一种利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法技术

本发明专利技术涉及一种利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法，步骤包括确定掌子面布孔位置，由圆心向四周呈放射状共布置四层孔位，布置的孔位使孔位成“米”字分布；采用间隔法按照由内向外的顺序在孔位进行钻孔；利用电磁线圈加热的方法对由内而外第二层以及最外层孔洞处的岩体进行加热升温；在圆心处的孔洞和第三层的孔洞中迅速加入干冰或者液氮；破岩清理工作。本发明专利技术运用温差的物理方法使硬岩破裂并逐渐丧失强度，可以有效地加快盾构机的掘进速度，并且采用电磁加热以及干冰降温的方法不仅施工简单而且降低了盾构机在硬岩掘进过程中导致的刀具损坏所引起的成本增加的问题，且整个硬岩破裂过程稳定且不会出现突发情况，提高了施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法
本专利技术涉及一种利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法,尤其涉及在盾构机掘进中碰到硬岩的过程中利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法，属于岩土工程

技术介绍
进入新世纪以来，我国城市的发展规模和人口流入量不断加快，当前，我国的轨道交通业也迎来了高速发展时期，很多一线城市都已经开通了地铁,目前为了加快建设速度，隧道开挖常使用盾构机这一种自动化程度高、安全高效的大型机器，但是在盾构机掘进的过程中，经常遇到类似于花岗岩一类的硬岩，这给盾构机的掘进带来了不小的困难，在硬岩中掘进，盾构机的刀具必须有较高的耐磨性和一定的韧性，否则，刀具磨损快会造成频繁换刀，使成本加大，此外若刀具强度太高遇到硬岩也会崩刃，由于岩层强度高且存在软硬岩不均的现象，因此在掘进中盾构机姿态难以控制，且由于岩石强度高，切削围岩时反力矩大，容易使盾体发生旋转，这些都是盾构机在掘进过程中碰到硬岩时所遇到的问题，这不仅会加大施工的成本，拖延施工的进度，还会给工程质量带来一定的隐患，因此，需要一种行之有效的方法，来破除盾构机掘进过程中所遇到的硬岩，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法，其特征在于，具体步骤如下：/n步骤一：确定掌子面布孔位置，由圆心向四周呈放射状共布置四层孔位，布置的孔位使孔位成“米”字分布，除圆心处的孔位外，其余三层的孔位数均为8个；/n步骤二：采用间隔法按照由内向外的顺序在孔位进行钻孔；/n步骤三：钻孔完成之后，利用电磁线圈加热的方法对由内而外第二层以及最外层孔洞处的岩体进行加热升温；根据具体岩石类型选择温度设计值，当温度达到设计值后维持恒温；/n步骤四：在圆心处的孔洞和第三层的孔洞中迅速加入干冰或者液氮；/n步骤五：破岩清理工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用温差效应的隧道超前钻孔破岩方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：确定掌子面布孔位置，由圆心向四周呈放射状共布置四层孔位，布置的孔位使孔位成“米”字分布，除圆心处的孔位外，其余三层的孔位数均为8个；
步骤二：采用间隔法按照由内向外的顺序在孔位进行钻孔；
步骤三：钻孔完成之后，利用电磁线圈加热的方法对由内而外第二层以及最外层孔洞处的岩体进行加热升温；根据具体岩石类型选择温度设计值，当温度达到设计值后维持恒温；
步骤四：在圆心处的孔洞和第三层的孔洞中迅速加入干冰或者液氮；

【专利技术属性】
技术研发人员：武科，徐嘉祥，邢志豪，段景川，周石喜，张宏伟，郝冬雪，李国栋，陈榕，杨洪娜，孙纪正，
申请(专利权)人：山东大学，中电建南方建设投资有限公司，中国电建市政建设集团有限公司，东北电力大学，深圳市地铁集团有限公司，山东地矿开元勘察施工总公司，
类型：发明
国别省市：山东;37