一種用於提高隧道光面爆破效果的聚能裝藥方法與流程

2023-05-29 23:02:06 3

【技術領域】

本發明屬於隧道爆破施工技術領域，尤其是一種用於提高隧道光面爆破效果的聚能裝藥方法。

背景技術：

在鐵路隧道鑽爆施工中，尤其是在軟弱夾層的層狀圍巖鑽爆施工中，傳統的光面爆破裝藥方法使得隧道斷面設計輪廓存在嚴重超欠挖現象，隧道設計輪廓成形效果極差，不僅增加初期支護的工程量，還將嚴重影響隧道洞室的穩定，使得隧道拱頂部坍塌掉塊，嚴重威脅隧道施工人員的安全，同時還關係到二次襯砌的施工質量。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供了一種用於提高隧道光面爆破效果的聚能裝藥方法，通過該方法能使隧道光面爆破後的成型質量提高，減小隧道的超欠挖現象，提高隧道光面爆破後的自穩能力。

為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案：

一種用於提高隧道光面爆破效果的聚能裝藥方法，該聚能裝藥方法使用到pvc管、乳化炸藥，給定隧道開挖輪廓線以及開挖輪廓線附近的周邊眼連心輪廓線，其特徵是：

先在pvc管的兩端加工出兩個具有對稱的扇形凹槽使其形成異形pvc管，所述異形pvc管的內徑是32mm而其壁厚是1.4±0.3mm且長度等於500mm，所述異形pvc管的橫斷面上設置標記a、c、d、b、f、e點，其中c→a→e點圍成的扇形凹槽稱其為第一聚能穴，d→b→f點圍成的扇形凹槽稱其為第二聚能穴，所述第一聚能穴的∠cae和所述第二聚能穴的∠dbf均不大於45°，a點到b點間的寬度不少於16mm，將與所述異形pvc管橫斷面形狀相同的乳化炸藥卷填充入整個所述異形pvc管內形成異形炸藥柱，所述異形炸藥柱製作數個；

沿所述第一聚能穴的縱向等長聯接第一pvc連接管，沿所述第二聚能穴的縱向等長聯接第二pvc連接管，也就是說每個所述異形炸藥柱的兩端均聯接有第一pvc連接管和第二pvc連接管；

配置數個等長的第一pvc導向連接管和第二導向連接管，所述第一pvc導向連接管的一端標記為m2端而其另一端標記為m1端，所述第二pvc導向連接管的一端標記為n2端而其另一端標記為n1端，所述m2端和所述n2端的外徑均為5mm，所述m1端和所述n1端的外徑均為4mm，第一pvc導向連接管和第二導向連接管的壁厚均為0.5mm；

當第一所述異形炸藥柱和第二所述異形炸藥柱通過所述第一pvc導向連接管和所述第二pvc導向連接管實施聯接時：將所述m2端插入第一所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內而將所述m1端插入第二所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內並使外露間距控制在l，與此同時將所述n2端插入第一所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內並將所述n1端插入第二所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內且外露間距也控制在l；

當第二所述異形炸藥柱和第三所述異形炸藥柱通過所述第一pvc導向連接管和所述第二pvc導向連接管實施聯接時：將所述m2端插入第二所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內而將所述m1端插入第三所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內並使外露間距控制在l，與此同時將所述n2端插入第二所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內並將所述n1端插入第三所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內且外露間距也控制在l；

根據上述聯接方式並以此類推就可以聯接數個所述異形炸藥柱，數個所述異形炸藥柱形成裝有炸藥聚能穴結構的間隔炸藥柱單元；

在給定開挖輪廓線附近的周邊眼連心輪廓線上設置有間隔和深度相等的數個炮眼，在每個炮眼內分別裝入所述間隔炸藥單元，每個所述間隔炸藥柱單元上的聚能穴必須正對給定的周邊眼連心輪廓線，然後按常規方式對隧道進行爆破施工即可。

由於採用如上所述技術方案，本發明產生如下積極效果：

1．pvc管易加工，將pvc管加工成帶有兩個對稱扇形凹槽的異形pvc管非常容易，可以得到兩個聚能穴結構。

2．乳化炸藥卷加工成與異形pvc管相匹配的形狀，裝入帶有炸藥聚能穴結構的炸藥外殼中，形成裝有炸藥聚能穴結構的異形炸藥柱。

3．通過pvc連接管，可以方便聯接在異形炸藥柱的兩個聚能穴旁，再通過數個pvc導向連接管將數個異形炸藥柱串接起來。

4．裝入炮眼後，可以通過pvc導向連接管方便調節間隔炸藥柱單元，使聚能穴位置正對周邊眼連心輪廓線。爆破時可加大周邊眼連心輪廓線方向裂紋的發展並減少非周邊眼連心輪廓線方向產生的隨機裂紋，減少了非周邊眼連心線位置的圍巖破壞程度，提高周邊炮眼的利用率。可以適當增大周邊炮眼間距，減少了周邊眼鑽眼工程量，縮短了工序時間。

