專利名稱:一種大楔形多重復式掏槽施工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程爆破技術領域：
，具體是一種大楔形多重復式掏槽施工工藝。
背景技術：
目前，在隧道爆破施工中，掏槽是獨頭巷道爆破的重中之重，掏槽效果的好壞，直接影響著整個爆破效果。而掏槽的成功與否，又與掏槽的形式、深度、施工精度、地質條件、炸藥種類及裝藥量、起爆順序有關。隧道(或導坑)開挖時，只有一個臨空面，為給其它炮眼創(chuàng)造新的臨空面，必須先在開挖面上炸出一個槽子，這個在開挖面炸出一個槽子的過程就叫做掏槽。
在爆破振動控制中，掏槽眼的爆破振動遠遠大于掘進眼及周邊眼。因此，可以說，爆破振動控制，其實就是控制掏槽眼的爆破振動?，F(xiàn)在常用的掏槽方式主要有直眼掏槽、斜眼掏槽兩大類。直眼掏槽就是垂直于掌子面，利用一些相互平行，眼距不大的一組炮眼內藥包產(chǎn)生的巨大功能，使掏槽內部的巖石破碎甚至成為粉狀，而形成一個腔體，為其它巖體的的崩落提供一個臨空面，其需要較多的炮眼數(shù)目和較多的炸藥同時起爆，直眼掏槽的形式很多，常用的有裂縫掏槽、五梅花中空掏槽、桶形掏槽、螺旋形掏槽等。斜眼掏槽就是掏槽眼與掌子面不垂直，即掏槽眼與開挖面斜交，一般沿隧道中軸對稱布置，且相向傾斜的炮眼組成。藥包爆破時,產(chǎn)生一個向自由面的分力，使中間的巖體拋棄出去而形成腔體,為其它巖體的崩落提供臨空面。常用的斜眼掏槽有錐形掏槽、楔形掏槽、單向掏糟等，其中最常用的是楔形掏槽。斜眼掏槽的優(yōu)點是可以按巖層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度，容易把巖石拋出，而且所需掏槽眼的個數(shù)較少。
現(xiàn)有技術的斜眼掏槽在掌子面上布局不合理科學，沒有起到很好地減小爆破震動的效果，在城市地鐵隧道施工中，當遇到周邊建筑物、構筑物較多，其抗振能力差時，沒有找到既要降低掏槽眼的爆破振動，又要兼顧爆破效果和掘進速度的掏槽眼施工方法，而且炮孔底部厚度過大、炮孔間距不均勻，爆破效果欠佳。而且在大斷面的隧道爆破中，炮孔深度(每循環(huán)的掘進進尺)不深，每循環(huán)爆破炮根較深，炮孔利用率低，嚴重影響爆破循環(huán)進尺。因此掏槽眼的設計和布置是隧道工程爆破解決的關鍵課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種大楔形多重復式掏槽施工工藝，解決了現(xiàn)有技術的斜眼掏槽在掌子面上布局不合理，沒有起到既要降低掏槽眼的爆破振動，又要兼顧爆破效果和掘進速度的技術問題，而且對于大斷面隧道進行爆破時效果較佳。
一種大楔形多重復式掏槽施工工藝，包括以下步驟
第一步、用激光準直儀定向，經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺相配合，繪出開挖輪廓線、周邊眼及掏槽眼的位置；
第二步、以與隧道左右水平線成65度角打孔設置兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼I，兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼I以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼I以隧道前后水平中線為對稱軸組成第一重復式楔形掏槽；
第三步、以與隧道左右水平線成70度角打孔設置兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2，兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道前后水平中線為對稱軸組成第二重復式楔形掏槽；
第四步、以與隧道左右水平線成75度角打孔設置兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼3，兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道前后水平中線為對稱軸組成第三重復式楔形掏槽；
第五步、以與隧道左右水平線成80度角打孔設置兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼4，兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道前后水平中線為對稱軸組成第四重復式楔形掏槽；
第六步、以與隧道左右水平線成85度角打孔設置兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼5，兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道前后水平中線為對稱軸組成第五重復式楔形掏槽；
第七步、以與隧道左右水平線成90度角打孔設置兩組第六段毫秒延期雷管拱內圈眼6，兩組第六段毫秒延期雷管拱內圈眼6以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置；
第八步、以與隧道左右水平線成92度角打孔設置兩組第七段毫秒延期雷管周邊眼7，兩組第七段毫秒延期雷管周邊眼7以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置；
第九步、在毫秒延期雷管掏槽眼和周邊眼中裝藥后實施爆破。
