CN204027464U - 临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，包括多个由上至下进行爆破开挖的开挖节段，多个开挖节段由上至下布设在同一竖直线上；开挖节段上钻有多个直径均为Φ35～Φ45mm炮眼，多个炮眼均呈竖直向布设，多个炮眼的总数量为70个～110个；多个炮眼包括多个布设在同一圆周线c1上的周边眼、多个布设在同一圆周线c2上的第一辅助眼、多个布设在同一圆周线c3上的第二辅助眼和5个掏槽眼，多个周边眼的数量为30个～50个，多个第一辅助眼的数量为20个～32个。本实用新型结构设计合理、施工方便且施工效果好、施工过程对外界干扰小，能简便、快速完成挖井基础的爆破开挖施工，并且施工过程安全。

Description

临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构

技术领域

本实用新型属于爆破施工技术领域，具体涉及一种临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构。

背景技术

黄(陵)韩(城)侯(马)铁路右线沙家河2号特大桥的全长为533.46m。如图1所示，所述沙家河2号特大桥为所施工桥梁1且其横跨河流6(即沙家河)，该桥的9个桥墩2的桩基础设计采用挖井基础，其中挖井基础指采用挖孔桩作为桥墩2的桩基础，挖井基础的直径5.7m～6.8m且最大挖深为11.7m。所述沙家河2号特大桥的9个桥墩2中需施工挖井基础的井壁距既有铁路线3(具体是包西铁路线)的桥墩水平净距仅6m，挖井基础的爆破采用垂直开挖，开挖基坑的平面尺寸、深度满足设计与施工操作空间，是典型的紧邻既有线的“二线控爆”工程，实际施工时存在着很大的安全风险，稍有不慎就将“砸点”，中断列车行车，爆破作业必须利用“天窗”点规定，严格按照既有线施工有关规定和要求进行爆破设计与施工，做到确保既有铁路线的桥梁与行车安全。其中，所述沙家河2号特大桥的2#～6#墩以及11#～14#墩的9个挖井基础的平面位置，详见图1。

现如今，对于石方爆破而言，基本分两种爆破方式，一是“集团装药”，即洞室爆破方法；二是炮眼法。对所述沙家河2号特大桥的2#～6#墩以及11#～14#墩的挖井基础进行开挖时，由于受地形及挖井基础尺寸的限制，只能采取炮眼法。而炮眼法又分人工风枪打眼法(即浅孔爆破法)和钻机钻眼法(即深孔爆破)。深孔爆破与浅孔爆破相比，前者施工进度快，也比较经济；但从每个炮眼的装药量相比，前者比后者多得多，而爆破振动的大小与炮眼装药量息息相关。由于浅孔爆破比深孔爆破的装药量小，故爆破振动要小得多，这样非常利于有效地控制爆破振动效应，这对确保既有铁路线3的桥梁及行车安全更有保障。因而，需采用浅孔爆破法对挖井基础进行爆破开挖。但现如今，采用浅孔爆破法对邻近既有铁路线3的挖井基础进行爆破开挖施工时，没有一个统一、规范的施工方法可遵循，因而实际施工时不可避免地存在施工操作比较随意、不规范、开挖施工质量较差、对既有铁路线运营安全影响较大等诸多问题，尤其对直径大于5m且与既有铁路线3距离小于10m的挖井基础来说，施工难度更大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其结构设计合理、施工方便且施工效果好、施工过程对外界干扰小，能简便、快速完成挖井基础的爆破开挖施工，并且施工过程安全。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：包括多个由上至下进行爆破开挖的开挖节段，多个所述开挖节段由上至下布设在同一竖直线上，多个所述开挖节段均为圆柱状开挖段且其直径均与所施工挖井基础的直径相同；多个所述开挖节段的总高度与所施工挖井基础的深度相同；多个所述开挖节段中位于底部的开挖节段为底部节段，多个所述开挖节段中除所述底部节段之外的开挖节段均为上部节段，所述底部节段的高度为H1，所述上部节段的高度为H2，其中H2＝0.9m～1.1m，H1≤H2；所施工挖井基础的直径为Φ5m～Φ7m且其距既有铁路线的距离小于10m；所述开挖节段上钻有多个炮眼，多个所述炮眼的直径均相同且其直径均为Φ35mm～Φ45mm；

