【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程爆破领域，特别是涉及机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法。
技术介绍
1、伴随着我国经济的高速发展，山岭隧道日益增多，由于受到地质条件、工法及经济成本影响，目前山岭隧道施工还是以钻爆法施工为主，为了提高隧道机械化施工水平，减少人员劳动风险和强度，采用凿岩台车钻孔作业的隧道越来越多。由于直眼掏槽对钻孔要求较高，受限于传统的手持风钻条件，而且不利于人工台架装药，所以目前在交通隧道中，楔形掏槽目前还是广泛应用。
2、对于在单线铁路或者辅助坑道等小断面隧道施工，由于开挖断面小，隧道开挖宽度大多在8m以下，不利于凿岩台车推进梁作业，特别是目前通用的楔形掏槽方法，由于最优掏槽角度大概在50~60度，而通用推进梁的长度大多在7m左右，在小断面隧道中受限于断面较窄，掏槽角度普遍在70度以上了，一次爆破进尺大多较小，炸药单耗高，爆堆距离长，循环次数多、时间长。例如某单线铁路隧道，采用安百拓xe3c型三臂凿岩台车，其推进梁长度就达到了7.1m，一次爆破进尺只有3.3m左右，岩石抛掷爆堆的距离达到了30m以上，出渣作业时间达到了3个小时以上，可见小断面隧道采用凿岩台车钻孔严重影响爆破效果，制约了隧道快速掘进施工。特别是目前隧道装药还是采用药卷爆破，现场采用人工+工作台架的方法，例如，某单线铁路隧道开挖断面大概在70m2左右，设计150个炮孔，需要13个人装药，装药2个小时左右，不仅作业环境差，安全风险高，而且作业时间长。提高小断面隧道凿岩台车钻孔作业的开挖掘进速度已成为一个迫在眉睫的问题，采用深孔爆破提高单循环进
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，以解决小断面隧道凿岩台车钻爆进尺短、单耗高、开挖掘进速度慢的难题，特别是基于散装或混装炸药的机械化装药技术，解决传统药卷人工+台架装药作业安全风险大、人数多等难题。
2、本专利技术实施例所采用的技术方案是，机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：施工步骤：
3、步骤一：根据隧道围岩、断面、工法进行爆破设计；
4、步骤二：根据爆破设计，进行测量放样，用红油漆确定大直径中空直眼位置，并标记出来；
5、步骤三：凿岩台车进场到掌子面位置，就位后接通水管、电缆等辅助措施，全电脑凿岩台车还需进行测量定位；
6、步骤四：凿岩台车按爆破设计进行钻孔到位，经炮孔验收后，按照爆破设计进行炸药、导爆索和数码雷管申报领料，同时掌子面凿岩台车退出；
7、步骤五：钻孔后掌子面再次排险，排险完成后，装药台车按要求进场到掌子面位置，接通电等辅助措施，散装乳化炸药或混装炸药生产所需原材料、导爆索和数码雷管按要求进场，并提前将散装炸药或混装炸药生产所需原材料按要求加到装药系统中；
8、步骤六：按爆破设计要求，进行掌子面炮眼的装药、雷管安装及连线，最后进行起爆；
9、步骤七：爆破完成后，及时进行通风排烟不低于20min，专业人员进行盲炮检查，然后组织排险和出渣作业。
10、所述的步骤六至少包括如下施工步骤，采用直眼掏槽，凿岩台车进行钻孔，双排大直径中空直眼掏槽，装药台车装入配置好的乳化炸药，然后按起爆顺序起爆；
11、所述直眼掏槽是采用双排大直径中空直眼掏槽，以隧道中线为中心，两边各对称布置一排4个直径为110mm的大直径中孔直眼，排中心间距25cm，孔中心间距25cm，4个大直径中孔直眼组成边长为25cm的正方形，作为掏槽眼的自由面；
12、在4个大直径中孔直眼组成的正方形中心设置3个掏槽眼，掏槽眼从上到下分别为1号、2号、3号掏槽炮眼，1~3号掏槽眼采用逐孔起爆，先起爆2号，再起爆3号，最后起爆1号；
13、同时距离两排大直径中孔直眼外40cm处按照环形布置8个辅助掏槽直眼，分别编号为4、5、6、7、8、9、10、11号辅助掏槽炮眼，孔间距0.6m；
14、为进一步扩大掏腔，以4~11号辅助掏槽炮眼为中心，按照等距放大的环形分层布置掘进眼，相邻两层掘进眼之间排间距1m，同一层掘进眼的孔间距1m，具体掘进眼层数根据隧道断面进行布置；
15、为控制光爆效果，隧道拱部的周边眼及隧道边墙的周边眼按照隧道轮廓线进行布置，间距为40cm~50cm之间，隧道内圈眼顺着周边眼轮廓线按照弧形布置，间距为80cm~120cm之间，且隧道周边眼和内圈眼的间距最小抵抗线大于周边眼间距，一般为周边眼间距的1.2~1.5倍，取为50cm~75cm之间；
