CN220288441U - 一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，旨在降低爆破振动对周边建筑物的负面影响，提升爆破效果，降低爆破引起的粉尘浓度。为此，本实用新型提供的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，包括布置在隧道掌子面上的中空孔、掏槽孔、辅助孔和周边孔，所述中空孔布置在隧道掌子面中心偏下位置处，所述掏槽孔、辅助孔和周边孔围绕所述中空孔由内到外依次布置，所述掏槽孔以及辅助孔在孔底和孔口处均填塞水袋，中间连续装填若干卷炸药，并用炮泥堵塞炮孔，所述周边孔采用炸药与水袋间隔装药，并用炮泥堵塞炮孔。

Description

一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造

技术领域

本实用新型属于爆破施工技术领域，尤其涉及一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造。

背景技术

随着城市化进程的加快，城区人口日益趋多，为缓解地上交通的压力，许多城市开始利用地下空间修建地铁隧道，而针对城区岩质地层，采用钻爆法可实现经济、高效且快速施工的目标。在常规钻爆法施工中，常采用孔底连续装药，使得炸药能量集中于底部，如在爆破装药过程中不规范而孔口无填塞，会导致炸药能量从炮孔耗散，炸药爆炸能量得不到充分的利用，最终使得隧道超欠挖过大，爆破进尺不佳。同时常规爆破中掏槽孔因装药集中且受到岩体的夹制作用大，产生的振动往往最为强烈，从而影响周边建(构)筑物的安全。此外爆破产生的粉尘浓度将会导致后续施工步骤的延后，延长施工循环时间。因此，亟需一种能降低隧道爆破振动同时有效提升爆破效果的施工构造。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，旨在降低爆破振动对周边建(构)筑物的负面影响，提升爆破效果，降低爆破引起的粉尘浓度。

为此，本实用新型提供的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，包括布置在隧道掌子面上的中空孔、掏槽孔、辅助孔和周边孔，所述中空孔布置在隧道掌子面中心偏下位置处，所述掏槽孔、辅助孔和周边孔围绕所述中空孔由内到外依次布置，且均为朝下倾斜的倾斜孔；

所述掏槽孔以及辅助孔在孔底和孔口处均填塞水袋，中间连续装填若干卷炸药，并用炮泥堵塞炮孔，所述周边孔采用炸药与水袋间隔装药，并用炮泥堵塞炮孔。

具体的，所述中空孔垂直于隧道掌子面布设。

具体的，8个所述掏槽孔围绕所述中空孔按菱形布置。

具体的，所述中空孔的直径为600mm，所述掏槽孔、辅助孔和周边孔直径均为42mm。

具体的，所述掏槽孔、辅助孔和周边孔内均设置数码电子雷管进行爆破。

与现有技术相比，本实用新型至少一个实施例具有如下有益效果：通过设置大直径中空孔可为后续炮孔爆破创造良好的自由面，提升爆破效果；针对不同类型炮孔提出的水封装药结构,不仅可显著降低爆破引起的粉尘浓度,而且可以借助水介质的不可压缩性和优异的传能效果，使得炸药能量利用率明显提高，在提高施工循环进尺，有效加快隧道爆破掘进效率的同时，还可以减少掏槽孔和辅助孔的炸药用量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的隧道开挖掌子面典型炮孔布置图；

图2是本实用新型实施例中掏槽孔水封装药结构示意图；

图3是本实用新型实施例中周边孔水封装药结构示意图；

其中：1、中空孔；2、掏槽孔；3、辅助孔；4、周边孔；5、水袋；6、炸药；7、炮泥。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1-图3，一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，包括布置在隧道掌子面上的中空孔1、掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4，中空孔1布置在隧道掌子面中心偏下位置处，中空孔1则不装填炸药6，通过设置大直径中空孔可为后续炮孔爆破创造良好的自由面，提升爆破效果，掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4围绕中空孔1由内到外依次布置，掏槽孔2以及辅助孔3在孔底和孔口处均填塞水袋5，中间连续装填若干卷炸药6，并用炮泥7堵塞炮孔，周边孔4采用炸药6与水袋5间隔装药，并用炮泥7堵塞炮孔，在掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4的底部均设置水袋，通过水袋使炸药产生的冲击波直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率，同时利用炮泥加水袋将炮孔堵塞，避免了炸药能量的外泄，使得炸药6能量利用率明显提高，而周边孔中炸药6与水袋5间隔装药，可以降低爆破对围岩的损伤，有效保证隧道开挖轮廓面质量。

