CN115468466A - 一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，包括隧道掌子面，在所述隧道掌子面两侧分别开设有掏槽眼，两侧所述掏槽眼倾斜布置，两侧所述掏槽眼之间的夹角范围在30°‑45°之间，且在两侧所述掏槽眼的中间位置还钻设有中空眼，所述中空眼与所述隧道掌子面相互垂直。本技术方案针对小断面隧道掏槽，且掏槽角度在35°‑45°之间的情况进行优化设计，通过在两侧掏槽眼之间的中心线位置增加中空眼，使爆炸的能量释放地更加彻底，有利于掏槽区岩石破碎，提高掏槽效果，在提升爆破效果的同时，节省炸药使用量，提升施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道及地下工程技术领域，具体而言，涉及一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法。
背景技术
随着国家交通网络的建设，隧道施工日益趋多，且施工环境越来越复杂，隧道断面形式多种多样，现阶段隧道开挖施工仍以爆破开挖为主，大断面公路隧道，采用的多是台阶爆破开挖方式。
在隧道钻爆法施工中，掏槽方法和掏槽效果是影响爆破开挖进尺、断面成型质量的关键，目前通常采用斜眼掏槽(楔形掏槽)，而受隧道开挖断面与钻孔设备臂长影响，掏槽角度一般为40°-70°，当掏槽角度小于45°时，爆破夹制明显，掏槽效果大幅降低，炮眼利用率(实际开挖进尺/掘进眼钻孔长度)较常规掏槽降低约10％，特别是采用凿岩台车钻孔，由于钻孔机械臂长度大于6m，在单线隧道中(宽度小于7m)，掏槽角度在35°-45°，炮眼利用率不到80％，极大地限制了隧道开挖进度，增加了火工品使用量，且断面爆破成型效果较差，而对于直眼掏槽，一是对钻孔进度要求精度高，二是炸药量消耗大，通常不采用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，其针对现有的小断面隧道掏槽，掏槽角度在35°-45°之间的情况进行施工方法上的优化设计，解决了现有掏槽方式所存在的效率低、断面爆破成型效果差等问题。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，包括以下步骤：
S1、施工放样，通过测量放样隧道开挖轮廓和中心线；
S2、炮眼定位，根据隧道断面尺寸、围岩类型、钻孔设备钻臂长度等确定隧道掌子面上的掏槽区位置，采用斜眼掏槽，在掏槽区域的两侧钻设掏槽眼，进尺2.5以下时，采用单层楔形掏槽，进尺2.5以上时，设置双层楔形掏槽，掏槽角度控制在30°-70°，当角度在30°-45°时，在两侧掏槽眼之间的中线位置钻设中空眼，通常在一对所述掏槽眼之间布置一个所述中空眼即可，当夹角小于40°，Ⅲ级及以上围岩时布置两个所述中空眼，在所述隧道掌子面掏槽区域的外周还开设有扩槽眼以及掘进眼，根据以上设置，在隧道掌子面标注掏槽眼、中空眼、扩槽眼以及掘进眼的炮眼位置；
S3、钻孔，清孔，所述掏槽眼垂直深度为设计开挖进尺增加20cm-30cm，所述中空眼深度为其两侧所述掏槽眼垂直深度的1/2-2/3，所述扩槽眼、所述掘进眼以及周边眼垂直深度等于设计开挖进尺深度，各炮眼根据设计角度钻孔，钻孔后采用高压风或高压水清孔；
S4、装药、堵塞，根据围岩条件、开挖进尺等计算的单孔装药量，实施装药，掏槽眼、扩槽眼、掘进眼采用集中装药，周边眼采用间隔装药，装药后可采用炮泥、水袋、泡沫胶等封堵孔口；
S5、连线起爆，利用导爆管和传播雷管经起爆点由远及近依次将各个雷管脚线连接，连接完毕后爆破技术员负责检查起爆网络，设置警戒区，由起爆人员，起爆；
S6、爆破后，进行通风，待炮眼排除后，由安全员进入爆炸警戒区检查有无盲炮或其他不安全因素；
S7、采用装载机和自卸汽车出渣，出渣完成后利用挖掘机进行排险工作；
S8、上述工作完成后，技术人员通过断面扫描报告分析爆破效果，并根据围岩情况变化及时调整爆破参数，重新调整参数准备下次爆炸作业。
