穿越敏感性建筑物隧道掘进机与钻爆组合施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体而言，涉及穿越敏感性建筑物隧道掘进机与钻爆组合施工方法。

背景技术：

1、隧道施工常会根据周边环境选择施工方法，主要包括两种施工方法，一种是钻爆法施工，通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术；施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式；钻爆法施工噪声大、振动大，对周边建筑影响大，容易造成周边建筑物地基基础及墙体开裂，且钻爆法施工成本低，但其施工过程中存在的安全隐患较大，易造成额外的费用支出；第二种是悬臂式掘进机施工，悬臂式掘进机是一种能够实现切割、装载运输、自行走及喷雾除尘的联合机组，工作效率高，能连续掘进、无爆破震动、速度快，施工安全，能自由的决定围岩支护的时间，无噪音且对周边建筑物无任何扰动，但施工造价相对较高，主要集中在机械费、截齿损耗费、电费。

2、而现有技术中，隧道的周边常会存在敏感建筑物，如周边存在医院，需要避免隧道的施工造成医疗器械的不稳定，或者距离城镇、幼儿园等地较近，需要保持较低的噪音等，施工要求高，需要保证作业的振动在安全要求范围内，多采用掘进式施工，但掘进式施工的时间太长，整段隧道采用掘进式施工成本较高。

3、针对现有技术的不足，提供一种能解决上述背景技术中提出的问题的穿越敏感性建筑物隧道掘进机与钻爆组合施工方法是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供穿越敏感性建筑物隧道掘进机与钻爆组合施工方法，其能够针对现有技术中的不足之处，提出解决方案，采用悬臂掘进机与钻爆法结合，规避了进洞段采用钻爆法带来的对敏感性建筑物的影响，取得掘进的同时，有效降低了社会影响，并通过优化钻孔间距、减震措施及用药量，采用组合式施工，施工成本、施工要求和施工时间均得到保障，施工安全、周边环境得到保护，具备较高的社会效益。

2、本发明的实施例提供穿越敏感性建筑物隧道掘进机与钻爆组合施工方法，包括如下步骤：

3、依据待作业隧道周边敏感性建筑物与所述待作业隧道的位置关系，确定所述待作业隧道的掘进机施工段的掘进方向和掘进深度，以及确定所述待作业隧道的钻爆施工段的掘进方向和掘进深度；

4、依据待作业隧道的围岩强度确定掘进机的切割头和切割方式，采用悬臂式掘进机进行掘进施工；

5、依据待作业隧道的地质条件、周边敏感性建筑物的类型以及周边敏感性建筑物的爆破振动安全距离，确定爆破参数并计算单段起爆最大药量；

6、依据所述爆破参数和所述单段起爆药量依次进行钻孔和装药，装药完成后进行起爆；

7、爆破完成后进行通风和爆破检查。

8、在本发明的一些实施例中，所述依据待作业隧道的围岩强度确定掘进机的切割头和切割方式，采用悬臂式掘进机进行掘进施工的步骤，包括：

9、依据围岩强度确定所述掘进机的切割头，其中，当围岩强度较大，采用小直径切割头；

10、依据所述切割头的螺旋方向，确定所述掘进机的切割方式，其中，当所述切割头的螺旋方向为右旋，则采用自右向左、自下而上的方式进行切割。

11、在本发明的一些实施例中，所述依据待作业隧道的地质条件、周边敏感性建筑物的类型以及周边敏感性建筑物的爆破振动安全距离，确定爆破参数并计算单段起爆最大药量的步骤，包括：

12、依据所述待作业隧道的围岩等级及断面大小，确定爆破方式以及起爆网络形式；

13、依据所述周边敏感性建筑物的爆破振动安全距离，计算单段起爆最大药量。

14、在本发明的一些实施例中，所述依据所述爆破参数和所述单段起爆最大药量依次进行钻孔和装药，装药完成后进行起爆的步骤，包括：

15、依据所述爆破参数和所述单段起爆最大药量设计布孔参数；其中，所述布孔参数包括孔眼类型、孔眼数量、孔排距、孔间距、钻孔角度、孔深、单孔装药量和最大一段起爆药量；

16、依据所述布孔参数进行放样布眼，并依次进行钻孔和装药；

17、装药完成后建立防护措施，并进行起爆。

18、在本发明的一些实施例中，所述依据所述布孔参数进行放样布眼，并依次进行钻孔和装药的步骤，包括：

19、放样布眼：依据布孔参数绘出开挖断面的中线、水平线和断面轮廓线并标出炮眼和减震孔的位置，其中，所述炮眼包括掏槽眼、辅助眼和周边眼；

20、钻孔：依据所述炮眼和减震孔的位置以及布孔参数进行钻孔，钻孔结束后对炮孔的参数进行检查验收；

21、装药：验收合格后对所述炮孔进行装药，其中，所述掏槽眼、所述辅助眼和所述周边眼均采用不耦合装药，且所述掏槽眼和所述辅助眼采用连续装药结构，所述周边眼采用间隔装药结构。

22、在本发明的一些实施例中，所述装药完成后建立防护措施，并进行起爆的步骤，包括：

23、装药完成后在拨门点和贯通点前20cm范围内采取防护措施。

24、在本发明的一些实施例中，所述钻孔：依据所述炮眼的位置以及布孔参数进行钻孔的步骤，包括：

25、依据所述掏槽眼的位置以及所述掏槽眼的参数对所述掏槽眼进行钻孔，其方向垂直于层理；

26、依据所述辅助眼的位置以及所述辅助眼的参数对所述辅助眼进行钻孔；

27、依据所述周边眼的位置以及所述周边眼的参数对所述周边眼进行钻孔，其中，所述周边眼的眼口在断面轮廓线上，且所述周边眼的眼底超出所述断面轮廓线的范围小于10cm。

28、在本发明的一些实施例中，所述爆破完成后进行通风和爆破检查的步骤，包括：

29、爆破完成后，在13min-17min内进行通风排尘；

30、待爆破工作面烟尘和有毒有害气体的浓度降至安全范围内以后，参与爆破的人员进行爆破检查；

31、当发现盲炮后，对所述盲炮进行处理。

32、在本发明的一些实施例中，所述掏槽眼和所述周边眼为倾斜孔，所述辅助眼为水平孔。

33、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

34、本发明通过依据待作业隧道周边敏感性建筑物与所述待作业隧道的位置关系，确定所述待作业隧道的掘进机施工段的掘进方向和掘进深度，以及确定所述待作业隧道的钻爆施工段的掘进方向和掘进深度；依据待作业隧道的围岩强度确定掘进机的切割头和切割方式，采用悬臂式掘进机进行掘进施工；依据待作业隧道的地质条件、周边敏感性建筑物的类型以及周边敏感性建筑物的爆破振动安全距离，确定爆破参数并计算单段起爆最大药量；依据所述爆破参数和所述单段起爆药量依次进行钻孔和装药，装药完成后进行起爆；爆破完成后进行通风和爆破检查。本发明根据周边敏感性建筑物的地理位置，爆破振动安全距离以及结合待作业隧道的地质条件，采用悬臂掘进机与钻爆法组合施工，严格设计爆破参数和起爆药量，保护周边敏感性建筑物不受影响，规避了进洞段采用钻爆法带来的社会影响，取得掘进的同时，有效降低了社会影响，且控制施工时间在合理范围之内，并有效减少施工成本。