本实施例中，通过设置大直径中空孔可为后续炮孔爆破创造良好的自由面，提升爆破效果；针对不同类型炮孔提出的水封装药结构,不仅可显著降低爆破引起的粉尘浓度,而且可以借助水介质的不可压缩性和优异的传能效果，使得炸药能量利用率明显提高，在提高施工循环进尺，有效加快隧道爆破掘进效率的同时，还可以减少掏槽孔和辅助孔的炸药用量，在节省炸药6的同时亦能减小爆破振动的危害。

可以理解的是，在实际设计中，当将掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4设计为向下倾斜的倾斜孔时，可以利用自身重力，有效保证水袋和炸药能够贴紧，避免炸药爆炸产生的冲击波在空气中衰减，减少炸药能量的消耗；其中，倾斜孔的倾斜角度可以为3-5度。

具体的，中空孔1垂直于隧道掌子面布设，8个掏槽孔2围绕中空孔1按菱形布置，中空孔1的直径为600mm，掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4直径均为42mm，掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4内均设置数码电子雷管进行爆破。

参见图1-图3，以下将以宽×高为12.3m×6.9m的隧道掌子面为例，对本实用新型提出的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造施工过程作详细说明：

S1、钻孔阶段：首先在隧道掌子面中心偏下位置钻直径600mm中空孔1，中空孔1深度为3.0m，掏槽孔2围绕中空孔1按菱形布置，孔深2.9m，相邻两个掏槽孔2间距450mm；辅助孔3的孔间距为550mm，辅助孔3排距为700mm，孔深2.8m；周边孔4的孔间距为550mm，抵抗线为600mm，孔深2.8m。以上参数在实施中获得了较好的爆破效果，岩石破碎均匀，爆破进尺2.7m，常规爆破时进尺为2.5m，采用上述施工方法的爆破进尺较常规爆破方案提升0.2m。

S2、水封结构装药阶段：针对掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4提出不同的水封装药结构。对于掏槽孔2，在孔底连续装填炸药6若干卷之后，然后在孔口端填塞两节水袋5，并用炮泥7堵塞孔口。对于辅助孔3，先在孔底装填一节水袋5，并在中间装填炸药6若干卷，然后在孔口端再填塞两节水袋5，最后在孔口采用炮泥7堵塞。对于周边孔4，采用炸药6和水袋5间隔布置，并用炮泥7堵塞孔口，中空孔1则不装填炸药6。

S3、起爆阶段：采用数码电子雷管精确延时各爆破段别，由内向外依次起爆掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4。

在本实施例中，掏槽孔2、辅助孔3和周边孔4的炮孔直径为42mm；单节水袋5长度为200mm，直径为40mm；炮泥7堵塞长度不短于500mm。

本实施例中，借助水介质不可压缩性及更优的传能效果，较常规爆破方案酌情减少掏槽孔2和辅助孔31-2卷炸药6，在节省炸药6的同时亦能减小爆破振动。借助水袋5有效降低爆破后隧道内粉尘浓度30％-40％，大大缩短爆破后隧道内通风时间，节约后续工序的衔接时间。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而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。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，包括布置在隧道掌子面上的中空孔(1)、掏槽孔(2)、辅助孔(3)和周边孔(4)，其特征在于：所述中空孔(1)布置在隧道掌子面中心偏下位置处，所述掏槽孔(2)、辅助孔(3)和周边孔(4)围绕所述中空孔(1)由内到外依次布置，且均为朝下倾斜的倾斜孔；

所述掏槽孔(2)以及辅助孔(3)在孔底和孔口处均填塞水袋(5)，中间连续装填若干卷炸药(6)，并用炮泥(7)堵塞炮孔，所述周边孔(4)采用炸药(6)与水袋(5)间隔装药，并用炮泥(7)堵塞炮孔。

2.根据权利要求1所述的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，其特征在于：所述中空孔(1)垂直于隧道掌子面布设。

3.根据权利要求1所述的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，其特征在于：8个所述掏槽孔(2)围绕所述中空孔(1)按菱形布置。

4.根据权利要求1所述的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，其特征在于：所述中空孔(1)的直径为600mm，所述掏槽孔(2)、辅助孔(3)和周边孔(4)直径均为42mm。

5.根据权利要求1所述的隧道大直径中空掏槽爆破施工构造，其特征在于：所述掏槽孔(2)、辅助孔(3)和周边孔(4)内均设置数码电子雷管进行爆破。