小断面隧道钻爆施工楔形掏槽眼的布置
底部楔形掏槽炮眼布置方式在大断面、大角度岩石巷道中的应用
象 , 化 了清底验炮 制 度 , 强 减少 了钉道 占用时 间 , 提 为 高生产效率奠定 了基础 。
1 工 程 概况
北二采 区 回风 下 山设 计 长 度 53 设 计 坡度 为 4 m, 2。 5 下山 , 面净 宽 X净 高 =4 0 断 4 0×3 0 m 半 圆拱 , 6 0 m, 岩性 主要 为泥岩 、 一中粒砂 岩 、 粉 铝质 泥岩 , 岩石 坚 固 性 系数 f 3~ , = 6 巷道施工采用爆破破岩 , 向装药 , 正 全 断面一次起爆 , 联线 方式为 串联联线 , 原炮 眼布置方式 为 中部楔 形 掏槽 。支 护形 式 为锚 网喷 +锚 索 复 合支
1 6
东 i 瞧j ; 科技
4 结束 语
21年第2 0 2 期
() 3 严格按爆破 图表装 药 , 药卷彼 此密 接 , 药量 符 合规定 , 先用 水泡泥 , 水泡 泥外剩余部分 的炮 眼部 分用
机制炮泥封实 。
底部楔形掏槽炮 眼布置 方式适 合 在大 断面 、 大角 度岩石巷道推广应 用 , 在该技 术 已经在 涡北煤 矿巷 现 道掘进 中得到 了推广和应 用 , 取得 了良好 的经济效益 , 值得相 同条件矿井借鉴。
眼装 药 量 0 15 g 2 . 7 k ;4个 辅 助 眼 , 眼深 1 8 眼 距 . m, 50 m, 眼装药量 0 7 g;8个辅助掏槽眼和 6个掏 0r 每 a .k 1 槽眼, 眼深 2 每 眼装 药 量分 别 为 0 7 g和 1 0 k 。 m, .k .5 g
来, 为其他炮眼 的爆破 创造有 利条 件。掏槽 效果 的好 坏对循 环进尺起着决定性的作用 。涡北煤 矿岩石巷道
瞎炮 , 严重影响安全 , 且大大降低 了单进水平 。
隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法
隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法一、前言隧洞开挖是现代城市建设中不可或缺的一项工程,为了满足城市交通和基础设施的需求,需要采取高效、安全的隧道开挖工法。
分部楔形掏槽施工工法可以有效地保证隧洞开挖的质量和进度,本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍,并给出一个实际工程实例。
二、工法特点1. 高效快速:分部楔形掏槽施工工法采用人工与机械相结合的方式,施工速度快,可以大幅缩短施工周期。
2. 节约成本:该工法使用的机具设备相对简单,成本较低,且通过优化施工工艺可以减少作业人员的数量和工时,进一步降低施工成本。
3. 灵活可控:该工法适用于不同地质条件下的隧洞开挖,通过合理的工艺设计和调整,可以灵活应对不同地质条件下的施工要求。
4. 施工质量高:通过合理的工艺安排和严格的质量控制,能够有效地保证施工质量,确保隧洞的安全和稳定。
三、适应范围分部楔形掏槽施工工法适用于各类隧洞工程,尤其适用于较为复杂的地层条件和狭小的施工空间,如城市地下交通隧道、地铁车站、污水处理设施以及各类管廊等。
四、工艺原理分部楔形掏槽施工工法的基本原理是通过掘进爆破阵地,将隧道分成多个部分进行开挖,每次仅开挖一个部分,以确保施工过程的稳定和安全。
其主要工艺步骤包括定位测量、第一次爆破、凿岩、清理碎石、设备安装和第二次爆破等。
五、施工工艺 1. 定位测量:根据设计要求,对隧洞位置、断面尺寸等进行测量和标定,确定开挖的起点和终点。
2. 第一次爆破:根据设计要求和地质条件,对隧洞爆破阵地进行布置,进行第一次爆破,将隧道切割成多个部分,并清理碎石。
3. 凿岩:采用凿岩机具对隧洞内壁进行凿岩,确保其平整度和垂直度。
4. 清理碎石:通过搬运设备将爆破后的碎石清理出隧洞,保持施工空间的清洁。
5. 设备安装:安装必要的支护设备和施工设备,为下一步的施工做好准备。
小断面隧洞开挖施工技术
引水系统高压管道排水廊道工程由上层排水支 洞、上层排水洞、1#下层排水洞、2#下层排水洞、3#下 层排水洞共 5部分组成。开挖断面型式均为城门洞 型 33m×32m(高 ×宽),其中:上层排水支洞开口 于 引 水 中 支 洞 K1 +20035 左 侧 边 墙,全 长 191182m,纵 坡 566%; 上 层 排 水 洞 全 长 1283184m,交排水支洞上游段纵坡为 2%;交排水 支洞下游段纵坡为 5%;下层排水洞均开口于厂房上 层 排 水 廊 道,1#下 层 排 水 洞 长 257458m,纵 坡 102%,2#下层排水洞长 205531m,纵坡 100%,3#
排水洞洞室 开 挖 采 用 光 面 爆 破 开和 特 征 点 等 关 键 指 标 进 行 位 置和高程的 测 量,并 在 开 挖 断 面 上 采 用 红 油 漆 进 行 标注。测量人 员 向 施 工 人 员 提 交 洞 顶 中 心 线、两 侧 起拱点(腰线)及钻孔方向点等测量数据,并在开挖 断面进行标注。同时对上一个开挖循环断面的超挖 及欠挖情况 进 行 巡 查,对 于 隧 洞 开 挖 断 面 欠 挖 区 域 进行迅速处理,对超挖区域进行严格把控。 313 凿岩移动台架就位