进一步在于，所述掘进眼与所述隧道掌子面相互垂直，所述扩槽眼倾斜布置。
进一步在于，S2步骤中，所述中空眼有多个时，多个所述中空眼竖向间隔排列。
进一步在于，S2步骤中，所述掏槽眼包括内层掏槽眼和外层掏槽眼，所述内层掏槽眼靠近所述中空眼，以所述中空眼为中心线，两侧的所述内层掏槽眼之间互不连通，两侧的所述外层掏槽眼之间也互不连通。
进一步在于，两侧的所述内层掏槽眼之间的夹角以及两侧的所述外层掏槽眼之间的夹角均在30°-45°之间。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本技术方案针对小断面隧道掏槽，且掏槽角度在35°-45°之间的情况进行优化设计，通过在两侧掏槽眼之间的中心线位置增加中空眼，使爆炸的能量释放地更加彻底，有利于掏槽区岩石破碎，提高掏槽效果，在提升爆破效果的同时，节省炸药使用量，提升施工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为运用本发明结构所形成的单重楔形掏槽的隧道掌子面正视图；
图2为运用本发明结构所形成的单重楔形掏槽的隧道掌子面顶部剖视图；
图3为运用本发明结构所形成的双重楔形掏槽的隧道掌子面正视图；
图4为运用本发明结构所形成的双重楔形掏槽的隧道掌子面顶部剖视图；
图5为本技术方案的施工流程图。
图标：1、隧道掌子面；2、掏槽眼；21、内层掏槽眼；22、外层掏槽眼；3、中空眼；4、扩槽眼；5、掘进眼。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，包括以下步骤：
S1、施工放样，通过测量放样隧道开挖轮廓和中心线；
S2、炮眼定位，根据隧道断面尺寸、围岩类型、钻孔设备钻臂长度等确定隧道掌子面1上的掏槽区位置，采用斜眼掏槽，在掏槽区域的两侧钻设掏槽眼2，进尺2.5以下时，采用单层楔形掏槽，进尺2.5以上时，设置双层楔形掏槽，掏槽角度控制在30°-70°，当角度在30°-45°时，在两侧掏槽眼2之间的中线位置钻设中空眼3，通常在一对掏槽眼2之间布置一个中空眼3即可，当夹角小于40°，Ⅲ级及以上围岩时布置两个中空眼3，在隧道掌子面1掏槽区域的外周还开设有扩槽眼4以及掘进眼5，根据以上设置，在隧道掌子面1标注掏槽眼2、中空眼3、扩槽眼4以及掘进眼5的炮眼位置；
本实施例中，中空眼3有多个时，多个中空眼3竖向间隔排列，同时，掘进眼5与隧道掌子面1相互垂直，扩槽眼4倾斜布置，相邻扩槽眼4之间的间距为50～55cm，优选为50cm，相邻掘进眼5的水平间距为65-70cm，优选为65cm。
双层楔形掏槽即在中空眼3的两侧分别开设内层掏槽眼21和外层掏槽眼22，提升掏槽效果，本实施例中，如图3和图4所示，内层掏槽眼21靠近中空眼3，以中空眼3为中心线，两侧的内层掏槽眼21之间互不连通，两侧的外层掏槽眼22之间也互不连通，且两侧的内层掏槽眼21之间的夹角以及两侧的外层掏槽眼22之间的夹角均在30°-45°之间。
S3、钻孔，清孔，掏槽眼2垂直深度为设计开挖进尺增加20cm-30cm，中空眼3深度为其两侧掏槽眼2垂直深度的1/2-2/3，扩槽眼4、掘进眼5以及周边眼垂直深度等于设计开挖进尺深度，各炮眼根据设计角度钻孔，钻孔后采用高压风或高压水清孔；
S4、装药、堵塞，根据围岩条件、开挖进尺等计算的单孔装药量，实施装药，掏槽眼2、扩槽眼4、掘进眼5采用集中装药，周边眼采用间隔装药，装药后可采用炮泥、水袋、泡沫胶等封堵孔口；
本技术方案中，扩槽眼4用于扩大掏槽眼2爆出的槽腔，为周边眼的爆破创造有利条件，而掘进眼5的作用是控制隧道掌子面1的断面成形轮廓，掘进眼5装药量最小，且多采用不耦合装药或间隔装药。
S5、连线起爆，利用导爆管和传播雷管经起爆点由远及近依次将各个雷管脚线连接，连接完毕后爆破技术员负责检查起爆网络，设置警戒区，由起爆人员，起爆；
S6、爆破后，进行通风，待炮眼排除后，由安全员进入爆炸警戒区检查有无盲炮或其他不安全因素；
