CN211084969U - 一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统 - Google Patents

一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统 Download PDF

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李星
储桂华
陈仁强
郑光平
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Abstract

本实用新型公开了一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统,该爆破系统包括主爆孔、周边孔和隔爆岩柱,主爆孔和周边孔为隧道掘进面的炮孔,主爆孔布置在隧道掘进面的中间,周边孔布置在隧道掘进面的外侧,隔爆岩柱设置在左右隧道掘进面的中间。爆孔的爆破结构布置为各个炸药卷之间分散布置,各个炸药卷通过雷管进行连接,主爆孔的端口通过黄泥进行密封。本实用新型采用控制爆破,使得无中导洞施工后行洞开挖爆破对先行洞初期支护和二衬的震动影响减少,通过该爆破系统施工后,使无中导洞连拱隧道施工中隔墙顶部与围岩能够更好的密贴,可避免大范围的松动土体,施工质量容易得到保证,避免返工,间接提高经济效益。

Description

一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于无中导洞连拱隧道的二衬保护系统,尤其涉及一种先行洞二衬保护结构,属于光面爆破技术领域。
背景技术
传统连拱隧道施工方法采用开挖中导洞,修建中隔墙,其施工方法存在中隔墙与中导洞顶部衬砌不密实,中隔墙基本在中导洞应力完全释放的条件下施工,最终导致松散土体范围较大,这些土体都是作为荷载作用于衬砌上,未能充分发挥围岩的自身稳定能力,对隧道受力不利。针对传统连拱隧道施工工艺出现的施工质量和安全问题,提出改进工艺,即无中导洞连拱隧道设计施工技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于采用控制爆破,使得无中导洞施工后行洞开挖爆破对先行洞初期支护和二衬的震动影响减少,通过该爆破系统施工后,使无中导洞连拱隧道施工中隔墙顶部与围岩能够更好的密贴,可避免大范围的松动土体,施工质量容易得到保证,避免返工,间接提高经济效益。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统,该爆破系统包括主爆孔(I)、周边孔(II)和隔爆岩柱(III),主爆孔(I)和周边孔(II)为隧道掘进面的炮孔,主爆孔(I)布置在隧道掘进面的中间,周边孔(II)布置在隧道掘进面的外侧,隔爆岩柱(III)设置在左右隧道掘进面的中间。
主爆孔(I)包括内外两层掏槽眼和若干扩槽眼,内层掏槽眼对称布置在隔爆岩柱(III)的两侧,外层掏槽眼对称布置在内层掏槽眼外部,扩槽眼布置在外层掏槽眼与周边孔(II)之间;内层掏槽眼与开挖面之间的夹角取40°,外层掏槽眼与开挖面之间的夹角取50°;扩槽眼与开挖面之间的平行。
主爆孔(I)的爆破结构布置为各个炸药卷(2)之间分散布置,各个炸药卷(2)通过雷管(1)进行连接,主爆孔(I)的端口通过黄泥(3)进行密封,主爆孔(I)的底部安装有水封袋(4)。
周边孔(II)的爆破结构布置为各个炸药卷(2)之间分散布置,各个炸药卷(2)通过雷管(1)进行连接,主爆孔(I)的端口通过黄泥(3)进行密封,主爆孔(I)的底部以及黄泥(3)与炸药卷(2)之间安装有水封袋(4)。
炸药卷(2)采用乳化药卷。
雷管(1)采用电毫秒雷管。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是主爆孔(I)的爆破结构。
图3是周边孔(II)的爆破结构。
图4是本实用新型的实施示意图。
图5是未优化前爆破震速监测数据。
图6是优化后爆破震速监测数据。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1-3所示,一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统,该爆破系统包括主爆孔(I)、周边孔(II)和隔爆岩柱(III),主爆孔(I)和周边孔(II)为隧道掘进面的炮孔,主爆孔(I)布置在隧道掘进面的中间,周边孔(II)布置在隧道掘进面的外侧,隔爆岩柱(III)设置在左右隧道掘进面的中间。
主爆孔(I)包括内外两层掏槽眼和若干扩槽眼,内层掏槽眼对称布置在隔爆岩柱(III)的两侧,外层掏槽眼对称布置在内层掏槽眼外部,扩槽眼布置在外层掏槽眼与周边孔(II)之间;内层掏槽眼与开挖面之间的夹角取40°,外层掏槽眼与开挖面之间的夹角取50°;扩槽眼与开挖面之间的平行。
主爆孔(I)的爆破结构布置为各个炸药卷(2)之间分散布置,各个炸药卷(2)通过雷管(1)进行连接,主爆孔(I)的端口通过黄泥(3)进行密封,主爆孔(I)的底部安装有水封袋(4)。
周边孔(II)的爆破结构布置为各个炸药卷(2)之间分散布置,各个炸药卷(2)通过雷管(1)进行连接,主爆孔(I)的端口通过黄泥(3)进行密封,主爆孔(I)的底部以及黄泥(3)与炸药卷(2)之间安装有水封袋(4)。
炸药卷(2)采用乳化药卷。
雷管(1)采用电毫秒雷管。
实施例
光面爆破时,从内层掏槽眼开始,一层一层从断面中心向外进行,最后是周边眼爆破。布置雷管段号时应注意:①选择合理的段间隔时间;②同段号一次起爆药量应小于最大一段允许装药量;③前一段的起爆要尽量为后一段爆破创造良好的临空面。
主爆孔(I)、周边孔(II)的布设可依据施工规范进行选择。
钻孔由专业钻孔工班承担,严格按照钻爆设计图进行钻孔作业,特别是周边眼和掏槽眼位置、间距和数量,未经主管工程师许可不得随意改动。各钻手分区、分部位定人定位施钻,实行严格的钻手作业质量经济责任制。风枪手做到二定三保,即定人定位,保质保量保安全。炮眼要“准、平、齐”:“准”是指炮眼位置要准,周边眼口全部在设计轮廓线内5cm的连线上,眼底全部在设计较廓线外5cm的连线上终止,其作炮眼定位误差不超过10cm。只有这样才能达到两排炮之间错台不大于10cm;“平”是要求炮眼方向和隧洞中线平行,两侧边墙要顺帮水平打眼,各排炮相同位置的炮眼平行,爆破后各排同位炮眼连成一条线;“齐”,主要是眼底要齐,要在一个垂面上,才能保证良好的爆破效果。
装药前用钢筋弯制的炮钩、高压风将炮眼内的泥浆、存水、石粉吹洗干净。
分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下装药,雷管“对号入座”。所有炮眼均以黄泥3堵塞,堵塞长度不小于20cm。
雷管(1)的导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。
发现瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可;但此时的接头尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则参照《爆破安全规程》有关条款处理。
针对本隧道施工重难点,特别是后行洞开挖对先行洞二衬的不良影响,根据爆破振动安全允许标准,交通隧道二衬爆破震速允许值10~20cm/s。后行洞爆破设计拟在以下几方面进行优化。
炮眼布置见图4,各类眼按以下参数布设。
(1)首先先行洞开挖中岩墙附近时,炮眼外放20cm,对中岩墙进行松动以方便后行洞开挖。
(2)后行洞距先行洞初支1m布置炮眼,以松动爆破为主,采用不耦合装药。
(3)根据隔爆岩柱(III)的宽度,可以在预留1m中岩墙中部布置减震孔,间距0.3m,最后装药爆破,防止后行洞爆破对先行洞二衬造成破坏。
眼间距采用0.5m小间距,孔径42mm。装药采用
Figure BDA0002076190440000041
小直径乳化药卷、不耦合装药形式。采用松动爆破,极大地降低爆破震动,防止爆破震速超限。
后行洞爆破开挖中岩墙预留2m宽隔爆岩柱(III),中岩墙中部从上至下布置一排减震孔防止左洞爆破开挖震动对右洞二衬的不良影响。
根据图5和图6两组监测数据分析,后行洞爆破未优化前,爆破震速达到45cm/s,严重超过混凝土结构允许值,而采取上述优化方案后,爆破震速降低到20cm/s以下,在爆破震速允许值范围内。
爆破参数优化后,先行洞二衬爆破震速明显降低,最大限度的减少后行洞爆破开挖对先行洞二衬结构的影响。特别是先行洞超挖预留隔震空气层,中岩墙预留减震孔,极大的降低的爆破震速的传播。这种爆破方式能够更好的保护先行洞二衬,保证隧道安全顺利的施工。
此外,炮眼水封袋中的水在高温高压下变成水蒸汽和微细水球悬浮在空气中,起着吸附气体和捕捉粉尘的作用,从而达到降低有害气体及粉尘浓度的作用。另外,水封袋中的水在爆炸时还有润湿部分岩体作用,因而能减少尘埃的飞扬,对改善工作环境起到良好的作用。如此同时,通过有效的爆炸能分配控制岩石破碎,提高炸药爆炸能量的有效利用率,从而增进均匀的碎裂块度,降低炸药单耗以及爆破成本。

