关于单线铁路长隧道快速掘进施工技术的探讨
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一
法施 工 工 程 约 占总 量 的 ７ ％。 ０
爆 的导爆索应用 日益广泛 。４ 施工通风 ： 出或稀释爆破后产 生 ） 排 的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一 氧化碳 ， 同时排 除烟
１１ 隧道爆破技 术研 究进展 ．
供 借 我国采 用爆破 的方法进行 地下工 程开挖 大体经 历 了四个阶 尘 ， 给新鲜空气 ， 以保 证隧道 施工人 员 的安 全和 改善 工作环 境 。５施 工支 护 ： ） 隧道开挖必须 及时支 护 ， 以减少 围岩松动 ， 防止 段 ：） ０ 纪 ５ 代及 以前的人工钻孔 阶段 ， 要用 钢钎 、 锤 １２ 世 ０年 主 铁 塌方 。施 工支护 分为构件 支撑 和喷 锚支护 。构件 支撑一般 有木 和人力 斗车进行人工操作 ； ）Ｏ年 代 ～７ 年代 的小型 机具施工 ２６ （ 】 金属 、 钢木混合构件等 ， 现在使 用钢支撑者逐 渐增多。６ 装碴 ） 阶段 ， 以手持风钻 、 风动装 岩机和 电瓶 机车 、 斗式矿车进行 施工 ； 料 、 在开挖作 业中 ， 装碴机 可采用 多种 类型 。运输机 车有 内 ３７ 年代后期开始 ， ）０ 逐步完 善和改进 了隧道爆破 技术 ， 试验光面 与运输 ： 燃牵 引车 、 电瓶 车等 ； 运输 车辆有 大斗车 、 槽式列 车、 梭式矿 车及 爆破和预裂爆破技术 ；）０年代开始 ， ４９ 隧道 大断面或全 断面开挖 运输线分有轨和无轨两种 。 方法应用广泛 ， 光面爆破技术已趋于成熟并成为工程建 设中强制 大型 自卸汽车等 ； 考核项 目。尽管经历 了这么多阶段 ， 单线铁路长 隧道 开挖方法 ２ 单线 隧道爆 破掘 进技术 特点 分析 和发展 方 向 但
１ 钻爆 掘进技 术方 法简述
０ ０ 周边孔 的装 药量要 少些 。 目 ， 道施 工 方法 主 要有 钻 爆法 、 械 开 挖 法 （ Ｂ 、 前 隧 机 Ｔ Ｍ 盾 填炸药率约为炮眼长度 的 ６ ％～８ ％， 可把 硝胺炸 药制成 长 的管状药 卷 ， 以便 填入炮 构 ）机械结合 钻爆开挖法三种。对一般岩石 隧道 ， 、 尽管近年来 隧 Fra Baidu bibliotek为缩短装药时间 ，
打孔 ， 后引进前 苏联 ＯＭ５ ６型手 风钻 、 ０ 手持式风钻 、 型支架式 ２ ｉ 等小直径 炸药 药卷后 可 在一定 程度 上满 足施 工要 求 ， 轻 ５Ｙ Ｙ ｎｌ 但
仍以钻爆法为主 ， 目前 ， 国的隧道爆破 技术 已经达 到世界先进 我
１爆 破器材 。爆破 器材 进步 缓慢是 当前制 约隧道爆 破技术 ）
现场经常遇到光 面爆破 所需小药卷 水平。钻爆技术发展主要体现在 以下几个方 面 ：） １ 钻孔机械 。我 发展的主要 因素之一 。例如 ， 国开始采用钻爆法开采铁路 隧道时 ， 刚开始 主要是依靠人工钢钎 炸药 供应 困难 问题 ， 为此 把常规炸药改装成 直径 ２ ｒ，２ｎＴ， ０ｒ ｎ２ ｑｌ ｎ ｌ
多采用 分 时间阶段 爆破 的 电雷 管或毫秒 雷管起爆 。 难。因此 ， 国内仍然主要 采用钻爆 法进行隧道 开挖施工 ， 尤其是 爆破 的效果 ， 般拱部采用光 面爆破 ， 边墙采 用预裂爆破 。近期发展 的非电引 对于 ３ｋ ｍ～５ｋ ｒ ｎ范围内 的短 隧道施 工更是如此 ， 目前 采用钻爆
・
２０ ・ ９
第３ ６卷 第 ７期 ２０ １０年 ３月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ． １３ ７
ＭＲ． ２ ０ ｒ ０１
文 章 编 号 ：０ ９６２ （０ ０ ０ —２ ００ １０ —８ ５２ １ ｝７０ ９ —２
业主对项 目投资的 回报。因此 ， 如何实现长 隧道的快速掘进一直 深度严格钻孔 。单线隧道全断面开挖 ， 采用钻孔 台车配备 中型凿
