)的伸缩由自动控制装置(26)控制。
7.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,伸缩式下料管(21)底部的单向闭合式出料管口(20)仅可单向闭合。
8.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,反仰防护板(9)顶部高度达到15m以上。
9.根据权利要求1所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法,其特征在于,压重石(6)沿双排防护架(8)两侧均匀布置。
10.一种深挖路堑,其特征在于,根据权利要求1到9任一所述的深挖路堑的控制性爆破开挖施工方法施工得到。
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- 2020-12-18 CN CN202011508378.4A patent/CN112627185A/zh active Pending
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