CN113340169A - 一种节理裂隙围岩光面爆破方法 - Google Patents
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Abstract
一种节理裂隙围岩光面爆破方法，包括以下步骤：步骤一：在掌子面上用风动凿岩机打设一次进尺的炮孔；步骤二：在炮孔内部轴向插接硬质PVC半管，且硬质PVC半管的向心方向朝向需要保护的围岩一侧；步骤三：在炮孔内部轴向插接注浆锚杆，该注浆锚杆的一侧悬空，步骤四：注浆锚杆向其悬空一侧注浆，使浆液填充在需要保护的围岩内的节理裂隙内；步骤五：拔出注浆锚杆及硬质PVC半管，并重新插入经密封处理的聚能管；步骤六：向切缝外壳聚能管内装填药卷进行定向聚能断裂爆破。该爆破方法在定向聚能爆破的技术基础上，利用围岩内已经生成的节理对围岩进行爆破前预处理，在围岩内形成待爆破围岩与需要保护围岩的分界线，以达到更好的定向爆破效果。
Description
技术领域
本发明涉及爆破施工技术领域，具体为一种节理裂隙围岩光面爆破方法。
背景技术
目前，现阶段隧道开挖大部分采用光面爆破进行开挖，但光面爆破在富含裂隙节理围岩的地层中不可避免地发生超欠挖现象，采用减少爆破进尺，加密周边炮孔及减少周边孔药量的传统解决方法依旧不能有效解决超欠挖问题，超欠挖问题不仅会浪费大量财力、物力，也给后续初期支护及二次衬砌的施工带来不便。
随着理论技术的发展，像水射流切槽爆破技术、聚能拉裂爆破方法、定向卸压隔振爆破方法及其相应的爆破参数的优化调整方法，都是仅仅通过改进爆破药包及改变炮孔结构或施工技术层面的革新以达到减少超欠挖的程度，无法解决爆破爆破位置产生新节理裂隙问题，爆破断面粗糙且岩体断裂位置不可控。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种节理裂隙围岩光面爆破方法，该爆破方法在定向聚能爆破的技术基础上，利用围岩内已经生成的节理对围岩进行爆破前预处理，在围岩内形成待爆破围岩与需要保护围岩的分界线，以达到更好的定向爆破效果。
一种节理裂隙围岩光面爆破方法，包括以下步骤：
步骤一：在掌子面上用风动凿岩机打设一次进尺的炮孔，炮孔直接穿透节理裂隙，炮孔径向截面的一半为待爆破围岩，另一半为需要保护的围岩；
步骤二：在炮孔内部轴向插接硬质PVC半管，该硬质PVC半管的外弧面倚靠在炮孔内待爆破围岩一侧，且硬质PVC半管的向心方向朝向需要保护的围岩一侧；
步骤三：在炮孔内部轴向插接注浆锚杆，该注浆锚杆的一侧悬空，另一侧由PVC半管的弧面内壁配合支撑；
步骤四：注浆锚杆向其悬空一侧注浆，使浆液填充在需要保护的围岩内的节理裂隙内；
步骤五：注浆完毕并在浆液未完全凝固之前，从炮孔内拔出注浆锚杆及硬质PVC半管，并重新插入经密封处理的聚能管，使切缝指向炮孔径向截面中待爆破围岩与需要保护的围岩的交界线，即爆破轮廓线方向；
步骤六：向切缝外壳聚能管内装填药卷进行定向聚能断裂爆破。
而且，步骤四中所注浆液由重力及注浆压力带动向注浆锚杆的悬空侧流动，即步骤一种开设炮孔时，应将炮孔定位至节理裂隙内的相对高点位置，使炮孔待爆破围岩的一侧位于节理裂隙内的相对低点位置。
而且，步骤五中经密封处理的切缝外壳聚能管为EVA薄膜密封处理后的聚能管
本发明的优点和技术效果是：
本发明的一种节理裂隙围岩光面爆破方法，改变传统上仅单方面考虑工程爆破技术以争取较好光面爆破效果的施工研究理念，在传统方法基础上开辟了同时辅以增强需要保护部分围岩对爆破的抗性，也有效利用了需要爆破的掌子面围岩区裂隙对爆破的有利作用。增强围岩抗性并定向断裂爆破这两方面的措施有效配合，将取得较好的定向爆破效果，减轻超欠挖的程度。
本发明的一种节理裂隙围岩光面爆破方法，实现了注浆孔与爆破孔的重复使用，避免了施工复杂，工期延长等问题。整个流程操作简单，采用了隧道建设中常用的仪器设备及不需要复杂加工的零部件，流程清晰明确，便于推广普及。
本发明的一种节理裂隙围岩光面爆破方法，可以统一解决各种复杂的中小型节理裂隙问题，不需要复杂的计算及分析过程。
附图说明