16、采用数码雷管起爆，先进行2号孔起爆，再依次进行3号和1号孔逐孔起爆，掏槽眼时差设置为10ms，分别为0、10和20ms，确保掏槽眼的爆破临空面；4~11号辅助掏槽直眼与最后一个掏槽眼的时差按100ms控制，起爆时间可以逐孔设置，逐孔时差控制在0~10ms之间，根据控制爆破要求确定，最后一个辅助掏槽直眼的起爆时间不得大于下一段掘进眼起爆时间；其他掘进眼时差，根据起爆顺序，由内向外逐层起爆，层间时差可按50~100ms设置，根据控制爆破要求确定，内圈眼起爆可先起爆拱部和两边炮眼，再起爆底部炮眼，最后起爆时间不得大于周边眼起爆时间；周边眼起爆，可根据控爆要求，可逐孔或分区起爆，最先起爆孔时间与内圈眼的时差，可设置在100ms~200ms之间，仰拱底板眼最后起爆；
17、所述炮眼深度≥3.5m，根据爆破进尺要求确定，所述1、2、3号掏槽炮眼的最小抵抗线为12.5cm；最先起爆炮眼即1、2、3号掏槽眼比周边直径为110mm的大直径空眼超深10cm～20cm；
18、所述直径为110mm的大直径空眼采用凿岩台车钻孔，采用专用的复合式大直径钻头，先是钻头前的小直径的φ45mm钻头开孔，后面的大直径φ108mm钻头扩孔至110mm；
19、所述掏槽炮眼采用凿岩台车钻孔，可先通过测量定位，通过油漆标出掏槽炮眼位置进行钻孔，全电脑凿岩台车可根据定位系统进行精确定位，保证钻孔精度。
20、所述的步骤六进行起爆起爆顺序起爆为：
21、隧道起爆网络的起爆顺序为：
22、（1）掏槽眼，2号、3号、1号逐孔起爆；
23、（2）辅助掏槽眼，4~11号逐孔起爆；
24、（3）外第一层、第二层、第三层掘进眼爆破；
25、（4）外层辅助眼起爆；
26、（5）内圈眼起爆；
27、（6）周边眼起爆；
28、（7）底板眼起爆。
29、所述的可以通过装药台车直接装入散装乳化炸药，或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：施工步骤：
2.根据权利要求1所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的步骤六至少包括如下施工步骤，采用直眼掏槽，凿岩台车进行钻孔，双排大直径中空直眼掏槽，装药台车装入配置好的乳化炸药，然后按起爆顺序起爆；
3.根据权利要求1所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的步骤六进行起爆起爆顺序起爆为：
4.根据权利要求2所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的可以利用装药台车直接装入配置好的散装乳化炸药，也可以进行混装乳化炸药生产和装药：先将起爆药卷和数码雷管固定好，放在孔口，然后利用注药管将起爆药卷和雷管捅到孔底，边拔注药管边注药，实现纵向连续装药。
5.根据权利要求2所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述掏槽炮眼和底板眼采用混装炸药的耦合装药结构，乳化装药密度可取为1.1~1.25kg/L，装药系数为0.8~0.9；掘进眼和内圈眼采用耦合装药结构，炸药密度可取为0.9
6.根据权利要求2所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的周边眼采用径向不耦合装药结构，周边眼纵向连续装药，为确保起爆效果，周边眼采用导爆索起爆，周边眼采用导爆索T接或水手结连接方式。
...【技术特征摘要】
1.机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：施工步骤：
2.根据权利要求1所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的步骤六至少包括如下施工步骤，采用直眼掏槽，凿岩台车进行钻孔，双排大直径中空直眼掏槽，装药台车装入配置好的乳化炸药，然后按起爆顺序起爆；
3.根据权利要求1所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的步骤六进行起爆起爆顺序起爆为：
4.根据权利要求2所述的机械化装药技术用于小断面隧道直眼掏槽爆破方法，其特征是：所述的可以利用装药台车直接装入配置好的散装乳化炸药，也可以进行混装乳化炸药生产和装药：先将起爆药卷和数码雷管固定好，放在孔口，然后利用注药管将起爆药卷和雷管捅到孔底，边拔注药管边注药，实现纵向连续装药。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅帅，高轩，师树宇，郭亚斌，丁晓东，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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