一种高效且环保的隧道开挖施工方法技术

技术编号:31490390 阅读:25 留言:0更新日期:2021-12-18 12:27
本发明专利技术提供了一种高效且环保的隧道开挖施工方法,包括以下步骤:S1、对隧道上台阶进行超前地质预报,得到上台阶处岩体的地质数据后,根据地质数据进行爆破参数的设计;S2、隧道上台阶采用光面爆破施工,一次爆出隧道上部的设计轮廓;S3、在距离下台阶开挖轮廓线2米的范围采取弱爆破施工,一次爆出隧道下部的设计轮廓;S4、清理爆破后下台阶周围的废料层,并形成作业通道后,在距离下台阶开挖轮廓线2米至隧道中心线的主料层范围内进行石料开采。本发明专利技术提供了一种高效且环保的隧道开挖施工方法,通过采用上爆下切的施工方式对长大隧道进行施工,可同时满足上台阶爆破、出渣、初期支护,下台阶多侧台阶切割。台阶多侧台阶切割。台阶多侧台阶切割。

【技术实现步骤摘要】
一种高效且环保的隧道开挖施工方法


[0001]本专利技术属于隧道施工领域,尤其是涉及一种高效且环保的隧道开挖施工方法。

技术介绍

[0002]现如今我国高速铁路建设取得了长足进步,而隧道作为高速铁路建设过程中的难点,尤其是长大隧道往往成为控制性工程,长大隧道有施工工期长、投资大等特点,合理的开挖方法通过开挖工法的优化,降低能源和资源的消耗,提高施工效率,能够保证经济效益提高和安全质量可靠。
[0003]现有的隧道上爆下切施工方法能够改善目前艰苦条件下开挖作业面劳动力严重缺失和劳动力成本增加的局面;隧道II、III级围岩采用光面爆破开挖方法,但从施工现场实际情况看,光面爆破效果不理想,爆破超挖严重,导致初支喷射混凝土超方问题凸显,混凝土平整度不能满足两突出物之间深长比D/L≤1/20的规定,爆破班组人员及设备投入较多,增加了长大隧道的施工成本;同时现有的下切方式施工效率低,影响了隧道施工的整体效率,这是由于隧道内部空间的局限性,无法满足多组切割设备同时进行切割作业,尤其是无法同时对下台阶两侧的岩体进行同时切割,只能沿隧道长度方向切割岩体,极大的影响了隧道的施工效率,并且在实际施工中发现,采用现有切割方式切割效果不佳,切割后的石料无法直接作为成品石料利用,造成了资源的浪费。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术旨在提出一种高效且环保的隧道开挖施工方法,以解决目前长达隧道爆破施工效果不佳的问题。
[0005]为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:
[0006]一种高效且环保的隧道开挖施工方法,包括以下步骤:
[0007]S1、对隧道上台阶进行超前地质预报,得到上台阶处岩体的地质数据后,根据地质数据进行爆破参数的设计;
[0008]S2、隧道上台阶采用光面爆破施工,一次爆出隧道上部的设计轮廓;
[0009]S3、在距离下台阶开挖轮廓线2米的范围采取弱爆破施工,一次爆出隧道下部的设计轮廓;
[0010]S4、清理爆破后下台阶周围的废料层,并形成作业通道后,在距离下台阶开挖轮廓线2米至隧道中心线的主料层范围内进行石料开采;
[0011]S5、利用岩石开采切割机切割主料层进行石料开采,并将成品石料运输出隧道作业区域,直至主料层石料开采结束;
[0012]S6、重复步骤S1至S5,直至隧道开挖结束。
[0013]进一步的,所述步骤S2中,隧道上台阶爆破施工的具体方法如下:
[0014]S21、在所需起爆的上台阶岩体上设置掏槽孔、辅助孔、以及光爆孔;
[0015]S22、针对不同的孔采取合理的单孔装药量;
[0016]S23、采用非电毫秒雷管起爆,爆破顺序为掏槽孔先起爆、然后辅助孔依次起爆、最后起爆周边光爆孔;
[0017]S24、进行上台阶初期支护施工,确保围岩稳定及施工安全。
[0018]进一步的,所述步骤S3中,弱爆破施工的具体步骤如下:
[0019]S31、将距离下台阶开挖轮廓线2米的范围划分为爆破区,将距离下台阶开挖轮廓线2米至隧道中心线的主料层范围划分为非爆破区;
[0020]S32、在爆破区内进行转孔作业,在所需起爆的下台阶岩体上设置掏槽孔、辅助孔、外圈孔、以及光爆孔;
[0021]S33、针对不同的孔采取合理的单孔装药量,并进行延期导爆雷管的安装;
[0022]S34、根据延期导爆雷管的安装方式,按照先中部后两侧的书序进行爆破。
[0023]进一步的,所述步骤S4中废料层清理的具体步骤如下:
[0024]S41、利用切割机切割废料层,并通过钻孔打契劈裂废料层,形成方便运输的碎石废料;
[0025]S42、将碎石废料运输出隧道作业区域。
[0026]进一步的,所述步骤S5中,切割主料层的具体步骤如下:
