- 中文名
- 鉆爆法
- 外文名
- Drilling-Blasting Method
- 所屬領域
- 土木工程
- 用 途
- 隧道挖掘
- 優 點
- 操作靈活
- 缺 點
- 安全系數低
鉆爆法鉆爆法介紹
編輯(2)炮眼的深度、角度、間距按鉆爆參數要求確定。掏槽眼間距誤差和眼底間距誤差不得大于5cm,輔助眼眼口排距、行距誤差均不得大于5cm,周邊眼沿隧道設計斷面輪廓線上的間距誤差不得大于5cm,周邊眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出開挖斷面輪廓線10cm,最大不得超過15cm。內圈眼至周邊眼的排距誤差不得大于5cm,炮眼深度超過2.5m時,內圈炮眼與周邊眼宜采用相同的斜率。
(3)掏槽眼布置在開挖斷面的中央稍靠下部,以使底部巖石破碎,減少飛石。周邊炮眼應沿設計開挖輪廓線布置,輔助眼應交錯均勻地布置在周邊眼與掏槽眼之間,并垂直于開挖面打眼,力求爆下的石碴塊體大小適合裝碴的要求。開挖斷面底面兩隅處,應合理布置輔助眼,適當增加藥量,消除爆破死角。斷面頂部應控制裝藥量,防止出現超挖量。
鉆爆法掘進方式
編輯2、導洞法,先開挖斷面的一部分作為導洞,再逐次擴大開挖隧洞的整個斷面。這是在隧洞斷面較大,由于地質條件或施工條件,采用全斷面開挖有困難時,以中小型機械為主的一種施工方法。導洞斷面不宜過大,以能適應裝碴機械裝碴、出碴車輛運輸、風水管路安裝和施工安全為度。導洞可增加開挖爆破時的自由面,有利于探明隧洞的地質和水文地質情況,并為洞內通風和排水創造條件。根據地質條件、地下水情況、隧洞長度和施工條件,確定采用下導洞、上導洞或中心導洞等。導洞開挖后,擴挖可以在導洞全長挖完之后進行,也可以和導洞開挖平行作業。
3、分部開挖法,在圍巖穩定性較差,一般需要支護的情況下,開挖大斷面的隧洞時,可先開挖一部分斷面,及時做好支護,然后再逐次擴大開挖。用鉆爆法開挖隧洞,通常從第一序鉆孔開始,經過裝藥、爆破、通風散煙、出碴等工序,到開始第二序鉆孔,作為一個隧洞開挖作業循環。盡量設法壓縮作業循環時間,以加快掘進速度。20世紀80年代,一些國家采用鉆爆法在中硬巖中開挖斷面面積為100㎡左右的隧洞,掘進速度平均每月約為200m。中國魯布革水電站工程,開挖直徑8.8m的引水隧洞,單工作面平均月進尺達231m,最高月進尺達373.7m。
鉆爆法勘察信息
編輯位于下游干流上某水電站是一座低水頭徑流式電站,廠房為河床式,設計裝機容量 3×1.8 萬 KW,汛期電站存在大壩溢流問題, 運行表明,廠房尾水位高于設計原尾水位, 嚴重影響機組出力和發電效益,經分析論證,擬進行尾水渠疏挖改造。
工程項目和工作范圍:本次疏挖工程由兩部分組成:拆除尾水渠右側部分砼導墻,該 導墻長約 45m,墻頂高程▽52.0 m,厚 1.5 m,分上下兩段,每段長約 22.5m,拆除伸縮縫 下游側的一段,拆至高程▽45.0m;疏挖導墻內渠底和導墻下游約 100 m 范圍內的河床,從 上至下疏挖寬度為 45~70 m,疏挖后底高程約為▽43.0~▽42.5 m,但不高于▽43.0 m。該 段疏挖河床大部為板巖,部分為砂卵石。
爆破和疏挖工程施工要求:本工程施工過程中,由于正直電廠 2#機組大修,機組流道 中沒有充水,因此,設計中應考慮水下爆破施工可能對機組檢修閘門造成的影響。施工中提高爆破效率,降低爆破震動和飛石對附近建筑物的破壞影響,是影響工程施工進度和安全的關鍵所在。
