[发明专利]特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道岩体掘进爆破工程技术领域，尤其涉及用于特大断面山岭隧道的爆破开挖施工。

背景技术

因地形和线路走向等条件的限制，宽大公路穿越山岭时为满足通行要求，隧道断面面积往往要达到100m²以上，属特大断面隧道；钻爆法作为最为经济和高效的岩体隧道掘进方法，目前正广泛应用于各类岩土隧道的开挖掘进之中；针对大断面隧道及特大断面隧道目前采用的是中心掏槽的方式进行爆破开挖。

鉴于隧道掘进爆破开挖时一般仅有一个自由面，并不利于隧道内岩体的破碎开挖，因此，必须于隧道开挖掌子面上设置掏槽眼，并先于其它类型炮眼进行起爆，以为其它后续炮眼爆破时岩体碎胀提供足够空间。当前采用的中心掏槽的方式是在断面中心位置附近布置一个掏槽区域，但当隧道开挖断面过大时仅布置一个中心掏槽区域并不能提供足够的岩体碎胀空间，导致蹦落眼及周边眼爆破时的岩体夹制作用增大，炮孔利用率降低，难以达到设计循环进尺，易导致隧道施工工期滞后，隧道施工工程费用将大幅增加。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法，以期针对特大断面隧道形成足够大的腔体，避免后续辅助眼等爆破夹制作用增大，提高炮眼利用率低，保证设计进尺。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点是：将待开挖特大断面隧道划分为上台阶和下台阶进行施工；对于隧道上台阶待开挖岩体采用双侧楔形掏槽及分段毫秒延迟爆破的方法进行开挖，所述双侧楔形掏槽是指在上台阶掌子面中心线两侧的中下部对称布置两侧掏槽区域，各掏槽区域是平面形状呈楔形的竖向柱状区域，使掏槽爆破形成的槽腔能够为后续各类炮眼爆破提供足够的碎胀空间；所述分段毫秒延迟是指在排间设置毫秒延迟爆破进行各类炮眼的起爆，提高各类炮眼的利用率。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：设置两侧掏槽区域的掏槽眼对称于隧道中心，各掏槽区域的掏槽中心与隧道中心线的水平距离为4.0-4.5m，掏槽眼与掌子面间夹角为60°-65°；在掏槽区域的外侧与掏槽眼相邻设置为辅助掏槽眼，所述辅助掏槽眼与掌子面间夹角为65°-80°；周边眼与开挖轮廓面的夹角为2°，周边眼眼底落于开挖轮廓面外侧，且两者间净距控制不大于0.1m；在周边眼与邻近的辅助掏槽眼之间设置辅助眼，在两个掏槽区域之间也设置有辅助眼，在上台阶的底边设置底板眼，各辅助眼和底板眼垂直于掌子面钻设；所述掏槽眼、辅助掏槽眼、辅助眼和周边眼各自在竖向成排设置，所述底板眼沿上台阶的底边成排设置。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：设置起爆顺序为：首先为掏槽眼；随后依次为辅助掏槽眼和辅助眼；再后为底板眼，且不含两侧边墙位置处的底板眼；最后为周边眼，且包含两侧边墙位置的底板眼。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：所述掏槽眼、辅助掏槽眼、辅助眼、底板眼各排起爆时排间延时不小于50ms，周边眼与最后起爆炮眼间的延时不小于100ms。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：所述掏槽眼、辅助掏槽眼、辅助眼和底板眼均采用连续装药结构，雷管均采用毫秒延期导爆管雷管于炮眼底部进行反向引爆。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：所述周边眼采用轴向不耦合装药结构，药卷沿轴向切割为4-5cm的各小节，相邻小节以40-50cm的间隔放入周边眼内，周边眼内炸药采用导爆索进行起爆，各周边眼内导爆索在孔口外与主传导爆索呈“T”连接并进行传爆，起爆雷管设置在主传导爆索上。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：对于台阶的划分是首先在待开挖特大断面隧道上确定出上下台阶分界面，利用上下台阶分界面划分出上台阶开挖区和下台阶开挖区，以此确定上台阶开挖轮廓和下台阶开挖轮廓。

本发明特大断面隧道的双侧楔形掏槽掘进爆破方法的特点也在于：对于所述上台阶开挖轮廓进行光面爆破，对于所述下台阶开挖区采用水平浅孔拉槽爆破，对于所述下台阶开挖轮廓进行光面爆破。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明能有效防止特大断面隧道爆破过程中因一次开挖爆破岩体方量过大而无法达到设计开挖进尺，同时用于特大断面隧道岩体爆破开挖时，能确保掏槽爆破时能形成具有足够体积的掏槽腔体，为后续炮眼爆破提供足够的岩体碎胀空间，有效提高炮眼利用率和隧道围岩的完整性与自稳能力，有效提高隧道施工效率，降低施工成本。