测量完成后,将移动台架组装就位,接好风管水 管,做好安全防护准备开钻。 314 布孔
结合揭露 的 岩 石 特 征 以 及 断 面 测 量 数 据,结 合 爆破监测和 参 数 分 析 成 果,编 制 隧 洞 爆 破 相 关 参 数 报告,向现场施工和钻爆人员提供数据及参数,并炮 孔进行布设组织。在开挖断面上采用红油漆标注炮 孔孔位 的 具 体 位 置,用 施 工 人 员 对 孔 位 进 行 施 工 组织。 315 钻孔、验孔
2020年 第 4期 (第 48卷)
长距离中小圆形断面片岩隧洞钻爆洞挖施工
等 , 向 洞 内送 有 效 的风 量 成 为 本 工 程 的关 键 和 难 点, 因此通 风管 采用 ①l0m O0m的 PC增 强维纶 布拉 V 连式 风管 ,筒架 设在洞 顶 ,通 风管接 至距 开挖 掌字
面约 3 m处 ,将 新鲜 空气送入 洞 内,以改善施 工环 0
2 1 年 第 4期 02
线 布 设 分 为 贯 通 测 量 用 的基 本 导线 和 施 工 放 样 用 的施 工导线 。施工 导线 的布设 ,为满 足开挖 施 工放
于 lc ,相对 于 中线 的误 差不 大 于 ±5 m Om a ,断 面 间
距 为5 ,对起伏 较 大 、变径 或转 弯段 适 当增加 测绘 m
层 ,围岩 类别 以I 类 为主 ,兼 以 I类 ,局部为 Ⅳ类 。 I I I
2 施工特点
( )受地 形 限制 ,1k 1 2 m长 发 电洞仅 有 4个 施
工支 洞 。最大 单头掘 进长 度为 2 7. 8 ,这 不仅给 9 18 m 隧洞 的排烟 、出渣 及混 凝土 衬砌 带来 较大 困难 ,而 且 必然会 降低 工作效 率和 加大 施工 成本 ,同时还 会
爆 破 、通风 排烟 、安全 处理 、 出渣 等工序 ,这 所有
的工序 中钻 孔和 出渣 占整个 循环 的约 7 % 0 。具体各 工序所 用 时 间见 图 1 。
图 2发 电引水洞涧身段开挖布孔图
3 1 1光面爆 破 具体参 数 ._
炮 孔 的 装 药 参 数 见 表 1 其 中 中 心 掏 槽 眼 为 , 10 ,一般 掏 槽 眼为 8% 9% 0% 0 ~ 0 ,辅 助 眼 为6% 0 ,周 边 眼 为5% 0 ,光 爆 眼装 药集 中度 0 1~ 0 1k / 。 .4 .8 gm 在施 工 中视各 地段 地质 条件进 行适 当调 整 ,以达 到
小断面长引水隧洞开挖爆破与供风设计
g“ 12 = . 5x12 .3x9.5/ 2 0. 0 k 9 2 7 go
式 中:
k / ; — 爆破 岩体 的体 积 maq— — 每 个 炮 孔 gm3 — ;
平均 装 药 量 k 。 g
周边孔的平均炸药量按照下式计算
数 / 6 7 Ⅲ类 围 岩 岩 石 坚 固系 数 / 3 5 =~ , = ~ 。选 择 掏 槽 孔 的 数量 为 I 对 2 1 2个 ,掏槽 孔对 开 挖 面 的 角 度为 6 ̄7  ̄成 对 掏 槽 孔 的距 离 为 4 m。 8~ 5 , 5c 多层 楔 形掏 槽 孔 布置 示 意 如 图 1 。
勤、 四不钻 ” 。
钻 孔作 业 要 做 到 “ 快 ” 即 : 风 水 管 快 、 七 , 拉 安
炮 眼总 数/ 个
钻 孔总 数/ m
雷管用 量/ 发 炸 药用 量/ g k
钻快、 开钻 快 、 换钻杆 快 、 动钻杆 快 、 换位 置 移 交 快 、 除故 障快 ; 四勤 ” 即 : 排 “ , 保养 钻机勤 、 维修风 水 电路勤 、检查钻孔 质量勤 、检查险情勤 ; 四不 “ 钻 ”即 : , 不钻残孔、 不钻石缝、 不钻软 夹层 、 不钻破
均 装 药 量 为 03 g .9k 。 2下面 用刘清荣 公式进行计 算岩石单位 耗药量 : )
吐
式 中 :—— 岩石 单位耗 药量 ,g g k/
普 氏岩
图 2 开 挖 断面 爆 破 孔 正 面 示 意 图
石坚固系数; ——相对断面积, = 0  ̄.; . s s 善=. 3 5 6
了选择 合理 的洞挖爆破 方 式、 钻孔机械 、 布置合理 的炮孔 、 起爆顺 序 、 通风散 烟。可 以减 少对隧
隧道矿井水工隧洞钻孔台车打炮眼布置选择说明课件PPT
岩石普氏坚固性系数f
4~6
8~10 12~14
1.77
2.48
2.96
1.50
2.15
2.64
1.28
1.89
2.33
1.12
1.69
2.04
1.01
1.5l
1.90
0.92
1.36
1.78
0.90
1.3l
1.67
0.86
1.26
1.62
15~20 3.36 2.93 2.59 2.32 2.10 1.97 1.85 1.80
(二)垂直掏槽
❖ 垂直掏槽也称直线掏槽,所有掏槽眼均垂直 于工作面,炮眼之间相距较近且保持互相平 行,其中有一个或数个不装药的空眼,作为 装药炮眼爆破时的辅助自由面。