本發(fā)明采用分次復式楔形掏槽工藝，從第一段承擔小部分的巖體開始，分多段爆破，逐步擴大形成槽腔，而且本發(fā)明的毫秒延期雷管掏槽眼與隧道左右水平線角度范圍大，形成大楔形掏槽，而且級數(shù)多(設有5級重復式楔形掏槽)。這樣掏槽爆破的每段用藥量要比其它炮眼的每段用藥量小得多，其次是夾制作用比較小，爆炸產(chǎn)生的能量多數(shù)用來拋擲，而不是用來破碎，使掏槽部位的振動大大降低；另外本發(fā)明對斷面隧道、工期緊的實際進行研究，對大斷面隧道采用大楔型多重復式掏槽進行了新的定義，針對性地提出了“大楔型”及“多重復式”等概念，就是大斷面隧道中，掏槽眼深要深大于3. O米，掏槽眼第一級掏槽的起角角度要小，不大于68度，形成易拋角，角度從小到大逐角、逐級、逐段達到“大楔形”“多重復式”掏槽形式。并對其特征及影響因素進行系統(tǒng)分析。此外，對大斷面隧道使用大楔型多重復式掏槽技術提供了一種解決思路。


圖1是本發(fā)明大楔形多重復式掏槽施工工藝形成的掏槽的結構示意圖；
圖2是圖1的A-A向剖視圖。
具體實施方式
[0019]下面將結合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述。
如圖1及圖2所示，一種大楔形多重復式掏槽施工工藝，包括以下步驟
第一步、用激光準直儀定向，經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺相配合，繪出開挖輪廓線、周邊眼及掏槽眼的位置；
第二步、以與隧道左右水平線成65度角打孔設置兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼I，兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼I以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼I以隧道前后水平中線為對稱軸組成第一重復式楔形掏槽；
第三步、以與隧道左右水平線成70度角打孔設置兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2，兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道前后水平中線為對稱軸組成第二重復式楔形掏槽；
第四步、以與隧道左右水平線成75度角打孔設置兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼3，兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼3以隧道前后水平中線為對稱軸組成第三重復式楔形掏槽；
第五步、以與隧道左右水平線成80度角打孔設置兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼4，兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼4以隧道前后水平中線為對稱軸組成第四重復式楔形掏槽；
第六步、以與隧道左右水平線成85度角打孔設置兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼5，兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼5以隧道前后水平中線為對稱軸組成第五重復式楔形掏槽；
第七步、以與隧道左右水平線成90度角打孔設置兩組第六段毫秒延期雷管拱內圈眼6，兩組第六段毫秒延期雷管拱內圈眼6以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置；
第八步、以與隧道左右水平線成92度角打孔設置兩組第七段毫秒延期雷管周邊眼7，兩組第七段毫秒延期雷管周邊眼7以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置；
第九步、在毫秒延期雷管掏槽眼和周邊眼中裝藥后實施爆破。
采用YT-28風鉆鉆孔，按照不同孔位，將施工人員定點定位。鉆眼直徑d = 42mm。
鉆眼應符合下列要求
掏槽眼深度、角度按爆破設計圖施工，眼口間距誤差和眼底間距誤差不大于5cm，并嚴格控制外插角。方向除特別要求外，其他孔眼布局要相互平行，嚴格交錯。
掘進眼除了掏槽眼和周邊眼的其它炮眼為掘進眼。眼口排距、行距誤差不大于5cm。
周邊眼炮眼間距誤差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，與內圈眼間最小抵抗線誤差不應大于5cm，鉆孔位置在輪廓線上。
當開挖面凹凸不平時，應按實際情況調整炮眼深度，力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。鉆孔完畢，按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，有不符合要求的炮眼應重鉆。
裝藥方法
裝藥作業(yè)要定人、定崗、定段別，裝藥前應將眼內的泥漿、石粉吹凈，裝藥時需分片分組，按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，雷管要‘對號入座’，裝藥要嚴格按設計藥量進行，裝藥后所有炮眼均應堵塞炮泥。堵塞長度不小于20cm。
裝藥結構光爆眼采用間隔裝藥，眼底部分需增藥，導爆索聯(lián)接，竹片串聯(lián)，其它眼集中裝藥。
起爆網(wǎng)路
各眼的導爆管引線連接采用一把抓型式，連接線雷管采用I段毫秒雷管，同組連接線采用同段導爆管毫秒雷管。尾線長5m，孔內使用I 15段。
影響光面爆破效果的因素很多，其中
1、人的因素第一，鉆眼的精度，如開眼、角度及測量放線誤差，裝藥結構與聯(lián)接、堵塞等質量；施工人員的責任以及熟練程度等；