鉆爆法水下爆破施工
編輯根據信息論的觀點,根據以往類似工程經驗和投入工程水下鉆爆機械設備力量綜合考 慮,對水下爆破選用鉆孔爆破法施工。其施工工藝流程如下:爆破設計→錨定鉆孔作業平臺→移機就位→確定孔深→套管護孔→鉆孔→成孔沖洗→ 測量驗孔→裝藥→連線→平臺撤離→起爆信號→起爆、震動監測→爆破效果檢查→解除警戒。
施工中的幾項主要技術措施分述如下: 鉆孔作業平臺設計制作浮箱式簡易起升鉆爆作業平臺船(16 m×6 m)。作業平臺采用鋼體浮箱結構,兩浮 箱間距 5 m。浮箱內徑 Φ1 100 mm,單長 12 m,扣除浮箱、平臺鋼結構自重,浮力約為15t。通過槽鋼、工字鋼將兩浮箱焊接為承載鉆機及附屬設備的船體[2]。潛孔鉆鉆機由腳手 架鋼管鉸接固定在平臺上,組成鉆機作業平臺。浮箱兩側各向外伸出 0.5 m,另外焊接兩個 小平臺,可供 4 臺 KQ-100 型潛孔鉆機工作之用。為加快鉆機就位速度,鉆機平臺可沿槽鋼軌道滑動移位。測量定位后,采用 8 只鐵錨及 100 m以上的錨繩,由機動小駁船牽引到達爆破區域后,依靠船上人工收縮錨繩配合準確就位。利用 5t手拉葫蘆人工控制將 4 根立柱(Φ240mm)沉入河底,使鉆孔平臺升起基本脫離 水面,此時整個鉆孔平臺上的荷載完全支承在 4 根鋼管立柱上。鉆孔施工時,不會受到波浪起伏的影響,保證成孔質量。鉆孔平臺移位時,先收回立柱,使鉆孔平臺浮在水面上,此時 通過拉動錨繩將平臺移到下一鉆孔位置施工。
鉆爆法器材選擇
編輯(1)鉆孔設備的選型
由于水下鉆孔爆破,加之水面上的限制,選用 KQ-100 潛孔鉆機鉆孔,孔徑 Φ90 mm。
(2)鉆孔附屬機構
水下爆破條件采用垂直鉆孔作業。鉆孔機具選用 KQ -100 型潛孔鉆,藥卷為 Φ70 mm, 炸藥選用抗水性能良好的乳化炸藥。為保證鉆孔后的裝藥和清孔,在鉆孔之前,先將 1 根下 端帶有環形(鉆徑 Φ117 mm)的中空套管鉆透覆蓋層(淤泥層),并鉆入基巖一定深度,然后在套管中下鉆桿,在基巖中進行鉆孔。為確保開挖達到設計深度,鉆孔應有一定的超鉆深度, 超鉆深度取 1. 0~1.5 m,即實際鉆孔深度為 1.5 m~4.5 m。
(3)爆破器材的品種選取。
選用具有防水性能良好的乳化炸藥,裝入 Φ80mmPVC 管中。非電雷管用“雙高”雷管。 起爆網絡采用孔內高段位、孔外低段位毫秒微差復式起爆網絡,以確保傳爆的準確性。為確保安全,用粗砂將炮孔堵滿,防止沖炮。在每只爆孔孔口用砂袋封口覆蓋,砂袋系一浮球露 出水面,其作用:①作為爆破孔位標記,便于集中裝藥;②裝藥后便于連接導爆管腳線沒, 形成起爆網絡。
(4)導爆管的放置。 在水中放置浮胎,使其固定地飄浮在水面上,將“每船同排”的導爆管按綁在一只輪胎上,按照“從后到前的順序”將輪胎上的導爆管用“同段”非電雷管連接起來,為了不使傳爆雷管將 其他導爆管炸斷造成拒爆現象,連接時應將雷管置于浮胎上面,并用泡沫盒包住扎緊,不能浮在水面隨波漂移。
安全校核
水下爆破所產生的危害表現為爆破地震效應、水中沖擊波效應、空氣沖擊波效應和水面波浪效應。
爆破效果
爆破后,巖石破碎塊度理想,水下清渣順利,經檢驗,對閘門及周圍建筑物無影響
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