❖ 垂直掏槽有龟裂掏槽、桶形掏槽和螺旋形掏 槽三种类型。
1.龟裂掏槽
❖ 掏槽眼布置在一条直线上,彼此间严格平行, 装药眼与空眼间隔布置,爆破后形成一条槽 缝,故又称缝形掏槽(图7—5a)。掏槽眼数 目与隧洞断面大小及岩石坚固性成正比,通 常为3~7个眼。眼间距离一般取8~15cm, 龟裂掏槽体积较小,故常被桶形掏槽所代替 (图7—5b)。
பைடு நூலகம்
❖ (三)炮眼深度
炮眼深度是指炮眼底到工作面的垂直距离,而沿炮眼 方向的实际深度叫炮眼长度。
炮眼深度的大小,不仅影响着每个掘进工序的工作量 和完成各工序的时间,而且影响爆破效果和掘进速 度。
目前,在我国小断面平巷掘进中眼深以1.5~2.5m用 得最多。在中等断面以上的巷道掘进中,采用凿岩 钻孔台车凿岩,将眼深增至3~3.5m,在技术经济 上是合理的。
3.螺旋形掏槽
❖ 它是由桶形掏槽发展而来的,其特点是各装药 眼至空眼的距离依次递增,呈螺旋线布置,并 由近及远顺序起爆,能充分利用自由面,扩大 掏槽效果,其扩槽原理如图7—8所示。小直径 空眼螺旋形掏槽的典型布眼方案如图7—9所示。
直眼掏槽爆破技术在小断面坑道中的应用
直眼掏槽爆破技术在小断面坑道中的应用发布时间:2021-07-27T15:00:34.087Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:花瑞[导读] 提要:济南市1029工程3#出入口断面小,地下坑地道爆破开挖存在进尺短,爆破效果差,靠近掌子面的开挖轮廓线经常出现欠挖现象。
中铁十四局集团第二工程有限公司山东省泰安市 123000提要:济南市1029工程3#出入口断面小,地下坑地道爆破开挖存在进尺短,爆破效果差,靠近掌子面的开挖轮廓线经常出现欠挖现象。
分析该现象产生的原因,并结合现场实际情况重新进行爆破设计。
通过实践证明,直眼掏槽技术在小断面坑地道施工中得到了预期的开挖效果,为今后小断面坑地道工程施工积累了经验。
关键词:直眼掏槽小断面坑地道爆破技术1.工程概述1.1工程概况某项目为地下坑道式工程,共设有三个出入口,3#坑地道开挖断面主要为3.4m×4.15m(宽×高)-3.4m×6.15m(宽×高)不等。
3#出入口承担施工任务长达773m,因竖井通风道位于3#坑地道,采用反开挖方案施工,因此3#出入口成为该工程施工的关键线路,该通道断面小,坑地道较长,施工难度大。
3#出入口地质剖面图显示,洞口段覆盖层为含碎石的粉质粘土,洞身为中风化石灰岩,灰色,隐晶质结构,中厚层状结构,主要为方解石组成,其次为白云石,围岩级别为IV级。
地下水不发育,主要靠大气降水补给,洞身开挖条件较好。
2.爆破方案的初选与优化2.1楔形掏槽由于3#出入口开挖断面较小:3.4×6.15m,无法进行多台钻机同时钻孔,洞口段围岩为V类,采用两台阶法施工。
前期按坑地道施工原则:小进尺、弱爆破。
开挖方案采用上下台阶施工,爆破开挖初选为楔形掏槽的爆破开挖方式,并制定上台阶爆破参数,根据规范不同围岩的装药系数进行计算,并结合现场爆破效果调整爆破参数至最优。
上台阶楔形掏槽爆破主要经济技术指标如下,设计钻孔深度1.7m,实际每循环进尺每循环进尺1.4m,炮孔利用率82.3%,开挖量22.20m³,炸药单耗2.39kg。
小断面隧洞开挖施工技术
数字应用52产 城小断面隧洞开挖施工技术滕炜 汪琪琦摘要:隧道工程的施工有着隐蔽性较大、作业空间有限、地质条件复杂和干扰因素多的特点,我们应该对其隧道工程施工技术开展总结,进而利于后期类似工程顺利的施工。
本文主要结合案例对小断面隧道开挖施工技术进行了阐述,以供参考。
关键词:小断面隧道;开挖施工;质量控制1 案例工程的概况分析本文主要是以某某隧道为例,隧洞出口里程桩号为22+252.77,底板标高1355.88m;开挖断面设计为马蹄型,长约200m,宽6.82m,高6.82m。
本单项工程属于地下暗挖工程,采用新奥法施工,本工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。
2 隧洞工程的开挖施工技术2.1 洞脸开挖根据洞脸开挖方案,洞口及边坡部分已按施工方案开挖完成,在进洞前完成边坡挂网喷护确保边坡安全。
2.2 隧洞开挖爆破设计隧洞起爆网络采用电雷管起爆、孔内非电毫秒雷管微差延时,孔口导爆索传爆起爆网络。
爆破钻孔采用中部水平直眼掏槽,主爆孔加强松动爆破、周边孔光面爆破的技术,起爆采用毫秒微差爆破方式分段起爆。
(1)孔径及炸药采用YT-28型风动凿岩机钻孔,钻孔直径A42mm,药卷选用A32mm乳化炸药。
现场不设炸药库,采用民爆公司临时配送的方式供应炸药。
(2)孔深Ⅴ类围岩洞段主爆孔及掏槽孔钻孔深度1.7m,光爆孔孔深1.5m,预计循环进尺1.5m。
(3)周边孔钻孔参数周边孔采用光面爆破,应采用“多打孔、少装药”的方式。
周边孔的钻孔直径与主爆孔相同,均为42mm,周边炮孔的孔间距取45cm。
(4)掏槽类型本工程隧洞断面较小,岩性强度不大,适用于中部楔形掏槽爆破。