[0027]S51、对主料层进行清理和平整,并在主料层开采上平面铺设轨道后,在轨道上安装圆盘锯切割机;
[0028]S52、利用圆盘锯切割机在主料层上进行纵向切割和横向切割;
[0029]S53、在主料层上沿纵向切槽的长度方向进行纵向钻孔,沿横向切槽的长度方向进行横向钻孔,形成沿纵向切割和横向切割设置的穿绳通道;
[0030]S54,将绳锯的锯绳沿纵向切槽和横向切槽放置到穿绳通道内,并利用纵向钻孔和横向钻孔限位住锯绳后,再利用绳锯对主料层的水平面进行切割;
[0031]S55,重复步骤S51至S54,直至将主料层的石料开采完毕。
[0032]进一步的,所述步骤S52中,主料层上还设有与纵向钻孔或横向钻孔连通的分钻孔,主料层上沿纵向钻孔或横向钻孔的长度方向至少间隔设置两个分钻孔,各分钻孔均与其连通的纵向钻孔或横向钻孔相互垂直设置。
[0033]相对于现有技术,本专利技术所述的一种高效且环保的隧道开挖施工方法具有以下优势:
[0034]本专利技术提供了一种高效且环保的隧道开挖施工方法,通过采用上爆下切的施工方式对长大隧道进行施工,可同时满足上台阶爆破、出渣、初期支护,下台阶多侧台阶切割,保证了隧道上下台阶同步进尺,满足施工工期,通过对下台阶岩体进行切割开采,在隧道施工过程中,可以持续稳定的产出成品石材进行利用,减少了石材的浪费,具有较好的经济效益,同时减少了爆炸物的施工,更加环保;通过对隧道施工下台阶的施工划分,在施工过程中,可以同时形成施工通道和石材开采区,有利于提高隧道的施工效率和安全性,通过改进石材开采区的开采方法,不仅提高了石材的开采效率,而且提高了石材开采后的成材率,利于石材的后续利用和出售。
附图说明
[0035]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实
施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:
[0036]图1为本专利技术实施例所述的一种高效且环保的隧道开挖施工方法中隧道内爆破区和切割区的结构示意图。
具体实施方式
[0037]需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述,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专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0039]在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效且环保的隧道开挖施工方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对隧道上台阶进行超前地质预报,得到上台阶处岩体的地质数据后,根据地质数据进行爆破参数的设计;S2、隧道上台阶采用光面爆破施工,一次爆出隧道上部的设计轮廓;S3、在距离下台阶开挖轮廓线2米的范围采取弱爆破施工,一次爆出隧道下部的设计轮廓;S4、清理爆破后下台阶周围的废料层,并形成作业通道后,在距离下台阶开挖轮廓线2米至隧道中心线的主料层范围内进行石料开采;S5、利用岩石开采切割机切割主料层进行石料开采,并将成品石料运输出隧道作业区域,直至主料层石料开采结束;S6、重复步骤S1至S5,直至隧道开挖结束。2.根据权利要求1所述的一种高效且环保的隧道开挖施工方法,其特征在于,所述步骤S2中,隧道上台阶爆破施工的具体方法如下:S21、在所需起爆的上台阶岩体上设置掏槽孔、辅助孔、以及光爆孔;S22、针对不同的孔采取合理的单孔装药量;S23、采用非电毫秒雷管起爆,爆破顺序为掏槽孔先起爆、然后辅助孔依次起爆、最后起爆周边光爆孔;S24、进行上台阶初期支护施工,确保围岩稳定及施工安全。3.根据权利要求1所述的一种高效且环保的隧道开挖施工方法,其特征在于,所述步骤S3中,弱爆破施工的具体步骤如下:S31、将距离下台阶开挖轮廓线2米的范围划分为爆破区,将距离下台阶开挖轮廓线2米至隧道中心线的主料层范围划分为非爆破区;S32、在爆破区内进行转孔作业,在所需起爆的下台阶岩体上设置掏槽孔...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏林张亚锋杨晓乐梁奇白昌杰周臣进邢天明由书迪何印超
申请(专利权)人:中国铁建大桥工程局集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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