CN208795085U - 一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，包括沿隧道开挖轮廓线的短炮眼（2）和距轮廓线（3）一定距离的长炮眼（1）；短炮眼位于两个长炮眼之间；长炮眼深度与辅助眼深度相同，短炮眼深度较小；长炮眼外插角小于短炮眼的外插角。本实用新型结构简单，操作容易，钻眼精度较易控制，使气腿式凿岩机钻眼不受钢拱架的限制，有效较少了隧道钻爆法施工中超欠挖问题。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程领域，具体涉及一种用于隧道内超欠挖控制的组合钻孔技术。
背景技术
在隧道爆破施工中，受施工设备和施工水平限制，隧道钻爆法开挖过程中难以避免出现超欠挖问题。而隧道超欠挖严重影响施工周期，增加施工成本。实际钻爆法施工中，初期支护的钢拱架紧跟掌子面施工，尤其在软弱围岩中，钢拱架距掌子面间距小于其支护间距，一般不超过50cm。而施工现场多采用气腿式风钻时，受到钢拱架的限制，不得不将周边眼开孔位置向设计开挖轮廓线内偏移，同时以更大的外插角钻孔。当炮孔深度增加时，超欠挖量大大增加。而目前布孔方式均没有考虑钢拱架限制周边眼开孔位置及外插角引起隧道超欠挖的影响，因此需要一种更加经济有效的布孔方式减少隧道超欠挖。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，对隧道周边钻孔位置进行优化，隧道爆破施超欠挖值大大减少，爆破效果良好。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，包括沿开挖轮廓线上布置的短炮眼和在短炮眼外侧的长炮眼，短炮眼与长炮眼交错布置，短炮眼位于相邻两个长炮眼之间；长炮眼深度大于短炮眼深度；长炮眼外插角小于短炮眼的外插角。
作为本发明的一种改进，所述长炮眼间距控制在40-50cm。
作为本发明的一种改进，所述长炮眼外插角为3~5°，短炮眼外插角为10~25°。
所述长炮孔深度与设计循环进尺相同，短炮孔深度为40-60cm。
所述短炮眼位于设计开挖轮廓线上，以一定的外插角θ钻孔，且炮孔底部到设计开挖轮廓线距离为b(不大于超挖限值)，短炮眼外插角θ 一般大于长炮眼外插角β ，一般在10°~ 25°。
所述长炮眼孔口距设计开挖轮廓线距离h 、外插角β 、炮孔长度L 及炮孔底部到设计开挖轮廓线的距离a 四者关系满足如下公式：
所述短炮眼所用雷管延期时间不小于长眼，保证短炮眼与长炮眼同时起爆或短炮眼滞后于长炮眼起爆。
长炮眼采用空气间隔装药，短炮眼采用孔底连续装药。
所述“长短眼”单孔装药量根据如下公式选取：
式中：q 为单孔装药量，kg；τ为装药系数，根据炮孔间排距及围岩性质选取；γ为每米药卷的炸药质量，单位是kg/m 。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，对隧道周边钻孔位置进行优化，结构简单，操作容易，钻眼精度较易控制，使气腿式凿岩机钻眼不受钢拱架的限制，隧道爆破施超欠挖值大大减少，爆破效果良好。
附图说明
图1为本发明的长短炮眼孔平面布置示意图；
图2为本发明A-A剖面局部示意图。
附图标记列表：
1、长炮眼；2、短炮眼；3、开挖轮廓线；4、短眼钻眼轮廓延长线；5、短眼钻眼轮廓；6、扩挖区；7、长眼钻眼轮廓；8、初期支护轮廓线；9、喷射混凝土；10、钢拱架；11、长眼钻眼轮廓延长线；12、掌子面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图所示，本发明所述的一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，包括沿开挖轮廓线（3）上布置的短炮眼（2）和距轮廓线（3）一定距离的的长炮眼（1），长炮眼和短炮眼交替布置。
某高速公路隧道采用台阶法施工，上台阶设计循环进尺3.2m，辅助眼炮眼深度3.4m，周边长炮眼深度与辅助眼炮眼深度相同，为3.4m，短炮眼深度为0.6m，炮眼直径42mm，药卷直径32mm。
长炮眼（1）的间距为40cm，距隧道设计轮廓线10cm。
长炮眼外插角度为3°，短炮眼外插角度为20°。
长炮眼单孔装药量0.6kg，短炮眼装药量0.15kg。
长炮眼采用空气间隔装药，采用导爆索起爆，短炮眼采用孔底连续装药。
装药完成后，采用非电毫秒延期雷管起爆。长炮眼（1）和短炮眼（2）所装雷管段别相同，均采用第15段。经过多个爆破循环，基本无欠挖，眼底最大超挖值120mm，平均超挖值60mm，超欠挖值大大减少，爆破效果良好。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (4)
1.一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，其特征在于：包括沿开挖轮廓线上布置的短炮眼和在短炮眼外侧的长炮眼，短炮眼与长炮眼交错布置，短炮眼位于相邻两个长炮眼之间；长炮眼深度大于短炮眼深度；长炮眼外插角小于短炮眼的外插角。
2.根据权利要求1所述的一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，其特征在于：所述长炮眼间距控制在40-50cm。
3.根据权利要求1所述的一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，其特征在于：所述长炮眼外插角为3~5°，短炮眼外插角为10~25°。
4.根据权利要求1所述的一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构，其特征在于：所述短炮孔深度为40-60cm。
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| CN201821272149.5U CN208795085U (zh) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | 一种钢拱架限制下减少隧道超欠挖的组合布孔结构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111521081A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-11 | 中建铁路投资建设集团有限公司 | 一种倾斜平曲线隧道减小控爆超欠挖炮眼施工方法 |
| CN112902775A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种减小钻孔外插角的隧道开挖轮廓面爆破成形方法 |
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2018
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