成 为工 程 界 隧 道 同 行 们 特 别 关 注 的 问题 之 一 。
岩机 ， 钻孔深度约为 ２ ５ｍ～４ ０ｍ。２ 装药 ： ． ． ） 在掘进孔 、 掏槽孑 和 Ｌ 周边孔内装填炸药 。一般装填 硝胺炸 药 ， 有时 也用 胶质炸药 。装
关 于单 线 铁路 长 隧 道快 速 掘 进 施 工技 术 的探 讨
张 玉 印
摘 要： 针对如何 实现长 隧道 的快速掘进这 一 问题 ， 简要介绍 隧道爆 破技 术研 究进 展和钻爆 法施工作 业过程 的基 础 在
上， 阐述 了单线隧道爆破掘进技术的特点及发展 方向， 总结 了我国 目前 隧道爆破工程 中存在 的问题。 关键词 ： 单线铁路 ， 快速 掘进 ， 爆破 技术， 隧道 ， 点 特
也可利用特 制 的装药 机械 把 细粒 状 药粉射 人炮 孔 中。３ 爆 ） 道掘进机发展较快 ， 掘进机在坚硬 和破 碎岩石隧道 中开挖 速度 眼 ； 但 破： 在全断 面掘进 中， 了减小爆破对 围岩的振动和破 坏 ， 为 并保证 不高 、 设备投资 巨大 、 动力消耗量大 、 部件 大而沉重 及运输组 装困
楔 而达到缩短工期 的 目的 ， 以长 大隧道往 往成为一条线路 或者 一 中央 掏 槽 、 形 掏 槽 的 斜 眼 掏 槽 。 所
个项 目的控制工程 。它 的施工 速度经 常决定 着整个项 目的总 工 １２ 钻爆 法施 工作 业过程 概 况 ． 期， 不仅影响着施工 单位 的经济效 益 ， 至可 能最 终直 接影响 着 甚 １ 钻孑 ： 先 设 计炮 孔 方 案 ， 后 按 设 计 的 炮 孔 位 置 、 向 和 ） Ｌ要 然 方
中图 分 类 号 ： ５ ．２ Ｕ４５ ４ 文献标识码 ： Ａ
由于隧道工程是一种地下长细结构 ， 其工程特点决定 了长大 建设管理中的强制性考 核项 目。３ 爆破 技术 。在 布孔和 掏槽方 ） 隧道的建 设工期一般 会 比较长。因为 不可能通 过一 味增加资 源 面 ， 一般沿用矿山巷道 掘进 的经 验采 用斜孑 掏槽 ， Ｌ 其形式 有角锥
法施 工 工 程 约 占总 量 的 ７ ％。 ０
爆 的导爆索应用 日益广泛 。４ 施工通风 ： 出或稀释爆破后产 生 ） 排 的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一 氧化碳 ， 同时排 除烟
１１ 隧道爆破技 术研 究进展 ．
供 借 我国采 用爆破 的方法进行 地下工 程开挖 大体经 历 了四个阶 尘 ， 给新鲜空气 ， 以保 证隧道 施工人 员 的安 全和 改善 工作环 境 。５施 工支 护 ： ） 隧道开挖必须 及时支 护 ， 以减少 围岩松动 ， 防止 段 ：） ０ 纪 ５ 代及 以前的人工钻孔 阶段 ， 要用 钢钎 、 锤 １２ 世 ０年 主 铁 塌方 。施 工支护 分为构件 支撑 和喷 锚支护 。构件 支撑一般 有木 和人力 斗车进行人工操作 ； ）Ｏ年 代 ～７ 年代 的小型 机具施工 ２６ （ 】 金属 、 钢木混合构件等 ， 现在使 用钢支撑者逐 渐增多。６ 装碴 ） 阶段 ， 以手持风钻 、 风动装 岩机和 电瓶 机车 、 斗式矿车进行 施工 ； 料 、 在开挖作 业中 ， 装碴机 可采用 多种 类型 。运输机 车有 内 ３７ 年代后期开始 ， ）０ 逐步完 善和改进 了隧道爆破 技术 ， 试验光面 与运输 ： 燃牵 引车 、 电瓶 车等 ； 运输 车辆有 大斗车 、 槽式列 车、 梭式矿 车及 爆破和预裂爆破技术 ；）０年代开始 ， ４９ 隧道 大断面或全 断面开挖 运输线分有轨和无轨两种 。 方法应用广泛 ， 光面爆破技术已趋于成熟并成为工程建 设中强制 大型 自卸汽车等 ； 考核项 目。尽管经历 了这么多阶段 ， 单线铁路长 隧道 开挖方法 ２ 单线 隧道爆 破掘 进技术 特点 分析 和发展 方 向 但
１ 钻爆 掘进技 术方 法简述
