CN114508979A - 一种长距离深窄管沟石方开挖及防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离深窄管沟石方开挖及防护方法，包括如下步骤：S1：现状调查，通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备；S2：利用人工对靠近管沟开挖区域范围外的建筑物、民居等目前存在的缺陷做出标记；S3：根据测量放线的中心点，确定管沟两侧的开挖边线，根据管沟开挖深度确定边线位置；S4：依据大孔距、小排距，确定爆破参数；S5：在每一层第一次爆破钻孔间排距，装药量根据需要做出调整；该发明长距离深窄管沟石方开挖及防护方法能够加快施工进度，同时能够对爆破产生的飞石进行防护，且能够减少施工成本，缩短施工周期，满足施工需求。

Description

一种长距离深窄管沟石方开挖及防护方法

技术领域

本发明涉及市政基础施工技术领域，尤其涉及一种长距离深窄管沟石方开挖及防护方法。

背景技术

常规的深窄管沟石方开挖方法，在场地不受限、周边范围没有建筑物及其他影响的情况下，可直接利用手风钻钻孔爆破+开挖设备进行施工；场地受限及周边建筑物、人口密集时一般采取静态爆破、机械破碎等进行施工。传统的利用手风钻钻孔爆破+开挖设备进行施工局限性较大，爆破防护困难，飞石方向控制难度较大，存在一定的安全隐患，而静态爆破+机械破碎进行施工时，周期较长、施工效率低下，不能满足使用需求。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题而提供的一种能够加快施工进度，同时能够对爆破产生的飞石进行防护，且能够减少施工成本，缩短施工周期，满足施工需求的长距离深窄管沟石方开挖及防护方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种长距离深窄管沟石方开挖方法，包括如下步骤：

S1：现状调查，通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备；

S2：利用人工对靠近管沟开挖区域范围外的建筑物、民居等目前存在的缺陷做出标记；

S3：根据测量放线的中心点，确定管沟两侧的开挖边线，根据管沟开挖深度确定边线位置；

S4：依据大孔距、小排距，确定爆破参数； S5：在每一层第一次爆破钻孔间排距，装药量根据需要做出调整。

优选的，所述步骤S3中，初设边坡坡比为1:0.1，具体坡比根据现场地质情况具体调整。

优选的，所述步骤S4中，钻孔采用手风钻，钻孔孔径35-40mm，孔距0.5m-0.8m，排距0.4m-0.6m，孔深根据设计深度具体确定。

优选的，管沟深度介于4m-5m之间的，分两层爆破，管沟深度大于5m的，分三层爆破。

优选的，所述管沟宽度2.0m，开挖深度4.0m，开挖长度30m，布孔间距0.6m，排距0.5m，爆破分段进行，段长L=3m，孔深2.3m，每段爆破量为12m³，每段钻孔24个，每孔装药量为0.25kg。

优选的，第一层钻孔可以从多个面同时开始，而在爆破前先进行第一段，然后依次进行爆破和石渣清理，同时第一层爆破完成后，可以进行第二层钻孔。

一种长距离深窄管沟石方开挖的防护方法，包括如下步骤：

1、根据深窄管沟的长度、宽度及高度，确定防护装置的长度、宽度，其中防护装置包括框架、底部覆盖材料和顶部压重材料；

2、深窄管沟底部覆盖；

3、在上述步骤后放置框架；

4、最上方放置顶部压重材料。

优选的，所述框架为直径48.5mm的钢管或直径25mm的钢筋，钢管或钢筋骨架间排距为50-60cm，所述底部覆盖材料为拌合系统或者砂石系统废旧的皮带，所述顶部压重材料为汽车废旧轮胎。

本发明公开的一种长距离深窄管沟石方开挖及防护方法与现有技术相比具有的有益效果为：

1、通过本发明的方法进行长距离深窄管沟爆破、防护装置防护，在深窄管沟石方开挖过程中能够能够连续、快速的完成爆破施工，能够保证深窄管沟的开挖施工速度，提高了深窄管沟的开挖施工效率，优化了爆破循序渐进的施工工艺和减少了爆破作业面防护的时间，加快了施工进度，保证了爆破飞石的防护质量，减少了施工成本，节约了施工工期。

2、通过本发明的方法可以持续不断的进行现场爆破，因防护装置每一段长度为1.5m，现场施工防护3m长度即可起爆，装药量小、爆破放量小，飞石容易控制，钻孔可以持续向前钻进，装药完成后即可起爆，爆破面与钻孔面距离15m-20m即可进行爆破施工，进一步节约了施工工期。