2、地質條件的影響，超挖量與f值成反比，打斷層和密的節(jié)理、裂隙易產(chǎn)生大的超挖；幾組裂隙相交易造成巖石沿裂隙面脫落；
3、機具的影響鉆具必然形成錯臺13cm，因此形成右側超挖或錯臺大于左側，夕卜插角的控制與臺架的寬度有關，決定了風鉆能否緊貼巖壁鉆孔。
使用本發(fā)明的施工工藝，可以達到如下技術效果
1、爆破后圍巖穩(wěn)定平整，無大的剝落和坍塌；
2、平均線性超挖量< 15cm ；
3、最大線性超挖量25cm ；
4、兩炮銜接臺階最大尺寸16cm ；
5、炮眼痕跡保存率71 %以上；
6、局部欠挖量5cm ;
7、炮眼利用率96%;
8、石洛最大塊3Ocm ；
9、洛堆比較集中，最大拋距20m。
權利要求
1.一種大楔形多重復式掏槽施工工藝，其特征在于:包括以下步驟:第一步、用激光準直儀定向，經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺相配合，繪出開挖輪廓線、周邊眼及掏槽眼的位置；第二步、以與隧道左右水平線成65度角打孔設置兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼(1)，兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼(I)以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第一段毫秒延期雷管掏槽眼(I)以隧道前后水平中線為對稱軸組成第一重復式楔形掏槽；第三步、以與隧道左右水平線成70度角打孔設置兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼(2)，兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼2以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第二段毫秒延期雷管掏槽眼(2)以隧道前后水平中線為對稱軸組成第二重復式楔形掏槽；第四步、以與隧道左右水平線成75度角打孔設置兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼(3)，兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼(3)以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第三段毫秒延期雷管掏槽眼(3)以隧道前后水平中線為對稱軸組成第三重復式楔形掏槽；第五步、以與隧道左右水平線成80度角打孔設置兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼(4)，兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼(4)以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第四段毫秒延期雷管掏槽眼(4)以隧道前后水平中線為對稱軸組成第四重復式楔形掏槽；第六步、以與隧道左右水平線成85度角打孔設置兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼(5)，兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼(5)以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組第五段毫秒延期雷管掏槽眼(5)以隧道前后水平中線為對稱軸組成第五重復式楔形掏槽；第七步、以與隧道左右水平線成90度角打孔設置兩組第六段毫秒延期雷管拱內圈眼(6)，兩組第六段毫秒延期雷管拱內圈眼￠)以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置；第八步、以與隧道左右水平線成92度角打孔設置兩組第七段毫秒延期雷管周邊眼(7)，兩組第七段毫秒延期雷管周邊眼(7)以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置；第九步、在毫秒延期雷管掏槽眼和周邊眼中裝藥后實施爆破。
2.如上所述的大楔形多重 復式掏槽施工工藝，其特征在于:周邊眼沿著設計輪廓均勻布置，周邊眼的炮眼間距誤差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，與內圈眼間最小抵抗線誤差不大于5cm，鉆孔位置在輪廓線上。
專利摘要
本發(fā)明提供一種大楔形多重復式掏槽施工工藝，包括如下步驟用激光準直儀定向，經(jīng)緯儀、水平儀、鋼尺相配合，繪出開挖輪廓線、周邊眼及掏槽眼的位置；分別以與隧道左右水平線成65度角、70度角、75度角、80度角、85度角、90度角、92度角打孔設置兩組從第一段至第七段毫秒延期雷管掏槽眼、拱內圈眼和周邊眼，兩組毫秒延期雷管掏槽眼以隧道上下垂直中線為對稱軸相應對稱設置，對稱設置的兩組毫秒延期雷管掏槽眼以隧道前后水平中線為對稱軸組成重復式楔形掏槽；在毫秒延期雷管掏槽眼和周邊眼中裝藥后實施爆破。
文檔編號F42D1/00GKCN103075933SQ201210184261
公開日2013年5月1日 申請日期2012年6月6日
發(fā)明者方明山, 方偉東, 樊志偉, 湯曉東 申請人:中鐵十一局集團有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan