一种隧道爆破结构及隧道爆破施工方法与流程

本发明涉及隧道工程爆破的技术领域，更具体地说，是涉及一种隧道爆破结构及隧道爆破施工方法。

背景技术：

目前，隧道开挖施工难免不遇到开挖线路周边存在构筑物，起皱，当隧道开挖岩层较好且周边存在构筑物时，为保证不给构筑物结构带来影响，开挖工艺工法会选择静态爆破、水压爆破、预裂爆破、电子雷管爆破等成本大、施工繁琐的开挖，这极大增加隧道开挖成本及风险管控责任，且隧道开挖仍存在巨大风险。

以上不足，有待改进。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种隧道爆破结构及隧道爆破施工方法。

本发明技术方案如下所述：

一种隧道爆破结构，该爆破结构用于硬岩区域且周边临近建筑物、构筑物的隧道，包括上下台阶短进尺段，所述上下台阶短进尺段包括上台阶和下台阶；

所述上台阶包括掏槽孔区域、环设于所述掏槽孔区域外围的第一辅助孔区域、以及设于所述第一辅助孔区域外围的第一周边孔区域，所述掏槽孔区域包括九个掏槽孔，九个掏槽孔包括用于装有炸药的五个炸药孔、用于形成临空面的四个空孔；

所述下台阶包括第二辅助孔区域、设于所述第二辅助孔区域两侧的第三辅助孔区域、以及设于所述第三辅助孔区域外侧的第二周边孔区域。

进一步地，所述九个掏槽孔构成三行三列的方阵，位于方阵对角线上的五个掏槽孔为所述炸药孔，其余四个掏槽孔为所述空孔。

进一步地，相邻所述掏槽孔的间距为0.09m～0.1m。

进一步地，所述第一辅助孔区域包括多个第一辅助孔，相邻第一辅助孔的间距为0.5m。

进一步地，所述第一周边孔区域包括多个第一周边孔，相邻第一周边孔的间距为0.45～0.55m。

进一步地，所述第二辅助孔区域多个第二辅助孔，相邻第二辅助孔的间距为0.5～0.55m。

进一步地，所述第三辅助孔区域多个第三辅助孔，相邻第三辅助孔的间距为0.5～0.55m。

进一步地，所述第二周边孔区域多个第二周边孔，相邻第二周边孔的间距为0.5～0.55m。

进一步地，所述掏槽孔、第一辅助孔区域的第一辅助孔、第一周边孔区域的第一周边孔、第二辅助孔区域的第二辅助孔、第三辅助孔区域的第三辅助孔、以及第二周边孔区域的第二周边孔的孔深均为0.8m～1.0m，孔径为0.04m。

本发明的另一个目的在于提供一种隧道爆破施工方法，其特征在于，包括：

步骤s10，爆破掏槽孔区域，具体为：掏槽孔区域包括九个掏槽孔，其中四个掏槽孔为空孔，形成临空面，另外五个掏槽孔为炸药孔，内装有炸药，并封堵严实，五个炸药孔同时起爆；

步骤s20，爆破第一辅助孔区域，具体为：第一辅助孔区域包括的多个第一辅助孔同时起爆；

步骤s30，爆破第一周边孔区域，具体为：第一周边孔区域包括的多个第一周边孔同时起爆；

步骤s40，爆破第二辅助孔区域，具体为：第二辅助孔区域包括的多个第二辅助孔同时起爆，第二辅助孔区域爆破结束后形成临空面；

步骤s50，爆破第三辅助孔区域，具体为：第三辅助孔区域包括的多个第二辅助孔同时起爆；

步骤s60，爆破第二周边孔区域，具体为：第二周边孔区域包括的多个第二周边孔同时起爆。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于：本发明分多个区域分别起爆，对附近构筑物的影响降到最小，且可进行隧道开挖掌子面掏槽爆破，振动频率控制在1.2以内，从而形成临空面，为后续低频率扩挖奠定基础；且采用上述爆破结构，能够减少炸药的使用，更加便于现场管控；循环布孔方式相同，可逐渐提高作业人员工作效率，缩短工期，从而降低成本；本发明可沿用于任何硬岩、且构筑物周边的隧道开挖断面，局限性小，操作简单；本发明易操作，施工难度小，使用设备少，生产成本低廉，能以最小投入达到预期开挖效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的构筑物位置关系结构示意图；

图2为本发明的隧道爆破结构示意图；

图3为本发明的掏槽孔区域的结构示意图；

图4为本发明的第一辅助孔区域爆破的结构示意图；

图5为本发明的第一周边孔区域爆破的结构示意图；

图6为本发明的第二辅助孔区域、第三辅助孔区域爆破的结构示意图；

图7为本发明的隧道爆破施工方法结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1‐构筑物；2‐上下台阶短进尺段；