０ ０ 周边孔 的装 药量要 少些 。 目 ， 道施 工 方法 主 要有 钻 爆法 、 械 开 挖 法 （ Ｂ 、 前 隧 机 Ｔ Ｍ 盾 填炸药率约为炮眼长度 的 ６ ％～８ ％， 可把 硝胺炸 药制成 长 的管状药 卷 ， 以便 填入炮 构 ）机械结合 钻爆开挖法三种。对一般岩石 隧道 ， 、 尽管近年来 隧 Fra Baidu bibliotek为缩短装药时间 ，
打孔 ， 后引进前 苏联 ＯＭ５ ６型手 风钻 、 ０ 手持式风钻 、 型支架式 ２ ｉ 等小直径 炸药 药卷后 可 在一定 程度 上满 足施 工要 求 ， 轻 ５Ｙ Ｙ ｎｌ 但
仍以钻爆法为主 ， 目前 ， 国的隧道爆破 技术 已经达 到世界先进 我
１爆 破器材 。爆破 器材 进步 缓慢是 当前制 约隧道爆 破技术 ）
现场经常遇到光 面爆破 所需小药卷 水平。钻爆技术发展主要体现在 以下几个方 面 ：） １ 钻孔机械 。我 发展的主要 因素之一 。例如 ， 国开始采用钻爆法开采铁路 隧道时 ， 刚开始 主要是依靠人工钢钎 炸药 供应 困难 问题 ， 为此 把常规炸药改装成 直径 ２ ｒ，２ｎＴ， ０ｒ ｎ２ ｑｌ ｎ ｌ
多采用 分 时间阶段 爆破 的 电雷 管或毫秒 雷管起爆 。 难。因此 ， 国内仍然主要 采用钻爆 法进行隧道 开挖施工 ， 尤其是 爆破 的效果 ， 般拱部采用光 面爆破 ， 边墙采 用预裂爆破 。近期发展 的非电引 对于 ３ｋ ｍ～５ｋ ｒ ｎ范围内 的短 隧道施 工更是如此 ， 目前 采用钻爆
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第３ ６卷 第 ７期 ２０ １０年 ３月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ． ６ Ｎｏ． １３ ７
ＭＲ． ２ ０ ｒ ０１
文 章 编 号 ：０ ９６２ （０ ０ ０ —２ ００ １０ —８ ５２ １ ｝７０ ９ —２
业主对项 目投资的 回报。因此 ， 如何实现长 隧道的快速掘进一直 深度严格钻孔 。单线隧道全断面开挖 ， 采用钻孔 台车配备 中型凿
成 为工 程 界 隧 道 同 行 们 特 别 关 注 的 问题 之 一 。
岩机 ， 钻孔深度约为 ２ ５ｍ～４ ０ｍ。２ 装药 ： ． ． ） 在掘进孔 、 掏槽孑 和 Ｌ 周边孔内装填炸药 。一般装填 硝胺炸 药 ， 有时 也用 胶质炸药 。装
关 于单 线 铁路 长 隧 道快 速 掘 进 施 工技 术 的探 讨
张 玉 印
摘 要： 针对如何 实现长 隧道 的快速掘进这 一 问题 ， 简要介绍 隧道爆 破技 术研 究进 展和钻爆 法施工作 业过程 的基 础 在
上， 阐述 了单线隧道爆破掘进技术的特点及发展 方向， 总结 了我国 目前 隧道爆破工程 中存在 的问题。 关键词 ： 单线铁路 ， 快速 掘进 ， 爆破 技术， 隧道 ， 点 特
也可利用特 制 的装药 机械 把 细粒 状 药粉射 人炮 孔 中。３ 爆 ） 道掘进机发展较快 ， 掘进机在坚硬 和破 碎岩石隧道 中开挖 速度 眼 ； 但 破： 在全断 面掘进 中， 了减小爆破对 围岩的振动和破 坏 ， 为 并保证 不高 、 设备投资 巨大 、 动力消耗量大 、 部件 大而沉重 及运输组 装困
楔 而达到缩短工期 的 目的 ， 以长 大隧道往 往成为一条线路 或者 一 中央 掏 槽 、 形 掏 槽 的 斜 眼 掏 槽 。 所
个项 目的控制工程 。它 的施工 速度经 常决定 着整个项 目的总 工 １２ 钻爆 法施 工作 业过程 概 况 ． 期， 不仅影响着施工 单位 的经济效 益 ， 至可 能最 终直 接影响 着 甚 １ 钻孑 ： 先 设 计炮 孔 方 案 ， 后 按 设 计 的 炮 孔 位 置 、 向 和 ） Ｌ要 然 方
中图 分 类 号 ： ５ ．２ Ｕ４５ ４ 文献标识码 ： Ａ
由于隧道工程是一种地下长细结构 ， 其工程特点决定 了长大 建设管理中的强制性考 核项 目。３ 爆破 技术 。在 布孔和 掏槽方 ） 隧道的建 设工期一般 会 比较长。因为 不可能通 过一 味增加资 源 面 ， 一般沿用矿山巷道 掘进 的经 验采 用斜孑 掏槽 ， Ｌ 其形式 有角锥