(5)装药结构及堵塞形式1)装药结构:采用不耦合装药,采用导爆索引爆炸药,延时雷管起爆。
2)堵塞方式:所有装药炮眼用黏土堵塞,严禁不堵孔起爆。
(6)爆破试验1)爆破试验与开挖支护循环进尺相结合,不单独进行爆破试验;2)根据围岩、爆破后石渣及爆破残孔情况及时修正和调整爆破参数;(7)爆破效果监测及爆破设计优化1)爆破效果检查:主要是对超欠挖控制、开挖面平整度、爆破进尺等是否达到爆破设计要求,爆出石渣大小是否适合装渣等要求的检查。
隧道全断面深孔楔形掏槽技术要求
隧道全断面深孔楔形掏槽技术要求
在进行隧道全断面深孔楔形掏槽前,需要进行一些准备工作。
首先,要对掏槽区域进行清理,清除表面杂物和泥土等。
其次,需要确定掏槽的位置和方向,并进行标记。
最后,要进行安全检查和施工计划制定。
二、深孔楔形掏槽技术要求
在进行隧道全断面深孔楔形掏槽时,需要遵循以下技术要求:
1.掏槽深度和宽度应符合设计要求,且掏槽壁面必须光滑平整。
2.掏槽应按照设计要求进行分段掏槽,掏槽段之间应保持均匀。
3.掏槽时应采用逐层掏槽的方法,每一层掏槽前需要进行衬砌,保证掏槽的稳定性。
4.掏槽时应注意掏槽机具的选择和使用,掏槽速度应根据地质情况和掏槽段的深度进行控制。
5.掏槽完成后,应及时清理和处理掏槽区域内的杂物和余土等。
三、施工安全要求
在进行隧道全断面深孔楔形掏槽时,必须严格遵守施工安全要求,保证施工人员的安全。
具体要求包括:
1.掏槽机具必须符合国家安全标准,操作人员必须经过专业培训后方可操作。
2.施工现场必须设置安全警示牌和隔离带等设施,保证施工区域的安全。
3.施工现场必须进行安全检查,确保施工前后的安全措施得到有
效实施。
4.施工人员必须穿戴齐全的防护用具,包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
5.施工过程中必须严格遵守施工规程和操作规范,保证施工的安全和质量。
以上是隧道全断面深孔楔形掏槽技术要求的相关内容,施工过程中需要严格遵守相关要求,确保隧道全断面深孔楔形掏槽的安全和质量。
新版小断面隧道爆破设计(隧道爆破施工)
XXX隧道III级围岩全断面光面爆破设计1 工程概况由XXX公司承建的XXX隧道属于单线铁路隧道,位于青海省XXX山中段。
起迄里程为DK309+058~DK316+314,长7256米。
隧道岩层主要以奥陶系上统片理化蚀变安山岩和华力西期花岗岩为主。
隧道围岩级别分为III、IV、V级3种形式。
开挖采用钻爆法施工、光面爆破技术。
III级围岩采用全断面施工,IV级围岩采用两台阶法施工,V 级围岩采用三台阶法施工。
隧道进口海拔高度3257.1m,出口海拔高度3170m,斜井洞口海拔高度为3300m。
属于典型高原隧道。
隧道最大埋深约为220米。
隧道通过地层为第四系上更新统洪积细角砾土、奥陶系上统片理化蚀变安山岩,震旦系中统片岩,大理夹片岩,华力西期花岗岩及断层角砾岩。
细角砾土主要分布在地表,岩质中密。
其余岩层埋藏在表层以下,石质均较坚硬。
隧道区地质构造活动强烈,地质情况复杂,岩浆活动复杂多变,断层、褶皱构造较为发育,具有长期、多次、反复活动的特点。
2 施工方法该隧道III级、IV级普通围岩占了74%,支护主要设计参数为钢筋网、锚杆和喷射混凝土,岩体整体性较好,地质情况良好。
根据现场实际地质情况,洞身III级、IV级普通围岩采用全断面法光面爆破进行控制。
光面爆破参数应综合考虑隧道地质情况,开挖断面,开挖进尺及合理选择爆破器材等方面进行设计,我项目部在实施钻爆设计时,钻眼采用简易钻眼平台,YT-28风钻打眼。
起爆方式为非电雷管孔内微差起爆。
钻爆参数为:掏槽眼深度3.0m,周边眼辅助眼及底板眼眼深2.7m,循环进尺2.7m,爆破开挖使用RJ-2型乳化炸药,爆破网络采用非电毫秒雷管起爆、孔内微差爆破。
施工步骤如下:放样测量—炮孔定位—施钻、清孔—装药—爆破—出渣—复测断面○1 测量放样:钻眼前,测量人员必须准确绘出开挖断面的中心十字线和轮廓线。
○2 定位钻眼:按爆破设计图,标出所有炮眼的位置,特别要控制好掏槽眼和周边眼的位置,误差应分别控制在3cm和2cm以内。
浅谈小断面隧洞工程开挖爆破施工控制
浅谈小断面隧洞工程开挖爆破施工控制作者:李健来源:《科技视界》2016年第09期【摘要】近年来,国民经济长足发展,为满足工业生产、城镇居民生活用水及城市综合市政应用的需要,大跨度的引水及城市综合管廊工程得到了较大的发展。
这类工程的共同特点就是地质较为复杂,且隧洞断面小。
如何有效控制隧洞的开挖质量,值得探讨研究。
本文以山西引黄水利工程隧洞开挖爆破施工为例进行总结,希望对类似工程施工者能提供一定帮助。
【关键词】隧洞;小断面;开挖爆破;施工控制1 工程概况山西引黄工程交汾灵9#支洞穿奥陶系中统峰峰组上段灰岩、白云岩,钻孔揭露,其采取率及RQD值均较低,建议围岩单位弹性抗力系数K0=300~500MPa/m,坚固系数fK=2~3,泊松比μ=0.29~0.32,变形模量2~5GPa。
