一种硬岩隧道施工方法技术

本发明专利技术公开了一种硬岩隧道施工方法，包括以下步骤：(1)、布设炮眼并清理炮孔：第一炮眼组和第二炮眼组沿着开挖线的周向均匀排列，第二炮眼组和第一炮眼组同心圆设置，第三炮眼组构成三角形，且其中所属的一个炮眼以开挖面的圆心为顶点，第四炮眼组排设在开挖面的底部，呈一条水平直线设置；(2)、安装并引爆炸药得到岩石裂隙；(3)、沿着岩石裂隙开挖隧道。本发明专利技术开挖速度快，爆破后的岩石产生大量裂隙，整体强度小于悬臂掘进机开挖能力，大大加快了掘进速度。

A construction method of hard rock tunnel

The invention discloses a construction method of a hard rock tunnel, which comprises the following steps: (1), setting up a hole and cleaning a gun hole: the first gun eye group and the second gun eye group are arranged along the circumference of the excavation line, the second gun eye group is set with the concentric circle of the first artillery eye group, and the third cannon eye group is formed into a triangle, and one of the gun holes belongs to it. The center of the excavated surface is the vertex, and the fourth hole group is arranged at the bottom of the excavation face and is set in a horizontal line. (2) the rock fissure is obtained and the explosive is used to get the rock fracture. (3) the tunnel is excavated along the rock fissure. The invention has the advantages of fast excavation speed, large amount of cracks generated after blasting, and the overall strength is less than that of the cantilever roadheader.