附图说明

图1为本发明中深窄管沟的结构示意图。

图2为爆破布孔示意图。

图3为第一层、第二层钻孔示意图。

图4为爆破孔内爆破网络图。

图5为本发明实施例一的施工工艺流程图。

图6为本发明实施例二的施工工艺流程图。

其中：1、第一层开挖部位；2、第二层钻孔部位；3、尚未开挖部；4、爆破孔。

具体实施方式

一种长距离深窄管沟石方开挖方法，包括如下步骤： S1：现状调查，通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备。确定目前图纸设计的管线位置是否合理，是否需要调整。施工区域厂房、民居密集，确定管沟施工区域石方开挖范围及周边建筑物、民居的分布情况； S2：利用人工对靠近管沟开挖区域范围外的建筑物、民居等目前存在的缺陷做出标记，在做标记的同时应联合咨询工程师、当地住户等人共同见证； S3：根据测量放线的中心点，定出管沟两侧的开挖边线，根据管沟开挖深度确定边线位置，边坡坡比暂定为1:0.1，现场可以根据地质情况具体调整开挖坡比，主要作用是减少石方开挖量； S4：确定爆破参数，遵循大孔距、小排距的原则，钻孔采用最常规的手风钻，钻孔孔径35-40mm，钻孔间排距确定，孔距0.5m-0.8m，排距0.4m-0.6m，孔深根据设计深度具体确定，对于管沟深度介于4m-5m的，分两层爆破，对于管沟深度大于5m的，分三层爆破； S5：管沟石方开挖每一层的第一段爆破没有自由面和临空面，因此每一层第一次爆破钻孔间排距、装药量都要做相应的调整。

如图1所示，在本发明方案中，所述管沟宽度2.0m，开挖深度4.0m，开挖长度30m，布孔间距a=0.6m，排距b=0.5m，爆破分段进行，段长L=3m，孔深2.0*1.15=2.3m，每段爆破量为2*3*2=12m³，每段钻孔24个，每孔装药量为0.25*24=6kg，单耗6/12=0.5kg/m³，爆破布孔图如图2所示。

进一步，第一层钻孔可以从多个面同时开始，而在爆破前先进行第一段，然后依次进行爆破和石渣清理，同时第一层爆破完成后，可以进行第二层钻孔，如图3所示。

如图4所示，深窄管沟石方开挖爆破采用上述方法进行施工，可以持续进行爆破作业，只有有作业面，钻孔、爆破可以同时进行施工，同时对于实际施工中管线较长部位，可以分段进行钻孔、爆破，以每段3m长为例，钻孔量为55m、爆破装药量为6kg，且爆破采用毫秒延时导爆管进行爆破，最大单响药为1kg。

一种长距离深窄管沟石方开挖的防护方法，包括如下步骤： 1、根据深窄管沟的长度、宽度及高度，确定防护装置的长度、宽度，其中防护装置包括框架、底部覆盖材料和顶部压重材料； 2、深窄管沟底部覆盖； 3、在上述步骤后放置框架； 4、最上方放置顶部压重材料。

所述框架为直径48.5mm的钢管或直径25mm的钢筋，钢管或钢筋骨架间排距为50-60cm，所述底部覆盖材料为拌合系统或者砂石系统废旧的皮带，所述顶部压重材料为汽车废旧轮胎。

管沟全部为石方开挖，管沟开挖深度为4-6m，开挖宽度为2.0m-1.8m，考虑超挖部分，加工防护装置的宽度为2.0m-1.8m。根据加工装置的材料的重量、人工搬运能力等考虑，加工的防护装置的长度为1.5m；该防护装置三位一体，在施工过程中可分分段快速进行防护，首先进行底部覆盖，然后上面直接放置骨架，最后在上面覆盖废旧轮胎。

实施例一，请参阅图5，其施工方法说明如下：

（1）现场选址，通过施工图纸和现场实际情况，与咨询工程师、业主一起确定现场进行爆破试验的位置，要求该位置在相对宽阔、居民及建筑物较少的部位，便于试验段施工。

（2）根据上报的试验段施工方案及规划长度，确定试验段的实际长度，经过与咨询工程师沟通，最终确定试验段长度为30m。

（3）根据上报试验段方案与现场实际情况，确定爆破施工的各项参数，试验段总长度30m，分别按照钻孔间距0.5m、0.6m、0.7m、0.8m分块钻孔爆破，钻孔排距分别按照0.4m、0.5m、0.6m分块钻孔爆破，根据钻孔间排距的组合进行试验段爆破施工。

（4）现场实际施工中，根据每块长度3m进行分块，根据组合确定间排距分别为：0.5*0.4、0.5*0.5、0.6*0.4、0.6*0.5、0.7*0.4、0.7*0.5、0.7*0.6、0.8*0.4、0.8*0.5、0.8*0.6共计10种，并分别划块进行钻孔、装药、联网爆破。

（5）现场根据实际爆破情况检查爆破效果，采用0.5*0.4、0.5*0.5、0.6*0.4、间排距布孔的效果与采用0.6*0.5的爆破效果相同，但相比较采用0.6*0.5的钻孔量、炸药用量最小；采用0.7*0.4、0.7*0.5、0.7*0.6间排距爆破后块石明显大于采用0.5*0.6间排距的，不利于石渣清理；采用0.8*0.4、0.8*0.5、0.8*0.6间排距的爆破效果最不理想，部分块石未松动。通过比较暂定采用0.5*0.6间排距进行爆破施工。