21‐上台阶；22‐下台阶；

211‐掏槽孔区域；212‐第一辅助孔区域；213‐第一周边孔区域；

2111‐掏槽孔；21111‐炸药孔；21112‐空孔；

2121‐第一辅助孔；

2131‐第一周边孔；

221‐第二辅助孔区域；222‐第三辅助孔区域；223‐第二周边孔区域；

2211‐第二辅助孔；2221‐第三辅助孔；2231‐第二周边孔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，一种隧道爆破结构，该爆破结构用于硬岩区域且周边临近建筑物、构筑物1的隧道，包括上下台阶短进尺段2，上下台阶短进尺段2包括上台阶21和下台阶22；

上台阶21包括掏槽孔区域211、环设于掏槽孔区域211外围的第一辅助孔区域212、以及设于第一辅助孔区域外围的第一周边孔区域213，掏槽孔区域211包括九个掏槽孔2111，九个掏槽孔2111包括用于装有炸药的五个炸药孔21111、用于形成临空面的四个空孔21112；

下台阶22包括第二辅助孔区域221、设于第二辅助孔区域221两侧的第三辅助孔区域222、以及设于第三辅助孔区域222外侧的第二周边孔区域223。

请参阅图2、请参阅图3，优选地，九个掏槽孔2111构成三行三列的方阵，位于方阵对角线上的五个掏槽孔2111为炸药孔21111，其余四个掏槽孔2111为空孔21112。

优选地，相邻掏槽孔2111的间距为0.09m～0.1m。

优选地，掏槽孔2111的孔深均为0.8m～1.0m，孔径为0.04m。

在一个实施例中，五个掏槽孔2111参数如表1所示：

表1

请参阅图2、图4，优选地，第一辅助孔区域212包括多个第一辅助孔2121，相邻第一辅助孔2121的间距为0.5m。

优选地，第一辅助孔2121的孔深均为0.8m～1.0m，孔径为0.04m。

在一个实施例中，各第一辅助孔2121的参数如表2所示：

表2

请参阅图2、请参阅图5，优选地，第一周边孔区域213包括多个第一周边孔2131，相邻第一周边孔2131的间距为0.45～0.55m。

优选地，第一周边孔2131的孔深均为0.8m～1.0m，孔径为0.04m。

在一个实施例中，各第一周边孔2131的参数如表3所示：

表3

请参阅图2、请参阅图6，优选地，第二辅助孔区域221多个第二辅助孔2211，相邻第二辅助孔2211的间距为0.5～0.55m。

优选地，第三辅助孔区域222多个第三辅助孔2221，相邻第三辅助孔2221的间距为0.5～0.55m。

优选地，第二周边孔区域223多个第二周边孔2231，相邻第二周边孔2231的间距为0.5～0.55m

优选地，第二辅助孔2211、第三辅助孔2221、第二周边孔2231的孔深均为0.8m～1.0m，孔径为0.04m。

在一个实施例中，各第二辅助孔2211、第三辅助孔2221、第二周边孔2231的参数如表4所示：

表4

请参阅图1至图7，本发明的另一个目的在于提供一种应用隧道爆破结构的隧道爆破施工方法，包括：

步骤s10，爆破掏槽孔区域211，具体为：掏槽孔区域211包括九个掏槽孔2111，其中四个掏槽孔2111为空孔21112，形成临空面，另外五个掏槽孔2111为炸药孔21111，内装有炸药，并封堵严实，五个炸药孔21111同时起爆；

步骤s20，爆破第一辅助孔区域212，具体为：第一辅助孔区域212包括的多个第一辅助孔2121同时起爆；

步骤s30，爆破第一周边孔区域213，具体为：第一周边孔区域213包括的多个第一周边孔2131同时起爆；

步骤s40，爆破第二辅助孔区域221，具体为：第二辅助孔区域221包括的多个第二辅助孔2211同时起爆，第二辅助孔区域221爆破结束后形成临空面；

步骤s50，爆破第三辅助孔区域222，具体为：第三辅助孔区域222包括的多个第二辅助孔22221同时起爆；

步骤s60，爆破第二周边孔区域223，具体为：第二周边孔区域223包括的多个第二周边孔2231同时起爆。

本发明提供的隧道爆破结构及隧道爆破施工方法的有益效果为：本发明分多个区域分别起爆，对附近构筑物的影响降到最小，且可进行隧道开挖掌子面掏槽爆破，振动频率控制在1.2以内，从而形成临空面，为后续低频率扩挖奠定基础；且采用上述爆破结构，能够减少炸药的使用，更加便于现场管控；循环布孔方式相同，可逐渐提高作业人员工作效率，缩短工期，从而降低成本；本发明可沿用于任何硬岩、且构筑物周边的隧道开挖断面，局限性小，操作简单；本发明易操作，施工难度小，使用设备少，生产成本低廉，能以最小投入达到预期开挖效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。