多个所述炮眼均呈竖直向布设，多个所述炮眼的总数量为70个～110个；多个所述炮眼包括多个周边眼、多个第一辅助眼、多个第二辅助眼和5个掏槽眼，多个所述周边眼的数量为30个～50个，多个所述第一辅助眼的数量为20个～32个；

多个所述周边眼沿圆周方向布设在同一圆周线c1上且多个所述周边眼呈均匀布设，多个所述第一辅助眼沿圆周方向布设在同一圆周线c2上且多个所述第一辅助眼呈均匀布设，多个所述第二辅助眼沿圆周方向布设在同一圆周线c3上且多个所述第二辅助眼呈均匀布设，5个所述掏槽眼包括4个沿圆周方向布设在同一圆周线c4上的掏槽眼和一个布设在所述圆周线c4的圆心处的掏槽眼，所述圆周线c1、圆周线c2、圆周线c3和圆周线c4为同心圆，且D1＞D2＞D3＞D4，其中D1为圆周线c1的直径，D2为圆周线c2的直径，D3为圆周线c3的直径，D4为圆周线c4的直径且所述圆周线c1与圆周线c2之间、圆周线c2与圆周线c3之间以及圆周线c3与圆周线c4之间的间距均为0.75m～0.85m，且δ1＜δ2＜δ3，其中δ1为圆周线c1与圆周线c2之间的间距，δ2为圆周线c2与圆周线c3之间的间距，δ3为圆周线c3与圆周线c4之间的间距；

所述底部节段上周边眼、第一辅助眼和第二辅助眼的深度均相同，且所述底部节段上周边眼、第一辅助眼和第二辅助眼的深度均为h11，其中h11＝1.1×H1；所述底部节段上所有掏槽眼的深度均相同，所述底部节段上掏槽眼的深度为h12，其中h12＝h11+δ，δ＝15cm～25cm；

所述上部节段上周边眼、第一辅助眼和第二辅助眼的深度均相同，且所述上部节段上的周边眼、第一辅助眼和第二辅助眼的深度均为h21，其中h21＝1.1×H2；所述上部节段上所有掏槽眼的深度均相同，且所述上部节段上掏槽眼的深度为h22，其中h22＝h21+δ。

上述临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征是：所施工挖井基础的直径越大，所述周边眼、多个第一辅助眼和第二辅助眼的数量越多，且所述圆周线c1、圆周线c2、圆周线c3和圆周线c4的直径均越大。

上述临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征是： $\frac{D4}{2}\≤\mathrm{\δ}1.$

上述临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征是：多个所述炮眼的直径均为Φ40mm。

上述临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征是：每个所述炮眼内均装有炸药药卷和起爆用的非电毫秒雷管，所述炸药药卷为硝铵炸药药卷或乳化炸药药卷。

上述临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征是：多个所述周边眼内所装的非电毫秒雷管、多个所述第一辅助眼内所装的非电毫秒雷管、多个所述第二辅助眼内所装的非电毫秒雷管以及多个所述掏槽眼内所装的非电毫秒雷管均采用并联方式连接；多个所述周边眼内所装的非电毫秒雷管连接后形成第一起爆环，多个所述第一辅助眼内所装的非电毫秒雷管连接后形成第二起爆环，多个所述第二辅助眼内所装的非电毫秒雷管连接后形成第三起爆环，多个所述掏槽眼内所装的非电毫秒雷管连接后连接后形成第四起爆环；5个所述掏槽眼中位于所述圆周线c4的圆心处的掏槽眼为中心炮眼；所述第一起爆环与所述第二起爆环之间、所述第二起爆环与所述第三起爆环之间、所述第三起爆环与所述第四起爆环之间以及所述第四起爆环与所述中心炮眼内所装的非电毫秒雷管之间均采用并联方式连接。

上述临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征是：每个所述炮眼的炮眼口均通过堵塞物进行封堵，所述堵塞物为粘土封堵层或砂土封堵层。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低。

2、施工方便且施工效果好，施工过程中对周侧既有铁路线的运营影响较小，对外界干扰小，施工过程安全、可靠。通过将所施工挖井基础由上至下分成多个开挖节段，并通过对各开挖节段上炮眼的数量以及布设间距等进行调整，在满足挖井基础爆破施工要求的前提下，使得挖井基础的爆破施工过程对周侧既有铁路线的影响非常小。

综上所述，本实用新型结构设计合理、施工方便且施工效果好、施工过程对外界干扰小，能简便、快速完成挖井基础的爆破开挖施工，并且施工过程安全。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型所施工挖井基础的施工位置示意图。

