一种隧道掘进方法与流程

本发明涉及隧道工程爆破领域，应用于隧道、涵洞等地下工程爆破，具体涉及一种隧道掘进方法。

背景技术：

隧道爆破掘进时一方面要利用炸药的能量进行破碎岩石，另一方面又要控制炸药的能量不要破坏基岩，不要产生过高的爆破振动、飞石、冲击波等爆破危害。在保护基岩，形成完整隧道轮廓方面，目前常用的技术方法是预裂爆破和光面爆破技术。欲裂爆破通过在隧道轮廓线上钻孔，装填少量炸药，欲裂炮孔先于辅助孔起爆，预先形成裂隙的方法减少爆破对基岩的破坏和爆破振动对附近构建筑物的影响。光面爆破是通过在隧道轮廓线上钻孔，装填少量炸药，光面爆破炮孔在辅助孔后起爆，从而形成较完整的隧道轮廓。在降低爆破振动方面，对于有条件的情况下，可以通过在受保护的构建筑物与爆破隧道连线方向开挖1-3米减震沟的方法减低爆破振动对构建筑物的影响。但由于隧道爆破是一种地下工程，无法在隧道周边开挖与隧道轮廓一致的大尺寸的减震沟，特别是在隧道交叉、隧道附近有地下工程等情况下，没有空间开挖减震沟。欲裂爆破和光面爆破虽然与基岩基础的炮孔装药量少，但由于爆破应力波的作用，仍然会对基岩产生一定程度的影响，并且，对爆破振动的控制效果也不明显。单纯限制爆破振动峰值常规办法还有缩短爆破进尺、减小爆破用药量,其后果使爆破开挖成本大幅提高,掘进速度显著下降。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种隧道掘进方法，可以有效减少爆破对隧道基岩的破坏和降低隧道爆破过程中爆破振动对周边构建筑物的影响，可有效减少交叉隧道、隧道附近有地下工程等条件下爆破振动的影响。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种隧道掘进方法，包括如下步骤：

S1根据隧道断面的形状，使用水力割缝设备先在隧道外轮廓进行割缝，割缝的外轮廓为开挖轮廓；

S2割缝结束后，在巷道断面靠近需要保护构建筑物侧钻一设有倾斜角度的钻孔，在钻孔内设置爆破振动测试仪器；

S3割缝、钻孔完成后，再在隧道掌子面进行钻炮孔、装药、爆破，炮孔布置时，包括中心空孔和以中心空孔为中心螺旋设置的掏槽孔，设置辅助孔，不设置周边孔；爆破时，采用逐孔起爆的方法，掏槽孔先爆，辅助孔从内而外顺序起爆；

S4爆破结束后，根据仪器测定的爆破振动的强度调整水力割缝的宽度和深度，在出渣过程中进行下一次的割缝工作。

进一步的，所述步骤S1中，割缝的宽度根据地质条件不同而定，宽度为1-5cm，割缝的深度为2-3个循环进尺。

进一步的，所述步骤S2中，钻孔的倾斜的角度为30-45°。

进一步的，所述步骤S2中，钻孔长度为2-3个循环进尺。

进一步的，最外圈辅助孔距离割缝边缘大于孔排距10-20cm。

进一步的，所述步骤S4中，调整水力割缝时，按0.5cm一档进行调整，深度上按照0.5个循环尺进行调整，并根据爆破振动的高低调整割缝宽度或深度，爆破振动越高，割缝宽度越宽、深度越深。

本发明公开的一种掘进方法，具有以下有益效果：

采用本发明方法进行隧道掘进，不需要钻周边孔，可保证隧道基岩的完整性95％以上，可降低爆破振动近90％，有效的降低了爆破振动对周边构建物的损害，并且可以保护基岩，减少超欠挖等现象，有效的提高了隧道的施工质量。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是隧道掌子面钻孔示意图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

其中：

1-割缝，2-掏槽孔，3-中心空孔，4-辅助孔，5-钻孔。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种隧道掘进方法，以便于有效减少交叉隧道、隧道附近有地下工程等条件下爆破振动的影响。

一种隧道掘进方法，包括如下步骤：

S1根据隧道断面的形状，使用水力割缝设备先在隧道外轮廓进行割缝，割缝1的外轮廓为开挖轮廓；

S2割缝结束后，在巷道断面靠近需要保护构建筑物(构筑物或建筑物)侧钻一设有倾斜角度的钻孔5，钻孔深入岩体内部，在钻孔5内设置爆破振动测试仪器；

S3割缝、钻孔完成后，再在隧道掌子面进行钻炮孔、装药、爆破(见图2、图3)，炮孔布置时，包括中心空孔3和以中心空孔3为中心螺旋设置的掏槽孔2，设置辅助孔4，不设置周边孔，钻孔深度为1个循环进尺；爆破时，采用逐孔起爆的方法，掏槽孔2先爆，辅助孔4从内而外顺序起爆；

S4爆破结束后，根据仪器测定的爆破振动的强度调整水力割缝1的宽度和深度，在出渣过程中进行下一次的割缝工作。

作为具体实施例，所述步骤S1中，割缝1的宽度根据地质条件不同而定，宽度一般为1-5cm，割缝1的深度一般为2-3个循环进尺。

作为具体实施例，所述步骤S2中，钻孔5的倾斜的角度为30-45°。

作为具体实施例，所述步骤S2中，钻孔5长度为2-3个循环进尺。

作为具体实施例，最外圈辅助孔4距离割缝1边缘大于孔排距10-20cm。

作为具体实施例，所述步骤S4中，调整水力割缝时，按0.5cm一档进行调整，深度上按照0.5个循环尺进行调整，并根据爆破振动的高低调整割缝1的宽度或深度，爆破振动越高，割缝1宽度越宽、深度越深。

请参见图1。图1为本发明的工作流程图，在正式开始工作后，首先采用如上所述的水力割缝，据隧道断面的形状，使用水力割缝设备先在隧道外轮廓进行割缝，割缝1的外轮廓为开挖轮廓，割缝1的宽度根据地质条件不同而定，宽度为1-5cm，割缝1的深度为2-3个循环进尺；割缝结束后，在巷道断面靠近需要保护构建筑物侧钻一设有倾斜角度的钻孔5，钻孔5的倾斜角度为30-45°，在钻孔5内设置爆破振动测试仪器，钻孔5的长度为2-3个循环进尺；割缝、钻孔完成后，再在隧道掌子面进行钻炮孔、装药、爆破(见图2、图3)，炮孔布置时，包括中心空孔3和以中心空孔3为中心螺旋设置的掏槽孔2，设置辅助孔4，不设置周边孔，最外圈辅助孔4距离割缝1边缘大于孔排距10-20cm；爆破时，采用逐孔起爆的方法，掏槽孔2先爆，辅助孔4从内而外顺序起爆；爆破结束后，根据仪器测定的爆破振动强度调整水力割缝1的宽度和深度，按0.5cm一档进行调整，深度上按照0.5个循环尺进行调整，并根据爆破振动的高低调整割缝宽度或深度，在出渣过程中进行下一次的割缝工作。如未完工则继续返回水力割缝步骤进行工作，如完工则结束工作。

相比背景技术中介绍的内容，采用本发明方法进行隧道掘进，不需要钻周边孔，可保证隧道基岩的完整性95％以上，可降低爆破振动近90％，有效的降低了爆破振动对周边构建物的损害，并且可以保护基岩，减少超欠挖等现象，有效的提高了隧道的施工质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。