一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，包括步骤S1.确定开挖方法、掏槽形式、掘进进尺、炮眼参数以及装药量；步骤S2.在隧道上台阶的开挖区内临近中夹岩柱的一侧确定预裂区的位置，并将隧道掌子面爆破分成预裂爆破区和后爆破区；步骤S3.在掌子面上钻设炮眼和减震孔；步骤S4.对各个炮眼的深度和孔壁进行检查；步骤S5.在炮眼中装入炸药和数码雷管；步骤S6.检查数码雷管的网络连接，逐孔设置延时时间；步骤S7.按下起爆按钮，充电完成后起爆；本方法通过采用预裂区和减震孔相结合的减震方式，能够有效降低掏槽爆破振动的能量转化率，进一步的降低爆破引起的振动，具有能量转化率低、施工过程简单和爆破破碎效果显著的特点。破碎效果显著的特点。破碎效果显著的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法


[0001]本专利技术涉及工程爆破
，具体涉及一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济发展，城市交通面临着巨大的挑战；为缓解城市地面道路交通压力、促进城市交通发展，我国逐渐加大了对城市地下交通的投资及建设；受到城市既有建筑结构、山体地质环境以及日益密集的地下交通网络的影响，给予隧道的选线及建设空间越来越小；因此越来越多的隧道呈现出大断面、小净距的特点；
[0003]在超小净距隧道爆破施工过程中，主要需要通过控制爆破振动，从而降低对中夹岩柱的损伤或者保证中夹岩柱在爆破施工时不被破坏，进而保证超小净距隧道爆破施工的安全性，目前主要技术途径为：(1)降低同段起爆药量，采用数码电子雷管逐孔起爆、将断面分多次开挖或减少进尺以弥补普通雷管段数不足；(2)专门针对小净距的控制爆破技术：如在后行洞靠近已有隧道一侧先预裂(或双层预裂)再掏槽、预裂+光面爆破和预留光爆层爆破技术等手段；上述方法存在的问题是：有的技术成本较高；有的技术分步多工序交接繁琐、进尺低、作业时间长；且仅适用于4.0～20m小净距隧道；需指出的是，中夹岩宽度小于1m的隧道如仅用以上方法爆破振动仍然较大(据统计岩柱处振速均大于14cm/s)，除非另加特殊防护措施，现有爆破技术无法确保0.5～1.0m超小净距岩柱的安全；另外对于如何通过考虑雷管特性控制隧道爆破力，保护中夹岩柱的方法缺乏定量化研究甚至研究为空白，这些严重制约施工效率和隧道精确控制爆破技术的发展；
[0004]因此，亟需设计一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，本方法通过采用预裂区和减震孔相结合的减震方式，能够有效降低掏槽爆破振动的能量转化率，进一步的降低爆破引起的振动，具有能量转化率低、施工过程简单和爆破破碎效果显著的特点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，包括
[0008]步骤S1.施工开始前首先确定开挖方法、掏槽形式、掘进进尺、炮眼参数以及装药量；
[0009]步骤S2.根据超小净距隧道的中夹岩柱的最小厚度，在隧道上台阶的开挖区内临近中夹岩柱的一侧确定预裂区的位置，并将隧道掌子面分成预裂爆破区和后爆破区；
[0010]步骤S3.按照步骤S1确定的炮孔参数在掌子面上钻设炮眼和减震孔；
[0011]步骤S4.在炮眼打设完成后，对各个孔的深度和孔壁进行检查，并将孔内岩屑、碎
石、泥浆吹出；
[0012]步骤S5.在炮眼内装入乳化炸药和数码雷管，装药结束后对雷管段数进行复核；
[0013]步骤S6.采用电子雷管编码器检查网络连接，连接正常后逐孔设置延时时间；
[0014]步骤S7.对起爆器充电，按下起爆按钮，充电完成后起爆。
[0015]优选的，步骤S3中所述的炮眼包括预裂眼、周边眼、掏槽眼、内圈眼、底板眼和掘进眼，
[0016]所述预裂眼为设置在预裂爆破区内的周边眼；
[0017]所述周边眼沿隧道顶走向设置，且与隧道掌子面的外周弧度相同；
[0018]所述掏槽眼设置在周边眼内侧，且与同位置的周边眼平行；
[0019]所述底板眼设置在隧道底板上侧，掏槽眼设置在掏槽眼与底板眼之间；
[0020]所述掘进眼设置在隧道底板下侧。
[0021]优选的，所述的减震孔设置在后爆破区的隧道上台阶的周边眼外侧，与周边眼错位布置，且减震孔的直径大于炮眼直径。
[0022]优选的，步骤S5所述的装药过程中，在预裂眼和周边眼内装药结构采用空气间隔不耦合装药，在除预裂眼和周边眼之外的其他炮眼内装药结构采用耦合装药。
[0023]优选的，步骤S6所述的数码雷管延时时间的设置过程包括
[0024]S6.1通过现场单孔爆破试验获得本隧道岩层的振动波形，得出主振频率的半波时长t；
[0025]S6.2根据主振频率的半波时长t设定炮孔间延时时长，使相邻的爆炸波相位相差t。
[0026]优选的，步骤S7所述的爆破顺序为先爆破预裂爆破区，生成预裂缝，后爆破后爆破区。
[0027]优选的，在预裂眼和周边眼内设置有填药装置，所述所述填药装置为可拆卸的圆筒状结构，包括上盖板、下盖板和炸药固定件，
[0028]所述上盖板和下盖板为相互配合使用的弧形安装件，且在下盖板上设置有第一卡槽、第一定位板和第一导轨，其中所述第一卡槽设置在下盖板外侧，且与设置在上盖板上的第一卡板配合使用，所述第一定位板和第一导轨均设置在下盖板内侧，且与设置在炸药固定件配合使用；
[0029]所述炸药固定件活动安装在下盖板内，且与数码雷管配合使用，对数码雷管进行固定。
[0030]优选的，所述的炸药固定件上还设置有定位安装槽，所述定位安装槽内设置有定位块和挤压件，
[0031]所述定位块活动设置在挤压件上侧，且在定位块上设置有第一定位齿，所述第一定位齿与设置在第一定位板下侧的第二定位齿配合使用；
[0032]所述挤压件活动设置在定位安装槽内，且挤压件的内侧面为斜切面，所述斜切面与设置在定位块下侧面上的斜切面配合使用。
[0033]优选的，所述的炸药固定件上还设置有第二滑槽和定位挡板，
[0034]所述第二滑槽开设在炸药固定件内侧，且在第二滑槽的两端设置有端头固定件；
[0035]所述定位挡板为半圆形挡板，且在定位挡板上对称设置有滑动卡块，所述滑动卡
块与第二滑槽配合使用，且在所述滑动卡块与端头固定件之间嵌设有弹簧。
[0036]优选的，所述的端头固定件包括固定件外壳，以及设置在固定件外壳内侧空腔中的转轴、凸轮和插杆，
[0037]所述转轴通过轴承转动设置在固定件外壳内；
[0038]所述凸轮固定安装在转轴上，且在凸轮上设置有导向约束槽，所述导向约束槽与设置在插杆尾部的滑动插块配合使用；
[0039]所述插杆活动设置在固定件外壳内，且穿过固定件外壳的外侧壁与设置在第二滑槽上的插孔配合使用。
[0040]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，与现有技术相比，本专利技术的改进之处在于：
[0041]本专利技术设计了一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，与传统爆破方法相比：
[0042](1)本方法使用时不在减震孔内装填炸药，使用空气介质间隔装药改变了药柱与孔壁的接触关系，利用空气作为间隔介质，将炸药与孔壁隔开，降低了爆炸波作用于孔壁的初始压力，延长了爆炸荷载的有效作用时间，使炮孔周围不产生压碎区或使压碎区明显减小，从而提升炸药能量的有效利用率，达到提高爆破破碎效果的目的；
[0043](2)使用数码雷管相对于普通雷管可以设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，其特征在于：包括步骤S1.施工开始前首先确定开挖方法、掏槽形式、掘进进尺、炮眼参数以及装药量；步骤S2.根据超小净距隧道的中夹岩柱的最小厚度，在隧道上台阶的开挖区内临近中夹岩柱的一侧确定预裂区的位置，并将隧道掌子面分成预裂爆破区和后爆破区；步骤S3.按照步骤S1确定的炮孔参数在掌子面上钻设炮眼和减震孔；步骤S4.在炮眼打设完成后，对各个孔的深度和孔壁进行检查，并将孔内岩屑、碎石、泥浆吹出；步骤S5.在炮眼内装入乳化炸药和数码雷管，装药结束后对雷管段数进行复核；步骤S6.采用电子雷管编码器检查网络连接，连接正常后逐孔设置延时时间；步骤S7.对起爆器充电，按下起爆按钮，充电完成后起爆。2.根据权利要求1所述的一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，其特征在于：步骤S3中所述的炮眼包括预裂眼、周边眼、掏槽眼、内圈眼、底板眼和掘进眼，所述预裂眼为设置在预裂爆破区内的周边眼；所述周边眼沿隧道顶走向设置，且与隧道掌子面的外周弧度相同；所述掏槽眼设置在周边眼内侧，且与同位置的周边眼平行；所述底板眼设置在隧道底板上侧，掏槽眼设置在掏槽眼与底板眼之间；所述掘进眼设置在隧道底板下侧。3.根据权利要求2所述的一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，其特征在于：所述的减震孔设置在后爆破区的隧道上台阶的周边眼外侧，与周边眼错位布置，且减震孔的直径大于炮眼直径。4.根据权利要求2所述的一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，其特征在于：步骤S5所述的装药过程中，在预裂眼和周边眼内装药结构采用空气间隔不耦合装药，在除预裂眼和周边眼之外的其他炮眼内装药结构采用耦合装药。5.根据权利要求1所述的一种考虑爆破影响特性的超小净距隧道的爆破方法，其特征在于：步骤S6所述的数码雷管延时时间的设置过程包括S6.1通过现场单孔爆破试验获得本隧道岩层的振动波形，得出主振频率的半波时长t；S6.2根据主振频率的半波时长t设定炮孔间延时时长，使相邻的爆炸波相位相差t。6.根据权利要求1所述的一种考虑爆破影响特性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈琦，张立军，何鑫和，何芹，梅舒杰，冯万青，潘洪，杜能丰，刘天刚，钟毅，陈昱驰，王双院，王顺然，徐祥伦，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：