图2为本实用新型所施工挖井基础的结构示意图。

图3为本实用新型各开挖节段上炮眼的布设位置示意图。

附图标记说明:

1—所施工桥梁；   1-1—开挖节段；  2—桥墩；

3—既有铁路线；   4-1—周边眼；    4-2—第一辅助眼；

4-3—第二辅助眼； 4-4—掏槽眼；    5—第一圆周线；

6—河流。

具体实施方式

如图2、图3所示，本实用新型包括多个由上至下进行爆破开挖的开挖节段1-1，多个所述开挖节段1-1由上至下布设在同一竖直线上，多个所述开挖节段1-1均为圆柱状开挖段且其直径均与所施工挖井基础的直径相同。多个所述开挖节段1-1的总高度与所施工挖井基础的深度相同；多个所述开挖节段1-1中位于底部的开挖节段1-1为底部节段，多个所述开挖节段1-1中除所述底部节段之外的开挖节段1-1均为上部节段，所述底部节段的高度为H1，所述上部节段的高度为H2，其中H2＝0.9m～1.1m，H1≤H2。所施工挖井基础的直径为Φ5m～Φ7m且其距既有铁路线3的距离小于10m。所述开挖节段1-1上钻有多个炮眼，多个所述炮眼的直径均相同且其直径均为Φ35mm～Φ45mm。

多个所述炮眼均呈竖直向布设，多个所述炮眼的总数量为70个～110个。多个所述炮眼包括多个周边眼4-1、多个第一辅助眼4-2、多个第二辅助眼4-3和5个掏槽眼4-4，多个所述周边眼4-1的数量为30个～50个，多个所述第一辅助眼4-2的数量为20个～32个。

多个所述周边眼4-1沿圆周方向布设在同一圆周线c1上且多个所述周边眼4-1呈均匀布设，多个所述第一辅助眼4-2沿圆周方向布设在同一圆周线c2上且多个所述第一辅助眼4-2呈均匀布设，多个所述第二辅助眼4-3沿圆周方向布设在同一圆周线c3上且多个所述第二辅助眼4-3呈均匀布设，5个所述掏槽眼4-4包括4个沿圆周方向布设在同一圆周线c4上的掏槽眼4-4和一个布设在所述圆周线c4的圆心处的掏槽眼4-4，所述圆周线c1、圆周线c2、圆周线c3和圆周线c4为同心圆，且D1＞D2＞D3＞D4，其中D1为圆周线c1的直径，D2为圆周线c2的直径，D3为圆周线c3的直径，D4为圆周线c4的直径且所述圆周线c1与圆周线c2之间、圆周线c2与圆周线c3之间以及圆周线c3与圆周线c4之间的间距均为0.75m～0.85m，且δ1＜δ2＜δ3，其中δ1为圆周线c1与圆周线c2之间的间距，δ2为圆周线c2与圆周线c3之间的间距，δ3为圆周线c3与圆周线c4之间的间距。

所述底部节段上周边眼4-1、第一辅助眼4-2和第二辅助眼4-3的深度均相同，且所述底部节段上周边眼4-1、第一辅助眼4-2和第二辅助眼4-3的深度均为h11，其中h11＝1.1×H1；所述底部节段上所有掏槽眼4-4的深度均相同，所述底部节段上掏槽眼4-4的深度为h12，其中h12＝h11+δ，δ＝15cm～25cm。

所述上部节段上周边眼4-1、第一辅助眼4-2和第二辅助眼4-3的深度均相同，且所述上部节段上的周边眼4-1、第一辅助眼4-2和第二辅助眼4-3的深度均为h21，其中h21＝1.1×H2；所述上部节段上所有掏槽眼4-4的深度均相同，且所述上部节段上掏槽眼4-4的深度为h22，其中h22＝h21+δ。

本实施例中，所施工挖井基础为图1中2#墩～6#墩以及11#～14#墩的挖井基础。并且，，所施工挖井基础的横截面为圆形，并且所施工挖井基础的横截面外边界线为第一圆周线5。

本实施例中，所施工挖井基础的直径为Φ6m且其深度为7.91m。实际施工时，所述开挖节段1的数量为8个，8个所述开挖节段1中包括7个所述上部节段和一个所述底部节段，所述上部节段的高度H2＝1m，h21＝1.1m，δ＝20cm，h22＝1.3m。

