一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构制造技术

本实用新型专利技术属于隧道施工技术领域，特别涉及一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，该结构包括位于隧道掌子面中下部的掏槽区和位于隧道掌子面开挖轮廓边缘、且环绕掏槽区的周边炮孔区，掏槽区中线两侧分别设置有竖直排列、且相互对称的一列掏槽定向聚能刻槽孔，周边炮孔区由以掏槽区为中心向外扩散、且成环形排布的一层周边定向聚能刻槽孔，周边炮孔区与掏槽区之间还布设有多个辅助定向聚能刻槽孔。本实用新型专利技术通过定向聚能刻槽孔将能量沿刻槽处集中，刻槽方向优先开裂，可以增大爆破孔间距，减少爆破数量和炸药单耗，同时刻槽孔起到一定的导向作用，减轻了爆炸应力波和爆生气体对围岩的破坏，可降低围岩损伤，形成光滑平整壁面。壁面。壁面。

【技术实现步骤摘要】
一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构


[0001]本技术属于隧道施工
，特别涉及一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构。

技术介绍

[0002]定向断裂控制爆破技术已大量应用于地下洞室施工中，主要包括炮孔切（刻）槽爆破法、聚能药包爆破法、切缝药包爆破法等方法。其中，切（刻）槽爆破是指在炮孔轴向孔壁上按爆破开裂方向和设计要求切出一定深度的槽，然后进行装药爆破，从而利用爆炸应力集中作用实现岩体定向断裂。聚能药包爆破法是利用药包爆炸后聚能槽的聚能作用和射流的侵彻作用、形成定向断裂面，普通聚能药包较简单可靠，但是要求药包精确地放置在炮孔中，而矩形药包和设置高介质药包加工复杂、技术要求高，工业应用很难推广。切缝药包爆破法是利用轴向切槽后的硬质管，将炸药装于管内，使爆生气体向切缝方向聚焦，具有定向断裂和保护围岩的作用。
[0003]综上，各种常规定向断裂爆破措施在隧道掘进中得到了应用，并产生了一定的经济效益，目前定向断裂控制爆破技术大多是用在周边孔爆破结构中，主要以聚能药包爆破为主，现场需要提前加工聚能管或加工聚能药包等，增加了施工工序和成本，对于火工品管理严格的地区，往往现场加工药包不具备条件，必须工厂定制产品。中国专利《定向断裂爆破隧道洞门装置及其施工、使用方法》（CN201811517108.2）在隧道轮廓线设置一圈采用聚能药包的定向断裂孔，降低药量和聚能爆破，起到减少对围岩的爆破振动影响。中国专利《一种低损伤定向聚能护壁爆破方法》（CN201310453811.2）提供了一种采用水压刻槽的聚能周边孔+聚能药包的爆破方法，但仅是对周边孔进行了刻槽，没有针对掏槽孔和辅助孔的爆破机理，针对性布置聚能刻槽孔。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术的目的是提供一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，通过定向聚能刻槽孔将能量沿刻槽处集中，刻槽方向优先开裂，可以增大爆破孔间距，减少爆破数量和炸药单耗，同时刻槽孔起到一定的导向作用，减轻了爆炸应力波和爆生气体对围岩的破坏，可降低围岩损伤，形成光滑平整壁面。
[0005]本技术的技术方案在于：一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，包括位于隧道掌子面中下部的掏槽区和位于隧道掌子面开挖轮廓边缘、且环绕所述掏槽区的周边炮孔区，所述掏槽区以隧道掌子面的竖直中心线为中线，所述掏槽区中线两侧分别设置有竖直排列、且相互对称的一列掏槽定向聚能刻槽孔，所述周边炮孔区由以所述掏槽区为中心向外扩散、且成环形排布的一层周边定向聚能刻槽孔，所述周边炮孔区与所述掏槽区之间还布设有多个辅助定向聚能刻槽孔。
[0006]所述周边定向聚能刻槽孔从上到下分别设有周边定向聚能刻槽孔上刻槽、周边定向聚能刻槽孔下刻槽，所述周边定向聚能刻槽孔上刻槽、周边定向聚能刻槽孔下刻槽分别
与隧道掌子面开挖轮廓线方向相切。
[0007]所述周边定向聚能刻槽孔上刻槽、周边定向聚能刻槽孔下刻槽均为矩形缝槽，所述矩形缝槽的宽度范围为0.3～0.4mm，长度范围为2～4cm，相邻所述周边定向聚能刻槽孔的炮孔中心间距取值范围为45cm~80cm。
[0008]所述掏槽定向聚能刻槽孔从上到下分别设有掏槽定向聚能刻槽孔上刻槽、掏槽定向聚能刻槽孔下刻槽，所述掏槽定向聚能刻槽孔上刻槽、掏槽定向聚能刻槽孔下刻槽分别与隧道掌子面中线平行。
[0009]所述掏槽定向聚能刻槽孔上刻槽、掏槽定向聚能刻槽孔下刻槽均为矩形缝槽，所述矩形缝槽的宽度范围为0.3～0.4mm，长度范围为2～4cm，相邻所述掏槽定向聚能刻槽孔的炮孔中心间距取值范围为50cm~90cm。
[0010]所述辅助定向聚能刻槽孔从上到下分别设有辅助定向聚能刻槽孔上刻槽、辅助定向聚能刻槽孔中刻槽、辅助定向聚能刻槽孔下刻槽，所述辅助定向聚能刻槽孔上刻槽、辅助定向聚能刻槽孔下刻槽分别与隧道掌子面开挖轮廓线方向相切，所述辅助定向聚能刻槽孔中刻槽设置在所述辅助定向聚能刻槽孔上刻槽、辅助定向聚能刻槽孔下刻槽之间，并靠近隧道掌子面中线。
[0011]所述辅助定向聚能刻槽孔中刻槽的刻槽方向与所述辅助定向聚能刻槽孔上刻槽、辅助定向聚能刻槽孔下刻槽的刻槽方向的连线垂直，呈“T”字形。
[0012]所述辅助定向聚能刻槽孔上刻槽、辅助定向聚能刻槽孔中刻槽、辅助定向聚能刻槽孔下刻槽均为矩形缝槽，所述矩形缝槽的宽度范围为0.3～0.4mm，长度范围为2～4cm。