围岩工程地质分类为Ⅳ~Ⅴ类,围岩稳定性较差,隧洞开挖时存在涌水、突水可能性。
开挖断面尺寸为洞宽3.34m,直腿段2.6m,拱顶开挖半径1.24m。
隧洞断面为洞为典型的小断面(跨度2 钻孔爆破参数确定2.1 凿岩机具的选取根据选取的爆破方案,爆破钻孔机具采取YT28型气腿式凿岩机,Φ42mm直径的钻头钻孔。
钻头为“十”字型硬质合金钢,钻杆规格为中空六棱型,钻杆长度分别1.5m、2m、2.5m几种规格。
2.2 爆破器材的选取根据爆破规模及岩石特性,选用二级煤矿许可乳化炸药为主炸药、电雷管激发、非电导爆雷管起爆,所需爆破器材见表1:表1 爆破器材需求列表2.3 主要爆破参数的确定本项目隧洞断面均较小,采用全断面开挖,爆破参数如下:2.3.1 周边眼间距E、最小抵抗线W周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素,借助于经验公式E=Ki×d,一般情况下E=(8~12)D(D为炮眼直径);抵抗线W=(1.0~1.5)E。
本设计炮眼间距E为500-600(mm),炮眼直径D为42mm,满足对E、W值的要求,施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。
楔形掏槽在隧道开挖中的应用
楔形掏槽在隧道开挖中的应用1 前言隧道爆破不同于露天爆破,它只有一个自由面即开挖面,爆破效果的好坏,取决于临空面的性质(大小、数量),就改善隧道整体爆破效果出发,必须通过掏槽方式人为地创造新的自由面(临空面),通常利用钻孔方式的不同,形成多种多样的临空面,最早最原始的方法是即发掏槽,即用多个相距甚密的垂直炮孔进行齐发爆破,这种掏槽方式炮孔利用率较低,可达孔深的60~70%,并且爆破产生的振动很大,随后又发展为斜眼掏槽,如单斜面掏槽、锥形掏槽、扇形掏槽、楔形掏槽等。
掏槽方式与钻孔机械先进程度相关,随着液压凿岩台车的使用和电脑台车的进一步发展,隧道爆破掏槽由斜眼掏槽方式发展为直眼掏槽。
如裂缝掏槽、五梅花中空掏槽、桶形掏槽、螺旋形掏槽等,实践中采用何种掏槽方式必须考虑到所使用的钻孔机械,当采用手持风钻钻孔时,大多采用斜眼掏槽方式,当岩石较软时,对爆破振动有严格要求时,必须采用有利于降低爆破振动的直眼掏槽方式。
如螺旋形掏槽或桶形掏槽等,当采用大型钻孔台车时,必须使用直眼掏槽方式才能获得较大的爆破进尺。
如大瑶山隧道进尺达4~5m,我局施工的米花岭隧道Ⅳ类围岩3.8~4.0m,宁台温高速公路黄土岭隧道Ⅴ类辉长岩采用半电脑台车钻孔,其循环进尺4.0m等,这些炮孔利用率均达95%及以上,而且获得较好的光爆效果。
这些开挖设备利用在长大隧道,岩石特别坚硬的施工环境下发挥出巨大经济效益。
由于加强成本管理,目前建筑市场招投标还存在很多问题,以致相互压价,低标中标以及人为原因提前工期等因素影响,迫使施工单位采用较适用的施工手段和施工方法,因此目前隧道爆破开挖似乎又回到60~70年代的开挖水平上,我这里指的是爆破开挖技术,除非采用液压凿岩台车施工的隧道外,一般隧道爆破大多采用斜眼这种较为远古的施工方法,正由于斜眼掏槽具有较多的优点(下面将要提到这些),及受与施工管理相关等因素的制约,在目前仍然是一种隧道爆破的主要掏槽方式。
小断面隧道施工中斜眼掏槽的应用
小断面隧道施工中斜眼掏槽的应用摘要:结合太行山隧道4#斜井爆破方案的选择和应用。
介绍斜眼掏槽对小断面隧道爆破效果的影响,通过工程实际情况进行类比。
分析斜眼掏槽爆破在小断面隧道中优势。
关键词:爆破;斜眼掏槽1. 工程概况1.1 工程简介太行山隧道4#斜井起讫里程为斜01+500~斜0+00,全长1500m,隧道以Ⅱ级围岩、Ⅲ级围岩为主。
洞身段为圆拱直墙型断面,断面尺寸6.3×6.9m(宽×高),综合纵坡为10.07%。
斜井最大埋深285m。
1.2 工程地质及水文隧洞沿线出露地层为大理岩、石英片岩、夹变粒岩、片麻岩。
洞身段大多位于风化岩体~新鲜岩体中,岩体从较破碎到较完整。
洞身段大多位于地下水位以下。
地下水分布主要受节理、裂隙、溶隙的发育和分布情况控制,主要表现为裂隙水、岩溶水。
1.3 施工方案基本情况1.3.1 开挖断面大小洞身段为圆拱直墙型断面,断面尺寸6.3×6.9m(宽×高),面积为41m2。
1.3.2 施工设备配备在斜井施工中,采用工字钢、钢管、钢筋等焊接自制成钻孔台架,台架上安装有高压风、钢管、通用闸阀、连接风钻及照明灯具,可以供15台风钻同时钻眼施工。
采用11台YT-28气腿式凿岩机同时钻眼,钻眼孔径为42mm。
2. 理论依据光面爆破作为一项较为先进的控制爆破技术,在其掏槽眼、辅助眼和周边眼中,掏槽眼的主要作用是爆破出新的自由面,为其他炮眼创造有利的爆破条件;辅助眼的作用是进一步扩大和延伸掏槽的范围;周边眼的作用是控制隧道断面的规格和形状。
因此,掏槽成败是光面爆破的关键,它不仅影响周边眼的爆破,而且关系到进尺长短。
3.光面爆破设计3.1 光面爆破的起爆顺序掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮。