本实施例中，多个所述炮眼的总数量为82个。多个所述周边眼4-1的数量为38个，多个所述第一辅助眼4-2的数量为25个。

实际施工时，所施工挖井基础的直径越大，所述周边眼4-1、多个第一辅助眼4-2和第二辅助眼4-3的数量越多，且所述圆周线c1、圆周线c2、圆周线c3和圆周线c4的直径均越大。

因而，实际施工过程中，根据所施工挖井基础的直径，对多个所述炮眼的总数量、多个所述周边眼4-1的数量、多个所述第一辅助眼4-2的数量以及D4、δ1、δ2和δ3的取值大小进行相应调整。并且，实际施工时，根据根据所施工挖井基础的深度，对所述开挖节段1的数量以及H2的的取值大小进行相应调整。

本实施例中，

本实施例中，多个所述炮眼的直径均为Φ40mm。

实际施工时，每个所述炮眼内均装有炸药药卷和起爆用的非电毫秒雷管，所述炸药药卷为硝铵炸药药卷或乳化炸药药卷。当所施工挖井基础所处位置处无水时，采用硝铵炸药药卷；当所施工挖井基础所处位置处有水时，采用乳化炸药药卷。本实施例中，所采用硝铵炸药药卷的直径为Φ32mm、长度为150mm且其重量为150g/卷。所采用乳化炸药药卷的直径为Φ32mm、长度为200mm且其重量为200g/卷。所述非电毫秒雷管的段位选择1段、3段、5段、7段或9段。

本实施例中，多个所述周边眼4-1内所装的非电毫秒雷管、多个所述第一辅助眼4-2内所装的非电毫秒雷管、多个所述第二辅助眼4-3内所装的非电毫秒雷管以及多个所述掏槽眼4-4内所装的非电毫秒雷管均采用并联方式连接。多个所述周边眼4-1内所装的非电毫秒雷管连接后形成第一起爆环，多个所述第一辅助眼4-2内所装的非电毫秒雷管连接后形成第二起爆环，多个所述第二辅助眼4-3内所装的非电毫秒雷管连接后形成第三起爆环，多个所述掏槽眼4-4内所装的非电毫秒雷管连接后连接后形成第四起爆环；5个所述掏槽眼4-4中位于所述圆周线c4的圆心处的掏槽眼4-4为中心炮眼。所述第一起爆环与所述第二起爆环之间、所述第二起爆环与所述第三起爆环之间、所述第三起爆环与所述第四起爆环之间以及所述第四起爆环与所述中心炮眼内所装的非电毫秒雷管之间均采用并联方式连接。

这样，将所述第一起爆环与所述第二起爆环之间、所述第二起爆环与所述第三起爆环之间、所述第三起爆环与所述第四起爆环之间以及所述第四起爆环与所述中心炮眼内所装的非电毫秒雷管之间均采用并联方式连接后，便形成导爆管非电起爆网络。

本实施例中，每个所述炮眼的炮眼口均通过堵塞物进行封堵，所述堵塞物为粘土封堵层或砂土封堵层。

实际施工时，待所述炮眼内装药结束后，采用粘土或砂土分次堵塞该炮眼口，并形成所述粘土封堵层或砂土封堵层。并且，封堵过程中，边回填边用木棍将所回填的粘土或沙土捣固坚实。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：包括多个由上至下进行爆破开挖的开挖节段(1-1)，多个所述开挖节段(1-1)由上至下布设在同一竖直线上，多个所述开挖节段(1-1)均为圆柱状开挖段且其直径均与所施工挖井基础的直径相同；多个所述开挖节段(1-1)的总高度与所施工挖井基础的深度相同；多个所述开挖节段(1-1)中位于底部的开挖节段(1-1)为底部节段，多个所述开挖节段(1-1)中除所述底部节段之外的开挖节段(1-1)均为上部节段，所述底部节段的高度为H1，所述上部节段的高度为H2，其中H2＝0.9m～1.1m，H1≤H2；所施工挖井基础的直径为Φ5m～Φ7m且其距既有铁路线(3)的距离小于10m；所述开挖节段(1-1)上钻有多个炮眼，多个所述炮眼的直径均相同且其直径均为Φ35mm～Φ45mm； 

多个所述炮眼均呈竖直向布设，多个所述炮眼的总数量为70个～110个；多个所述炮眼包括多个周边眼(4-1)、多个第一辅助眼(4-2)、多个第二辅助眼(4-3)和5个掏槽眼(4-4)，多个所述周边眼(4-1)的数量为30个～50个，多个所述第一辅助眼(4-2)的数量为20个～32个； 