【技术实现步骤摘要】
一种硬岩隧道施工方法
本专利技术涉及隧道施工领域，具体涉及一种硬岩隧道施工方法。
技术介绍
现有地铁隧道中常见的技术措施有钻爆法和盾构法，钻爆法在城市地段振速控制难度大，对周边管线及构筑物有破坏作用，安全风险大，同时易引发纠纷；再者，炸药运输及保管控制严格，不能确保供应连续性，工期没有保障；盾构法成本高，适用于长距离隧道；同时局限于其施工工法，盾构机在均匀地质中方能发挥其高效快速的优点，在喀斯特等不均匀地质中无明显优势。EBZ260悬臂掘进机最大开挖岩石强度为90MPa，当岩石强度大于90MPa时，对设备的损耗增大，且施工进度缓慢，导致工期延长，成本增高。专利申请CN201710709431.9公开了一种硬岩隧道开挖施工方法，该方法本质是爆破开挖和悬臂掘进机开挖两种施工方法的简单相加，只适用于小断面隧道，没有从根本上解决爆破施工过程中对爆破振速的控制，达不到两两相加大于2的施工效果，该施工方法若应用在市政工程，尤其是下穿建筑物的隧道施工中无明显优势，还可能会引起房屋开裂、地面沉降等事故。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种硬岩隧道施工方法，解决市政工程中硬岩隧道施工难度大、施工风险高、工期长、成本高的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种硬岩隧道施工方法，包括以下步骤：(1)、布设炮眼并清理炮孔：第一炮眼组和第二炮眼组沿着开挖线的周向均匀排列，第二炮眼组和第一炮眼组同心圆设置，第三炮眼组构成三角形，且其中所属的一个炮眼以开挖面的圆心为顶点，第四炮眼组排设在开挖面的底部，呈一条水平直线设置；(2)、安装并引爆炸药得到岩石裂隙；(3)、沿着岩石裂隙开挖隧道。第一炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1000mm。第二炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1000mm。第三炮眼组的以圆心为顶点的炮眼到底边端点的直线距离为1000mm。第四炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1330mm。第一炮眼组和第二炮眼组的径向距离是1000mm。第一炮眼组和开挖线的径向距离为500mm。步骤(3)开挖隧道采用悬臂掘进机沿开挖面从下到上进行S形的开挖。现有技术CN201710709431.9专利公开的施工方法是1+1＝2的效果，本专利技术则是1+1＞2的效果，从本质上讲，他们的方法是两种施工方法前后施工，彼此间可以相互脱离实现，而本专利技术是将两种工序融为一体，相辅相成的关系，本专利技术通过这种方法严格控制炸药用量，通过对炸药量的控制进而降低爆破振速(爆破振速过大会影响周边建筑物的结构安全，引起房屋开裂、地面下沉的后果)；而CN201710709431.9在相同炮眼设置的情况下使岩石产生抛掷，炸药用量较多，对爆破振速不能进行有效的控制，对周边建筑物结构安全没有保障。本专利技术是针对岩石强度大于悬臂掘进机开挖能力的岩石，采取先将岩石进行松动爆破施工，增加岩石裂隙，从而降低围岩整体强度能够达到快速施工、降低成本、缩减工期的目的，同时能有效的控制爆破振速，可以更好保护周边建筑物的结构安全。本专利技术中炮眼组内的相邻炮眼之间的距离可以减小0-500mm，即增加炮眼的个数，进一步减小爆破振速，但是本专利技术中不会增加炸药量。炮眼的个数和炮眼之间的距离设置影响松动爆破的效果，直接关系到围岩中裂隙的产生及分布情况，进而影响悬臂掘进机开挖过程的难易程度。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、施工安全，通过对爆破振速的有效控制，对周边建筑物及管线不会造成损伤和破坏；2、开挖速度快，爆破后的岩石产生大量裂隙，整体强度小于悬臂掘进机开挖能力，大大加快了掘进速度；3、降低施工成本，岩石裂隙的增加降低了整体强度，减少了设备的磨损消耗，同时增加施工进度，进而降低了成本。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术安装炸药位置图。图3为悬臂掘进机挖掘线路图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1开挖硬岩隧道的施工方法包括以下的步骤：步骤一、炮眼布设及钻孔根据设计要求，结合现场实际情况合理布设炮眼，包含炮眼间距、炮眼深度、炮眼倾斜角度等；之后，根据测量放样利用YT-28风钻打设炮眼并清理炮孔，确保爆破效果。步骤二、炸药安装及引爆根据设计参数对各炮孔进行乳化炸药及毫秒延期电雷管安装，安装过程中根据爆破振速不大于1cm/s的原则控制单孔药量、单段药量及雷管段位，安装完成后进行复查，确保安全的前提下进行引爆。步骤三、悬臂掘进机施工爆破排险后利用悬臂掘进机对裂隙强烈发展的岩石进行掘进开挖，以此来提高施工效率。具体的参见图1和图2，对炮孔的布设和钻孔。在开挖面上第一炮眼组和第二炮眼组沿着开挖线的周向均匀排列，第二炮眼组和第一炮眼组同心圆设置，第三炮眼组构成三角形，且其中所属的一个炮眼以开挖面的圆心为顶点，第四炮眼组排设在开挖面的底部，呈一条水平直线设置；第一炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1000mm。第二炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1000mm。第三炮眼组的以圆心为顶点的炮眼到底边端点的直线距离为1000mm。第三炮眼组为3个炮眼，其中一个炮眼是以开挖面的圆心为顶点，另外两个炮眼作为底边的顶点。第四炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1330mm。第一炮眼组和第二炮眼组的径向距离是1000mm。第一炮眼组和开挖线的径向距离为500mm。雷管段位可设置在第一炮眼组和第二炮眼组位于开挖面下方的末位炮眼之间，以及设置在第三炮眼组和第四炮眼组的末位炮眼之间。图3所示，炸药安装后即可进行爆破，爆破后，硬岩产生裂隙，裂隙均布于开挖面上，悬臂掘进机可按沿开挖面从下到上做S型的开挖。在此过程中，通过对炮孔的设定对爆破振速进行了有效控制，不会对周边建筑物及管线造成损伤和破坏。爆破后，开挖速度快，爆破后的岩石产生大量裂隙，整体强度小于悬臂掘进机开挖能力，加快了掘进速度。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬岩隧道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、布设炮眼并清理炮孔：第一炮眼组和第二炮眼组沿着开挖线的周向均匀排列，第二炮眼组和第一炮眼组同心圆设置，第三炮眼组的多个炮眼构成三角形，且其中所属的一个炮眼以开挖面的圆心为顶点，第四炮眼组排设在开挖面的底部，呈一条水平直线设置；(2)、安装并引爆炸药得到岩石裂隙；(3)、沿着岩石裂隙开挖隧道。

【技术特征摘要】
1.一种硬岩隧道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、布设炮眼并清理炮孔：第一炮眼组和第二炮眼组沿着开挖线的周向均匀排列，第二炮眼组和第一炮眼组同心圆设置，第三炮眼组的多个炮眼构成三角形，且其中所属的一个炮眼以开挖面的圆心为顶点，第四炮眼组排设在开挖面的底部，呈一条水平直线设置；(2)、安装并引爆炸药得到岩石裂隙；(3)、沿着岩石裂隙开挖隧道。2.根据权利要求1所述的硬岩隧道施工方法，其特征在于，第一炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为1000mm。3.根据权利要求1所述的硬岩隧道施工方法，其特征在于，第二炮眼组的两两炮眼之间的直线距离为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹苏亚，郑文昌，张星，
申请(专利权)人：中铁隆工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51