3.2 光面爆破参数的确定3.2.1 周边孔间距E周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3~5°。
隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法(2)
隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法一、前言隧洞开挖是在地下进行的一项工程,其施工方法多种多样。
本文将介绍一种常用的隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法。
该工法特点明显、适应范围广泛,可以为实际工程提供指导和参考。
二、工法特点隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法最大的特点是掏槽顺序。
采用该工法时,先从隧洞两侧采掘楔形区,再从中间挖掘洞室,最后完成洞室两侧的收尾工作。
该工法具有以下特点:1. 分阶段施工,逐步暴露洞壁,大大减小坍落和塌方的危险。
2. 施工过程中掏槽面积小,减小对洞壁的影响,提高施工效率。
3. 可以采取缓慢掏槽、交替掏槽等变种方法,根据地质条件灵活调整,适应性强。
三、适应范围该工法适用于各种地质条件下的隧洞开挖,包括软岩、高地应力、软弱地层等。
特别在软弱地层中,该工法能够减小地表沉降和对周围建筑物的影响,减少地质灾害的可能性。
四、工艺原理该工法与实际工程之间的联系在于工艺原理的应用。
施工过程中,通过采用楔形掏槽、逐步暴露洞壁等技术措施,保证施工的安全、高效。
楔形掏槽可以减少洞体挖掘前的围岩面积,以减小坍落的可能;逐步暴露洞壁则能够掌握隧洞开挖的进度和变形情况,以便及时采取措施应对地质变化。
五、施工工艺隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法的施工过程主要分为以下几个阶段:1. 预处理:包括地表围护施工、排水和泄水工程等准备工作。
2. 楔形掏槽:从隧洞两侧开始,先采掘楔形区,设置支撑结构以保证施工安全。
3. 洞室掏槽:在楔形区采挖完成后,再从中间向两侧挖掘洞室,同时进行支护工作。
4. 收尾工作:完成洞室两侧的收尾工作,包括构筑物建设、照明通风等。
六、劳动组织根据工法的特点和施工过程的需求,对劳动力的组织和管理进行合理安排,包括施工人员的培训、工作流程的调整等,以保证施工进度和质量。
七、机具设备隧洞开挖分部楔形掏槽施工工法需要的机具设备包括挖掘机、推土机、掘进机、泥浆平衡管道系统等。
这些机具设备的选择与性能、使用方法等需要进行详细介绍,以便工程人员进行合理选择和使用。
小断面隧道施工技术分析
第35卷第1期邢台职业技术学院学报V ol.35No.1 2018年2月Journal of Xingtai Polytechnic College Feb. 2018小断面隧道施工技术分析吴景利(中铁十八局集团建筑安装工程有限公司,天津 300000)摘要:针对小断面隧道施工技术,结合工程实例,在简要阐述工程难点的基础上,分析了工程特点及方案的选定,最后深入分析了施工方案及技术措施,得出科学合理的应用小断面隧道施工技术不但可以行之有效的提高施工效率,而且也可以提高施工经济效益和社会效益的结论,希望对相关单位有一定帮助。
关键词:小断面隧道;光面爆破;施工技术;出碴工况中图分类号:U455.6 文献标识码:A 文章编号:1008—6129(2018)01—0093—04大量工程实例表明,在小断面隧道施工中,选择科学合理的施工技术是提高施工的关键,也是确保机械设备和人员安全的主要途径。
但我国对小断面隧道施工技术的研究还有待进一步深入分析。
因此,本文基于工程实例,对小断面隧道施工技术做了如下分析。
一、工程概述金井岩隧道全长1629.3m,施工工期为13个月。
金井岩隧道为山体越岭隧道,隧道位于沙县青州镇东约 4.5km处。
设计隧道进口座标:X=39602477.09,Y=2930773.29,海拔为330.10m;出口座标:X=39600855.00,Y=2930859.00,海拔为557.14m,高差约227.04m。
隧道进口至出口轴线方向为267,隧道长1629.30m,隧洞最大埋深约220.00m。
二、工程施工难点1.小断面隧道爆破施工难点通过现场勘探显示,在该隧道工程中,Ⅲ级围岩占隧道全长的85%以上,具体施工中,如何切实做好Ⅲ级围岩的爆破施工是整个工程的难点和重点。
在小断面隧道爆破施工中,临空的面比较小,难以控制。
任何一方面没有控制好,硬质围岩就会发生拒爆的现象,从而导致隧道工程发生欠挖现象,从而影响隧道工程施工的质量。
小断面隧道钻爆施工楔形掏槽眼的布置
小断面隧道钻爆施工楔形掏槽眼的布置一、引言隧道和地下工程在我国的经济建设与社会发展中起着重要的作用,随着国家建设事业迅速发展,隧道工程建设需要解决速度快、质量好、材料省等问题。