多个所述周边眼(4-1)沿圆周方向布设在同一圆周线c1上且多个所述周边眼(4-1)呈均匀布设，多个所述第一辅助眼(4-2)沿圆周方向布设在同一圆周线c2上且多个所述第一辅助眼(4-2)呈均匀布设，多个所述第二辅助眼(4-3)沿圆周方向布设在同一圆周线c3上且多个所述第二辅助眼(4-3)呈均匀布设，5个所述掏槽眼(4-4)包括4个沿圆周方向布设在同一圆周线c4上的掏槽眼(4-4)和一个布设在所述圆周线c4的圆心处的掏槽眼(4-4)，所述圆周线c1、圆周线c2、圆周线c3和圆周线c4为同心圆，且D1＞D2＞D3＞D4，其中D1为圆周线c1的直径，D2为圆周线c2的直径，D3为圆周线c3的直径，D4为圆周线c4的直径且 所述圆周线c1与圆周线c2之间、圆周线c2与圆周 线c3之间以及圆周线c3与圆周线c4之间的间距均为0.75m～0.85m，且δ1＜δ2＜δ3，其中δ1为圆周线c1与圆周线c2之间的间距，δ2为圆周线c2与圆周线c3之间的间距，δ3为圆周线c3与圆周线c4之间的间距； 

所述底部节段上周边眼(4-1)、第一辅助眼(4-2)和第二辅助眼(4-3)的深度均相同，且所述底部节段上周边眼(4-1)、第一辅助眼(4-2)和第二辅助眼(4-3)的深度均为h11，其中h11＝1.1×H1；所述底部节段上所有掏槽眼(4-4)的深度均相同，所述底部节段上掏槽眼(4-4)的深度为h12，其中h12＝h11+δ，δ＝15cm～25cm； 

所述上部节段上周边眼(4-1)、第一辅助眼(4-2)和第二辅助眼(4-3)的深度均相同，且所述上部节段上的周边眼(4-1)、第一辅助眼(4-2)和第二辅助眼(4-3)的深度均为h21，其中h21＝1.1×H2；所述上部节段上所有掏槽眼(4-4)的深度均相同，且所述上部节段上掏槽眼(4-4)的深度为h22，其中h22＝h21+δ。 

2.按照权利要求1所述的临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：所施工挖井基础的直径越大，所述周边眼(4-1)、多个第一辅助眼(4-2)和第二辅助眼(4-3)的数量越多，且所述圆周线c1、圆周线c2、圆周线c3和圆周线c4的直径均越大。 

3.按照权利要求1或2所述的临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于： 。

4.按照权利要求1或2所述的临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：多个所述炮眼的直径均为Φ40mm。 

5.按照权利要求1或2所述的临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：每个所述炮眼内均装有炸药药卷和起爆用的非电毫秒雷管，所述炸药药卷为硝铵炸药药卷或乳化炸药药卷。 

6.按照权利要求5所述的临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：多个所述周边眼(4-1)内所装的非电毫秒雷管、多个所述第一辅助眼(4-2)内所装的非电毫秒雷管、多个所述第 二辅助眼(4-3)内所装的非电毫秒雷管以及多个所述掏槽眼(4-4)内所装的非电毫秒雷管均采用并联方式连接；多个所述周边眼(4-1)内所装的非电毫秒雷管连接后形成第一起爆环，多个所述第一辅助眼(4-2)内所装的非电毫秒雷管连接后形成第二起爆环，多个所述第二辅助眼(4-3)内所装的非电毫秒雷管连接后形成第三起爆环，多个所述掏槽眼(4-4)内所装的非电毫秒雷管连接后连接后形成第四起爆环；5个所述掏槽眼(4-4)中位于所述圆周线c4的圆心处的掏槽眼(4-4)为中心炮眼；所述第一起爆环与所述第二起爆环之间、所述第二起爆环与所述第三起爆环之间、所述第三起爆环与所述第四起爆环之间以及所述第四起爆环与所述中心炮眼内所装的非电毫秒雷管之间均采用并联方式连接。 

7.按照权利要求1或2所述的临近既有铁路线的大直径挖井基础浅孔爆破开挖施工结构，其特征在于：每个所述炮眼的炮眼口均通过堵塞物进行封堵，所述堵塞物为粘土封堵层或砂土封堵层。