S7、采用装载机和自卸汽车出渣，出渣完成后利用挖掘机进行排险工作；
S8、上述工作完成后，技术人员通过断面扫描报告分析爆破效果，并根据围岩情况变化及时调整爆破参数，重新调整参数准备下次爆炸作业。
针对小断面隧道掏槽，且掏槽角度在35°-45°之间这种情况，本技术方案通过在两侧掏槽眼之间的中心线位置增加中空眼，使爆炸的能量释放地更加彻底，有利于掏槽区岩石破碎，提高掏槽效果，在提升爆破效果的同时，节省炸药使用量，提升施工效率。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (5)
1.一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、施工放样，通过测量放样隧道开挖轮廓和中心线；
S2、炮眼定位，根据隧道断面尺寸、围岩类型、钻孔设备钻臂长度等确定隧道掌子面(1)上的掏槽区位置，采用斜眼掏槽，在掏槽区域的两侧钻设掏槽眼(2)，进尺2.5以下时，采用单层楔形掏槽，进尺2.5以上时，设置双层楔形掏槽，掏槽角度控制在30°-70°，当角度在30°-45°时，在两侧掏槽眼(2)之间的中线位置钻设中空眼(3)，通常在一对所述掏槽眼(2)之间布置一个所述中空眼(3)即可，当夹角小于40°，Ⅲ级及以上围岩时布置两个所述中空眼(3)，在所述隧道掌子面(1)掏槽区域的外周还开设有扩槽眼(4)以及掘进眼(5)，根据以上设置，在隧道掌子面(1)标注掏槽眼(2)、中空眼(3)、扩槽眼(4)以及掘进眼(5)的炮眼位置；
S3、钻孔，清孔，所述掏槽眼(2)垂直深度为设计开挖进尺增加20cm-30cm，所述中空眼(3)深度为其两侧所述掏槽眼(2)垂直深度的1/2-2/3，所述扩槽眼(4)、所述掘进眼(5)以及周边眼垂直深度等于设计开挖进尺深度，各炮眼根据设计角度钻孔，钻孔后采用高压风或高压水清孔；
S4、装药、堵塞，根据围岩条件、开挖进尺等计算的单孔装药量，实施装药，掏槽眼(2)、扩槽眼(4)、掘进眼(5)采用集中装药，周边眼采用间隔装药，装药后可采用炮泥、水袋、泡沫胶等封堵孔口；
S5、连线起爆，利用导爆管和传播雷管经起爆点由远及近依次将各个雷管脚线连接，连接完毕后爆破技术员负责检查起爆网络，设置警戒区，由起爆人员，起爆；
S6、爆破后，进行通风，待炮眼排除后，由安全员进入爆炸警戒区检查有无盲炮或其他不安全因素；
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S8、上述工作完成后，技术人员通过断面扫描报告分析爆破效果，并根据围岩情况变化及时调整爆破参数，重新调整参数准备下次爆炸作业。
2.根据权利要求1所述的一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，其特征在于，所述掘进眼(5)与所述隧道掌子面(1)相互垂直，所述扩槽眼(4)倾斜布置。
3.根据权利要求1所述的一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，其特征在于，S2步骤中，所述中空眼(3)有多个时，多个所述中空眼(3)竖向间隔排列。
4.根据权利要求1所述的一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，其特征在于，S2步骤中，所述掏槽眼(2)包括内层掏槽眼(21)和外层掏槽眼(22)，所述内层掏槽眼(21)靠近所述中空眼(3)，以所述中空眼(3)为中心线，两侧的所述内层掏槽眼(21)之间互不连通，两侧的所述外层掏槽眼(22)之间也互不连通。
5.根据权利要求4所述的一种小断面隧道钻爆开挖掏槽方法，其特征在于，两侧的所述内层掏槽眼(21)之间的夹角以及两侧的所述外层掏槽眼(22)之间的夹角均在30°-45°之间。
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