（6）根据现场爆破实际情况，对钻孔角度、装药结构进行优化，钻孔角度采用竖向且与形成3-5°的角度，装药采用分段装药，将2节直径25mm的乳化炸药分别采用2根毫秒导爆管连接，两个药卷之间采用黏土或者细沙填充。

（7）防护直接采用现场加工好的防护装置进行防护、每次爆破前利用人工将防护装置搬运至爆破防护区域，顶部采用废旧轮胎作为压重，第一层爆破前在防护装置两侧也需要采用轮胎压重且底部皮带宽度应大于管沟宽度。

（8）试验段采用本方法进行施工，能够在保证满足深窄管沟施工质量的前提下加快施工速度，整，能够保证深窄管沟的安全，通过对施工方法的优化有利于节约工期和工程投入。实施例二，请参阅图6，其施工方法说明如下：

A：现状调查：通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备。确定目前图纸设计的管线位置是否合理，是否需要调整。施工区域居民密集、建筑物较多区域，应作为重点进行调查；因有些部位地下管线没有详细的图纸，未知情况较多，无法判断施工过程中存在的风险，因此现状调查尤为重要。

B：利用人工对靠近管沟开挖区域范围附近的建筑物、民居等目前存在的缺陷做出标记，特别是存在裂缝的部位必须标记清除裂缝的长度、走向等，在做标记的同时应联合咨询工程师、当地住户等人共同见证。

C：合理分段：根据现场实际开挖深窄管沟的长度，对作业面进行合理划分，分为若干段长度基本相等的作业面进行施工。

D：分层开挖：根据是试验段的爆破效果，对深窄管沟石方爆破采用分层开挖，第一层在进行钻孔的同时具备爆破条件的，立即进行爆破施工，爆破防护采用上述防护装置，爆破完成后立即进行石渣清理。

E：第一层开挖20m左右，立即进行第二层钻孔爆破作业，第二层爆破防护还是采用简易装置，同时具备钻孔作业面的部位持续钻孔，以此类推，如果需要第三层开挖，依照上述流水作业工序进行施工即可。

F：针对开挖完成的作业面进行检查，检查断面间距5m，对于存在欠挖的部位立即进行处理。

G.根据爆破后的效果再次优化爆破参数，钻孔超深0.2m即可满足要求，分段装药底部10cm先填充细沙，然后放置直径25mm的乳化炸药，然后用细沙填充80cm，再将第二节药卷放在孔内，采用细沙填充并捣密实。

H.爆破防护采用上述防护装置及防护方法进行防护,可明显提高施工速度，缩短施工工期，压缩施工成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种长距离深窄管沟石方开挖方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：现状调查，通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备；

S2：利用人工对靠近管沟开挖区域范围外的建筑物、民居等目前存在的缺陷做出标记；

S3：根据测量放线的中心点，确定管沟两侧的开挖边线，根据管沟开挖深度确定边线位置；

S4：依据大孔距、小排距，确定爆破参数； S5：在每一层第一次爆破钻孔间排距，装药量根据需要做出调整。

2.根据权利要求1所述的长距离深窄管沟石方开挖方法，其特征在于，所述步骤S3中，初设边坡坡比为1:0.1，具体坡比根据现场地质情况具体调整。

3.根据权利要求1所述的长距离深窄管沟石方开挖方法，其特征在于，所述步骤S4中，钻孔采用手风钻，钻孔孔径35-40mm，孔距0.5m-0.8m，排距0.4m-0.6m，孔深根据设计深度具体确定。

4.根据权利要求3所述的长距离深窄管沟石方开挖方法，其特征在于，管沟深度介于4m-5m之间的，分两层爆破，管沟深度大于5m的，分三层爆破。

5.根据权利要求1所述的长距离深窄管沟石方开挖方法，其特征在于，所述管沟宽度2.0m，开挖深度4.0m，开挖长度30m，布孔间距0.6m，排距0.5m，爆破分段进行，段长L=3m，孔深2.3m，每段爆破量为12m³，每段钻孔24个，每孔装药量为0.25kg。

6.根据权利要求1所述的长距离深窄管沟石方开挖方法，其特征在于，第一层钻孔可以从多个面同时开始，而在爆破前先进行第一段，然后依次进行爆破和石渣清理，同时第一层爆破完成后，可以进行第二层钻孔。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的长距离深窄管沟石方开挖的防护方法，其特征在于，包括如下步骤：

1、根据深窄管沟的长度、宽度及高度，确定防护装置的长度、宽度，其中防护装置包括框架、底部覆盖材料和顶部压重材料；

2、深窄管沟底部覆盖；

3、在上述步骤后放置框架；

4、最上方放置顶部压重材料。

8.根据权利要求7所述的长距离深窄管沟石方开挖的防护方法，其特征在于，所述框架为直径48.5mm的钢管或直径25mm的钢筋，钢管或钢筋骨架间排距为50-60cm，所述底部覆盖材料为拌合系统或者砂石系统废旧的皮带，所述顶部压重材料为汽车废旧轮胎。

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