一种钻爆法微超挖施工方法技术

本发明专利技术涉及隧洞钻爆法施工技术领域，具体涉及一种钻爆法微超挖施工方法

【技术实现步骤摘要】
一种钻爆法微超挖施工方法


[0001]本专利技术涉及隧洞钻爆法施工
，具体涉及一种钻爆法微超挖施工方法
。

技术介绍

[0002]隧洞工程是指为了交通
、
水利
、
能源等基础设施建设而进行的地下隧道开挖和衬砌的工程项目
。
在隧洞工程中，常规光面爆破技术是一种常用的开挖方法
。
然而，这种技术存在一些问题，比如在衬砌混凝土为永久支护的隧洞中，为了保证衬砌混凝土的厚度，只允许超挖，不允许欠挖，但在进行钻孔时，钻孔机械在周边钻孔时需要约
10cm
的钻孔操作距离，但因不允许欠挖，所以全洞均需预先超挖出约
10cm
的空间，尽管如此，因钻孔不可避免会发生偏斜，此时仍不能在隧洞设计开挖轮廓线上钻设垂直于掌子面岩壁上的水平孔，使得超挖量进一步加大
。
在进行隧洞混凝土二次衬砌时，为了保证衬砌混凝土的厚度，超挖多少方岩石即需超填多少方混凝土，通过传统的爆破方法产生的超挖量约为
20cm
，即衬砌的材料消耗会增加
20cm
的厚度
。
这意味着混凝土衬砌结构的隧洞工程需要额外的投资
。
这不仅增加了工程的成本，而且还延长了工期，给项目的进度带来压力
。
同时，现有技术中的常规光面爆破技术实际应用于隧洞钻爆施工过程中也会造成施工效率慢的问题，常规光面爆破为了减少对围岩的破坏，隧洞最外圈爆破孔（光爆孔）应采用间隔装药，以实现较小的线装药密度
。
因此，在装药阶段，爆破孔内的炸药药卷之间需要留有一定的空隙，而不能紧挨着放置
。
这就要求在装药时进行精细操作，不能直接将炸药卷都捅向到爆破孔的底部，而是在炸药卷间需要人为留出一些空隙
。
这种操作会浪费时间，增加工作时长，而且出于安全考虑，应尽量避免导爆索的使用，则爆破孔内的每节炸药卷均需一个数码雷管引爆，使周边孔雷管数量增加2到3倍，成本将大大增加
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种钻爆法微超挖施工方法，旨在解决现有技术中常规光面爆破为了保证衬砌混凝土的厚度，只允许超挖，不允许欠挖，最外圈的爆破孔与隧洞周边的距离过近，导致钻孔机械无法在掌子面岩壁垂直钻孔，进而导致了无法精确控制开挖轮廓
、
出现超挖量
、
增加工程成本
、
破坏围岩强度
、
施工效率低的问题
。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钻爆法微超挖施工方法，包括如下步骤：
S100、
在掌子面岩壁上依据设计图纸确定隧洞设计开挖轮廓线，在隧洞设计开挖轮廓线的基础上同步向内收缩以确定隧洞最外圈爆破孔的中心线，向内收缩的距离以爆破后不产生超挖量为准；
S200、
使用钻孔机械在隧洞最外圈爆破孔的中心线上均匀钻设爆破孔，同时，在隧洞最外圈爆破孔的中心线内部均匀钻设爆破孔；
S300、
对爆破孔进行装药，首先将数码雷管与第一枚炸药卷安设在爆破孔的孔底，然后将多个炸药卷依次填入到爆破孔内部，最后在孔口设置水袋（9）和炮泥装填段；
S400、
通过数码雷管对炸药卷进行引爆；
S500、
使用机械将爆破形成的隧洞周边上残留的欠挖量进行挖除；进一步，在
S100
中，隧洞最外圈爆破孔的中心线相较于隧洞设计开挖轮廓线向内收缩
10
‑
20
厘米
,
隧洞最外圈爆破孔的中心线与隧洞设计开挖轮廓线之间的
10
‑
20
厘米的岩层作为爆破时的保护层
。
[0005]进一步，除掏槽孔外所有爆破孔的轴线均垂直于掌子面岩壁
。
[0006]进一步，相邻两个所述爆破孔的孔间距为
0.8m。
[0007]进一步，在装药时，同一个爆破孔内所有的炸药卷依次紧挨在一起
。
[0008]进一步，所述水袋的数量为1～3个
。