在目前和未来几年内钻爆法依然是贵州片区隧道掘进的主要技术手段,而爆破成功与否取决于掏槽是否成功,同时掏槽眼还决定进尺,所以在施工过程中应着力研究掏槽技术,在保证围岩稳定的前提下,最大程度的提高爆破进尺。
掏槽爆破涉及爆破学、爆破力学、岩石力学、岩石抛掷等等,爆破作用属于三维问题,且掏槽爆破是爆破近区问题,爆破介质在爆炸载荷作用下力学行为具有非线性特征。
所以在对掏槽爆破研究中,运用数学数值模拟和物理模拟都有较大难度与不确定度,对于掏槽爆破深入系统的研究不是很多,目前常见的文献多是根据现场施工情况进行的经验总结。
随着隧道施工逐步向着机械化的发展,随着带来的是全断面深孔爆破技术的推广和应用,这促使深孔直眼掏槽技术有很快的发展速度,并且得到了广泛的应用。
但是直眼掏槽也有其缺点,它的炸药消耗量大,炮眼利用率低,并需要大直径中空孔为其提供凌空面,这在一定程度上限制了深孔直眼掏槽技术的普遍应用。
且在岩石条件复岩性既坚硬又有较大韧性、破岩条件十分困难的情况下,直眼掏槽很难保证掏槽爆破效果,此时楔形掏槽爆破技术却能显示出更大的优越性。
而对于楔形掏槽爆破目前还没有相对成熟的研究结果,掏槽机理和爆破参数研究依然处于经验总结和试验阶段。
本文章也是在理论的计算基础上进行实践,从而获得实践经验,把所得经验在运用到理论,结合再去实践,如此循序渐进,相信定会总结出最优的楔形掏槽眼布置方法。
二、爆破参数的确定1、爆破对象本次爆破研究断面面积为38.16m²,属于小断面隧道。
围岩等级为IV级,隧道施工方法为台阶法,本次主要对上台阶第一排掏槽眼展开研究。
2、掏槽面积及布控形式经过断面图得知上台阶面积为17.2m²,宽度6.62m,高3.31m,在长宽各三分之一处设置第一排掏槽孔,掏槽面积大约为2x1m²,布孔形式采用效率较高的对称孔。
小断面隧洞爆破方案
引用标准:《爆破安全规程》GB6722—2003和《土石与爆破工程施工及验收规范》GB201—83《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》。
1工程概况李家峡水库灌溉工程南干渠第一标工程包含4座隧洞,全长3062.09m,期中:1#隧洞桩号为1+060.81~2+777.05,长1716.24m;2#隧洞桩号为2+802.18~3+363.21,长561.03m;3#隧洞桩号为3+774.43~3+888.89,长114.46m;4#隧洞桩号为4+107.47~4+777.83,长670.36m。
1#、2#、3#隧洞为直线隧洞,洞形呈城门洞型;4#隧洞为折线隧洞,洞形呈马蹄形。
本标段隧洞工程围岩情况为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩。
2隧洞开挖方法采用钻爆法全断面掘进施工,利用自制简易式钻孔平台,人工手持风钻成孔,人工装药,电雷管起爆非电毫秒雷管,乳化炸药小药量爆破,周边实施光面爆破。
2.1 开挖准备人员、凿岩机、钻爆台架就位,启动空压机供风,开启水泵供水,电源开启提供照明。
2.2 测量和布孔在钻孔前用全站仪和水准仪准确测量出中线、轮廓线和水准高程,标出中心线和腰线及主要炮孔位置(周边孔、掏槽孔、底孔)。
2.3 钻爆作业㈠Ⅲ类围岩隧洞钻爆作业采用钻孔平台手持式螺旋钻或TY-28手风钻钻孔,孔径φ42mm,按照光面爆破钻爆设计图进行钻孔。
除楔形掏槽孔外,其余炮孔均应与洞轴线平行;周边孔间距控制在55~60cm之间;周边孔采用间隔装药,导爆索联结,装药量为炮孔深度的35%;爆破孔间距为60~70cm;掏槽孔和底孔装药量为炮孔深度的80%。
开挖进尺为2~2.2m,炮孔利用率为90%以上,炮孔深度2.0m,掏槽孔为1.05~2.3m。
炸药为φ32mm乳化药卷,单耗控制在2.0~2.2kg/m3,电雷管接非电毫秒雷管微差起爆,周边孔炮孔爆破残痕达到85%以上。
起爆顺序:掏槽孔→爆破孔→周边孔、底孔。
爆破设计详见《Ⅲ类围岩隧洞开挖爆破设计图》。
隧道全断面深孔楔形掏槽技术要求
隧道全断面深孔楔形掏槽技术要求
为了保证隧道施工质量和安全,全断面深孔楔形掏槽技术应该具备以下要求:
1.技术操作规范:在施工前,应对施工人员进行技术培训,掌握深孔楔形掏槽技术的操作规范和安全措施。
2.合理设计方案:针对不同地质情况,制定合理的掏槽方案,保证施工质量和安全。
3.精准掘进孔口:先进行钻炮爆破或机械掘进,然后根据设计要求精准掘进孔口,确保掏槽质量。
4.掌握掘进速度:掘进速度应根据地质情况、隧道长度和深度等因素进行掌握,避免掏槽过慢或过快,导致质量和安全问题。
5.加强质量检验:对掏槽质量进行全面检验,确保施工质量符合设计要求和技术标准。
6.做好安全防护:在施工过程中,加强安全防护,保证施工人员的安全和设备的正常运转。
对于地质条件复杂的隧道,应增加防护措施,避免发生安全事故。
综上所述,全断面深孔楔形掏槽技术的要求较高,需要施工人员具备一定的技术水平和经验。
只有在技术操作规范、合理设计方案、精准掘进孔口、掌握掘进速度、加强质量检验、做好安全防护的情况下,才能保证隧道施工质量和安全。