Claims (3)

1.一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统,其特征在于:该爆破系统包括主爆孔(I)、周边孔(II)和隔爆岩柱(III),主爆孔(I)和周边孔(II)为隧道掘进面的炮孔,主爆孔(I)布置在隧道掘进面的中间,周边孔(II)布置在隧道掘进面的外侧,隔爆岩柱(III)设置在左右隧道掘进面的中间;
主爆孔(I)包括内外两层掏槽眼和若干扩槽眼,内层掏槽眼对称布置在隔爆岩柱(III)的两侧,外层掏槽眼对称布置在内层掏槽眼外部,扩槽眼布置在外层掏槽眼与周边孔(II)之间;内层掏槽眼与开挖面之间的夹角取40°,外层掏槽眼与开挖面之间的夹角取50°;扩槽眼与开挖面之间的平行;
主爆孔(I)的爆破结构布置为各个炸药卷(2)之间分散布置,各个炸药卷(2)通过雷管(1)进行连接,主爆孔(I)的端口通过黄泥(3)进行密封,主爆孔(I)的底部安装有水封袋(4);
周边孔(II)的爆破结构布置为各个炸药卷(2)之间分散布置,各个炸药卷(2)通过雷管(1)进行连接,主爆孔(I)的端口通过黄泥(3)进行密封,主爆孔(I)的底部以及黄泥(3)与炸药卷(2)之间安装有水封袋(4)。
2.根据权利要求1所述的一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统,其特征在于:炸药卷(2)采用乳化药卷。
3.根据权利要求1所述的一种无中导洞连拱隧道的先行洞二衬保护爆破系统,其特征在于:雷管(1)采用电毫秒雷管。
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WO2022198842A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 山东科技大学 一种中空孔直眼掏槽三次爆破方法

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