图1为本发明的待开挖掌子面上爆破轮廓及节理裂缝位置示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中A处的局部放大图(步骤二及步骤三完成效果图)；
图4为本发明的注浆方向示意图(步骤四执行效果图)；
图5为图1中A处的局部放大图(步骤四完成效果图)；
图6为本发明的聚能管结构示意图；
图7为图1中A处的局部放大图(步骤五执行效果图)；
图8为图1中A处的局部放大图(步骤六执行效果图)；
图9为图1中A处的局部放大图(步骤六爆破完成效果图)；
图中：1-需要保护的围岩；2-爆破轮廓线；3-待爆破围岩；4-浆液；5-硬质PVC半管；6-注浆锚杆；7-聚能管；8-药卷；9-节理裂隙；10-炮孔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
一种节理裂隙围岩光面爆破方法，在实际施工中的实施例如下：
1、在掌子面上运用风动凿岩机打设一次进尺的炮孔10，假设周边孔直径为30mm，进尺为2m，以三组平行闭合节理位置处的周边炮孔为例。如图1所示。
2、放置外直径为30mm硬质PVC半管5，使其向心方向朝向需要保护的围岩1一侧，随后放入合适尺寸的注浆锚杆6，此处为25mm直径。上述中设计为30mm外直径的硬质PVC管的目的是阻止后续步骤中注浆时部分浆液4侵入需要爆破开挖的围岩一侧的节理中。此处，首先打设30mm孔径的炮孔，再放入较小直径为25mm的注浆锚杆，有相当间隙以便工人操作。如图3所示。
3、通过注浆锚杆向炮孔一侧定向注浆，理想注浆效果如图4、图5所示。通过注浆锚杆对保护部分围岩进行注浆充填，改变围岩物理力学性质，增大对爆破的抗性。并尽可能地减少对开挖轮廓线内侧区域围岩的注浆加固，也有效发挥节理裂隙9对爆破有利的因素，节省爆破药量，加大爆破效果。
4、注浆完毕后，在未凝固之前，立即拔出注浆锚杆及硬质PVC半管，并立即放入准备好的经密封处理的切缝外壳聚能管7，使切缝指向爆破轮廓线2方向。此处经处理的切缝外壳聚能管是指经EVA薄膜密封处理后的聚能管。其中应用薄膜封闭的目的是防止未凝固的注浆液侵入聚能管中。效果如图6、图7所示。需要注意的是步骤四中所注浆液由重力及注浆压力带动向注浆锚杆的悬空侧流动，即步骤一种开设炮孔时，应将炮孔定位至节理裂隙内的相对高点位置，使炮孔待爆破围岩3的一侧位于节理裂隙内的相对低点位置。
5、装填药卷8进行定向聚能断裂爆破。充分利用注浆区围岩对爆破的抗性及未注浆区裂隙对爆破的有利作用，因此会取得比较好的爆破效果。如图8及图9所示。
最后，本发明的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种节理裂隙围岩光面爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在掌子面上用风动凿岩机打设一次进尺的炮孔，炮孔直接穿透节理裂隙，炮孔径向截面的一半为待爆破围岩，另一半为需要保护的围岩；
步骤二：在炮孔内部轴向插接硬质PVC半管，该硬质PVC半管的外弧面倚靠在炮孔内待爆破围岩一侧，且硬质PVC半管的向心方向朝向需要保护的围岩一侧；
步骤三：在炮孔内部轴向插接注浆锚杆，该注浆锚杆的一侧悬空，另一侧由PVC半管的弧面内壁配合支撑；
步骤四：注浆锚杆向其悬空一侧注浆，使浆液填充在需要保护的围岩内的节理裂隙内；
步骤五：注浆完毕并在浆液未完全凝固之前，从炮孔内拔出注浆锚杆及硬质PVC半管，并重新插入经密封处理的聚能管，使切缝指向炮孔径向截面中待爆破围岩与需要保护的围岩的交界线，即爆破轮廓线方向；
步骤六：向切缝外壳聚能管内装填药卷进行定向聚能断裂爆破。
2.根据权利要求1所述的一种节理裂隙围岩光面爆破方法，其特征在于：所述步骤四中所注浆液由重力及注浆压力带动向注浆锚杆的悬空侧流动，即步骤一种开设炮孔时，应将炮孔定位至节理裂隙内的相对高点位置，使炮孔待爆破围岩的一侧位于节理裂隙内的相对低点位置。
3.根据权利要求1所述的一种节理裂隙围岩光面爆破方法，其特征在于：所述步骤五中经密封处理的切缝外壳聚能管为EVA薄膜密封处理后的聚能管。
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