[0013]本技术的技术效果在于：1. 本技术通过定向聚能刻槽孔将能量沿刻槽处集中，刻槽方向优先开裂，可以增大爆破孔间距，减少爆破数量和炸药单耗，克服了传统爆破钻孔爆破能量不能集中的缺点，提高了爆破聚能效果，同时刻槽孔起到一定的导向作用，减轻了爆炸应力波和爆生气体对围岩的破坏，可降低围岩损伤，形成光滑平整壁面；2.本技术为工艺简单、操作方便、安全可靠、控制性好的低损伤定向聚能护壁爆破方法，根据隧道爆破周边孔、辅助孔和掏槽孔的爆破机理及炮孔分布，通过采用不同的刻槽形式和聚能方向，只需要装入常规药包，就可以实现聚能爆破的效果。
[0014]以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构的炮孔布置示意图。
[0016]图2为本技术实施例一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构的刻槽分布示意图。
[0017]图3为本技术实施例周边定向聚能刻槽孔的结构示意图。
[0018]图4为本技术实施例辅助定向聚能刻槽孔的结构示意图。
[0019]图5为本技术实施例掏槽定向聚能刻槽孔的结构示意图。
[0020]附图标记：1
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周边定向聚能刻槽孔，2
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辅助定向聚能刻槽孔，3
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掏槽定向聚能刻槽孔，11
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周边定向聚能刻槽孔下刻槽，12
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周边定向聚能刻槽孔上刻槽，21
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辅助定向聚能刻槽孔下刻槽，22
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辅助定向聚能刻槽孔上刻槽，23
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辅助定向聚能刻槽孔中刻槽，31
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掏槽定
向聚能刻槽孔下刻槽，32
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掏槽定向聚能刻槽孔上刻槽。
具体实施方式
[0021]实施例1
[0022]如图1、图2所示，一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，包括位于隧道掌子面中下部的掏槽区和位于隧道掌子面开挖轮廓边缘、且环绕所述掏槽区的周边炮孔区，所述掏槽区以隧道掌子面的竖直中心线为中线，所述掏槽区中线两侧分别设置有竖直排列、且相互对称的一列掏槽定向聚能刻槽孔3，所述周边炮孔区由以所述掏槽区为中心向外扩散、且成环形排布的一层周边定向聚能刻槽孔1，所述周边炮孔区与所述掏槽区之间还布设有多个辅助定向聚能刻槽孔2。
[0023]实际使用过程中，本技术一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，通过掏槽定向聚能刻槽孔3，周边定向聚能刻槽孔1，辅助定向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，其特征在于：包括位于隧道掌子面中下部的掏槽区和位于隧道掌子面开挖轮廓边缘、且环绕所述掏槽区的周边炮孔区，所述掏槽区以隧道掌子面的竖直中心线为中线，所述掏槽区中线两侧分别设置有竖直排列、且相互对称的一列掏槽定向聚能刻槽孔（3），所述周边炮孔区由以所述掏槽区为中心向外扩散、且成环形排布的一层周边定向聚能刻槽孔(1)，所述周边炮孔区与所述掏槽区之间还布设有多个辅助定向聚能刻槽孔(2)。2.根据权利要求1所述一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，其特征在于：所述周边定向聚能刻槽孔（1）从上到下分别设有周边定向聚能刻槽孔上刻槽（12）、周边定向聚能刻槽孔下刻槽（11），所述周边定向聚能刻槽孔上刻槽（12）、周边定向聚能刻槽孔下刻槽（11）分别与隧道掌子面开挖轮廓线方向相切。3.根据权利要求2所述一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，其特征在于：所述周边定向聚能刻槽孔上刻槽（12）、周边定向聚能刻槽孔下刻槽（11）均为矩形缝槽，所述矩形缝槽的宽度范围为0.3～0.4mm，长度范围为2～4cm，相邻所述周边定向聚能刻槽孔(1) 的炮孔中心间距取值范围为45cm~80cm。4.根据权利要求1所述一种基于定向聚能刻槽孔的隧道爆破孔结构，其特征在于：所述掏槽定向聚能刻槽孔（3）从上到下分别设有掏槽定向聚能刻槽孔上刻槽（32）、掏槽定向聚能刻槽孔下刻槽（31），所述掏槽定向聚能刻槽孔上刻槽（32）、掏槽定向聚能刻槽孔下刻槽（31）分别与隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅帅，高轩，郭亚斌，张玉烽，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：