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小断面隧道钻爆施工楔形掏槽眼的布置
一、引言
隧道和地下工程在我国的经济建设与社会发展中起着重要的作用,随着国家建设事业迅速发展,隧道工程建设需要解决速度快、质量好、材料省等问题。
在目前和未来几年内钻爆法依然是贵州片区隧道掘进的主要技术手段,而爆破成功与否取决于掏槽是否成功,同时掏槽眼还决定进尺,所以在施工过程中应着力研究掏槽技术,在保证围岩稳定的前提下,最大程度的提高爆破进尺。
掏槽爆破涉及爆破学、爆破力学、岩石力学、岩石抛掷等等,爆破作用属于三维问题,且掏槽爆破是爆破近区问题,爆破介质在爆炸载荷作用下力学行为具有非线性特征。
所以在对掏槽爆破研究中,运用数学数值模拟和物理模拟都有较大难度与不确定度,对于掏槽爆破深入系统的研究不是很多,目前常见的文献多是根据现场施工情况进行的经验总结。
随着隧道施工逐步向着机械化的发展,随着带来的是全断面深孔爆破技术的推广和应用,这促使深孔直眼掏槽技术有很快的发展速度,并且得到了广泛的应用。
但是直眼掏槽也有其缺点,它的炸药消耗量大,炮眼利用率低,并需要大直径中空孔为其提供凌空面,这在一定程度上限制了深孔直眼掏槽技术的普遍应用。
且在岩石条件复岩性既坚硬又有较大韧性、破岩条件十分困难的情况下,直眼掏槽很难保证掏槽爆破效果,此时楔形掏槽爆破技术却能显示出更大的优越性。
而对于楔形掏槽爆破目前还没有相对成熟的研究结果,掏槽机理和爆破参数研究依然处于经验总结和试验阶段。
本文章也是在理论的计算基础上进行实践,从而获得实践经验,把所得经验在运用到理论,结合再去实践,如此循序渐进,相信定会总结出最优的楔形掏槽眼布置方法。
二、爆破参数的确定
1、爆破对象
本次爆破研究断面面积为38.16m²,属于小断面隧道。
围岩等级为IV级,隧道施工方法为台阶法,本次主要对上台阶第一排掏槽眼展开研究。
2、掏槽面积及布控形式
经过断面图得知上台阶面积为17.2m²,宽度6.62m,高3.31m,在长宽各三分之一处设置第一排掏槽孔,掏槽面积大约为2x1m²,布孔形式采用效率较高的对称孔。
3、爆破参数
爆破所使用的药是直径32mm的乳化炸药,其长度为30cm,殉爆距离不小于3cm,猛度不小于12mm,做工能力不小于260ml,起爆感度为一发8号雷管,爆速不小于3200m/s。
炮孔直径42mm,+且无填塞。
故第一排掏槽炮眼角度确定为70°
在采用气腿凿岩机时,炮眼深度以1.8~2.5m为宜,本隧道采用YT29型凿岩机,故炮眼垂直深度一般在2.0m以左右。
通过计算掏槽炮眼深度为2.2m。
炮眼数目出可根据单位炸药消耗量,按下式估算后,再按经验方法确定炮眼数目:
N=qSmη/aP
式中N为炮眼数目;q为单位炸药消耗量kg/m3;S为隧道掘进面积㎡;m为每个炸药长度,m;η为炮眼利用率;a为装药系数,即装药长度与炮眼长度之比,一般取0.5~0.7;P为每卷炸药的质量kg。
单位炸药消耗量是一次爆破所需总炸药量和工作面一次爆下的实体岩石总体积之比,即:
q=Q/V
依据围岩等级确定q=2.1kg/m³;掏槽面积S=2㎡;炸药长度m=0.3m;炮眼利用率η=1;装药系数a=0.7;每卷炸药的质量P=0.3kg。
经过计算炮眼个数N=6个。
由以上所得参数得到理论效果图:
20070
°213,17
三、现场掏槽布置
隧道中线左边掏槽孔 隧道右边掏槽孔
装药后掏槽孔总览
四、爆后效果
爆后掌子面爆后进尺效果由此可见爆后效果良好,掌子面平整,无欠挖,进尺2m,符合预期效果。
五、经验总结
炮眼直径的大小会影响到钻眼效率、整个断面炮眼数目、炸药消耗量、岩壁平整度和爆后岩块的大小。
因此,我们要根据隧道断面大小、块度大小、炸药性能和凿岩机性能综合考虑,进行选择。
炮眼直径大,可减少炮眼数目,炸药能量相对集中,也可提高爆破效率,但伴随的缺点就是钻速下降,影响爆破质量和降低围岩稳定性。
炮眼深度决定了每一施工循环钻眼的工作量和每一循的进尺。
炮眼深度由围岩性质、隧道断面大小、出渣方式、凿岩机类型、炸药威力、工人技术水平等因素控制。
在小断面隧道施工过程中,由于断面的限制,目前只能采用浅孔爆破,故进尺会受到约束。
所以今后应以高速、高效、低成本、便于组织正规循环作业为原则,对掏槽炮眼深度进行改善。
炮眼数目的多少直接影响钻眼工作量、爆破岩石的块度等。
炮眼数目取决于岩石性质、爆破断面尺寸、炮眼直径和炸药性能等因素。
合理的炮眼数目应以保证掏槽效果的实现为原则。
一般是先以岩层性质和爆破断面大小进行初步估算,然后在断面图上做出炮眼布置,得出炮眼总数,并通过实践调整修正。
掏槽爆破是相邻掏槽孔装药爆炸作用相互叠加的结果,不同强度的岩石掏槽爆破时需要确定与之相适应的最佳炮孔倾角,才能有效调整炸药爆炸能量的分配形式和分配比例,使其与掏槽效果相匹配,提高炸药的有效能量利用率,确保良
好的掏槽效果。
楔形掏槽爆破机理还处于试验探索阶段,最佳炮孔倾角还不能进行定量计算,只能初步计算再结合现场研究,对于掏槽孔的参数定量计算还需要做进一步的研究。