[0009]进一步，对于爆破后剩余的欠挖量采用铣挖机进行修整
。
[0010]进一步，所述炸药卷为乳化炸药
。
[0011]本专利技术的有益效果是：
1.
控制爆破超挖量，精确控制开挖轮廓
。
通过将爆破孔的外轮廓线向内移动
10
‑
20
厘米后在进行爆破，避免爆破时超挖量的产生，对爆破后的隧洞周边使用机械法进行修整，实现了对开挖轮廓的精确控制
。
[0012]2.
本方法能够加强对围岩的保护
。
由于常规光面爆破时隧洞最外圈爆破孔的爆破的能量会直接冲击到周边的围岩，对围岩的整体强度造成破坏，通过本方法将爆破孔的外轮廓线向内移动，形成了
10
‑
20
厘米的保护层，对轮廓线外围的岩层起到了一定程度的缓冲和保护作用，保护了围岩的完整性
。
[0013]3.
本方法可以消除或大大减少超填混凝土量
。
超挖量的产生意味着混凝土衬砌结构的隧洞工程需要额外的投资
。
通过本方法中的精确控制开挖轮廓，可以有效减少超挖量的发生，降低混凝土的使用量，从而减少工程的成本和投资
。
[0014]4.
本方法还可以减少爆破孔及炸药的使用量，降低爆破综合成本
。
常规光面爆破在钻孔过程中需要一定的钻孔操作距离，而这会导致爆破孔及炸药的使用量增加
。
通过本方法中的精确控制开挖轮廓，不需要求其按光爆孔布孔和装药，可以适当增加爆破孔的间隔距离，从而降低爆破孔及炸药的使用量，降低爆破综合成本
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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
。
[0016]图1为常规爆破工艺的示意图；图2为本专利技术的钻爆法微超挖施工方法示意图；图3为本专利技术与常规爆破工艺中钻最外圈爆破孔时的对比图；图4为本专利技术铣挖机对欠挖量修整的示意图
。
[0017]附图标记：
1、
隧洞设计开挖轮廓线；
2、
隧洞最外圈爆破孔的中心线；
3.
爆破孔；
4、
保护层；
5、
欠挖量；
6、
铣挖机
;7、
掌子面岩壁；
8、
炸药卷；
9、
水袋
。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钻爆法微超挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、
在掌子面岩壁（7）上依据设计图纸确定隧洞设计开挖轮廓线（1），在隧洞设计开挖轮廓线（1）的基础上同步向内收缩以确定隧洞最外圈爆破孔的中心线（2），向内收缩的距离以爆破后不产生超挖量为准；
S200、
使用钻孔机械在隧洞最外圈爆破孔的中心线（2）上均匀钻设爆破孔
(3)
，同时，在隧洞最外圈爆破孔的中心线（2）的内部均匀钻设爆破孔
(3)
；
S300、
对爆破孔
(3)
进行装药，首先将数码雷管与第一枚炸药卷（8）安设在爆破孔
(3)
的孔底，然后将多枚炸药卷（8）依次填入到爆破孔
(3)
内部，最后在孔口设置水袋（9）和炮泥装填段；
S400、
通过数码雷管对炸药卷（8）进行引爆；
S500、
使用机械将爆破形成的隧洞周边上残留的欠挖量（5）进行挖除
。2.
根据权利要求1所述一种钻爆法微超挖施工方法，其特征在于，在
S100
中，隧洞最外圈爆破孔的中心线（2）相较于隧洞设计开挖轮廓线（1）向内收缩
10
‑
20
厘米，隧洞最外圈爆破孔的中心线（2）与隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪松，丁靖波，张萌，王静斋，袁建新，陈昱钦，边志强，尹志洋，张晴，吴甲一，
申请(专利权)人：中水北方勘测设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：