5．本發明可以提高光面爆破施工效果，節省因超挖或欠挖而增加的工程量和費用，縮短工期。

6．本發明的方法簡單可行，實用性較強，效果良好。

【附圖說明】

圖1是本發明異形炸藥柱與pvc連接管的橫剖面結構示意簡圖。

圖2是間隔炸藥單元的縱剖面結構示意簡圖。

圖3是開挖輪廓線與周邊眼連心輪廓線安裝間隔炸藥單元的結構示意簡圖。

上述圖中：s-乳化炸藥卷；m-第一pvc連接管；n-第二pvc連接管。

【具體實施方式】

本發明是一種用於提高隧道光面爆破效果的聚能裝藥方法，通過該方法能使隧道光面爆破後的成型質量提高，減小隧道的超欠挖情況，減少對圍巖的擾動破壞，節省因超挖或欠挖而增加的工程量和費用，同時由於炸藥聚能穴結構的存在，可加大周邊眼連心輪廓線方向裂紋的發展，並減少非周邊眼連心輪廓線方向產生的隨機裂紋，減少了非周邊眼連心線位置的圍巖破壞程度，提高周邊眼炮眼的利用率。可以適當增大周邊炮眼間距，從而減少鑽眼工程量，縮短施工工期。

結合圖3，本發明先期給定隧道開挖輪廓線及周邊眼連心輪廓線位置，本發明使用到pvc管、乳化炸藥。

結合圖1-2，本發明先在pvc管的兩端加工出兩個具有對稱的扇形凹槽使其形成異形pvc管，所述異形pvc管的內徑是32mm而其壁厚是1.4±0.3mm且長度等於500mm，所述異形pvc管的橫斷面上設置標記a、c、d、b、f、e點，其中c→a→e點圍成的扇形凹槽稱其為第一聚能穴，d→b→f點圍成的扇形凹槽稱其為第二聚能穴，所述第一聚能穴的∠cae和所述第二聚能穴的∠dbf均不大於45°，a點到b點間的寬度不少於16mm，將與所述異形pvc管橫斷面形狀相同的乳化炸藥卷s填充入整個所述異形pvc管內形成異形炸藥柱，所述異形炸藥柱是數個。

沿所述第一聚能穴的縱向等長聯接第一pvc連接管m，沿所述第二聚能穴的縱向等長聯接第二pvc連接管n，也就是說每個所述異形炸藥柱的兩端均聯接有第一pvc連接管和第二pvc連接管。

配置數個等長的第一pvc導向連接管和第二導向連接管，所述第一pvc導向連接管的一端標記為m2端而其另一端標記為m1端，所述第二pvc導向連接管的一端標記為n2端而其另一端標記為n1端，所述m2端和所述n2端的外徑均為5mm，所述m1端和所述n1端的外徑均為4mm，第一pvc導向連接管和第二導向連接管的壁厚均為0.5mm。

當第一所述異形炸藥柱和第二所述異形炸藥柱通過所述第一pvc導向連接管和所述第二pvc導向連接管實施聯接時：將所述m2端插入第一所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內而將所述m1端插入第二所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內並使外露間距控制在l，與此同時將所述n2端插入第一所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內並將所述n1端插入第二所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內且外露間距也控制在l。

當第二所述異形炸藥柱和第三所述異形炸藥柱通過所述第一pvc導向連接管和所述第二pvc導向連接管實施聯接時：將所述m2端插入第二所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內而將所述m1端插入第三所述異形炸藥柱的第一pvc連接管內並使外露間距控制在l，與此同時將所述n2端插入第二所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內並將所述n1端插入第三所述異形炸藥柱的第二pvc連接管內且外露間距也控制在l。

根據上述聯接方式並以此類推就可以聯接數個所述異形炸藥柱，數個所述異形炸藥柱形成裝有炸藥聚能穴結構的間隔炸藥柱單元。

在給定開挖輪廓線附近的周邊眼連心輪廓線上設置有間隔和深度相等的數個炮眼，在每個炮眼內分別裝入所述間隔炸藥單元，每個所述間隔炸藥柱單元上的聚能穴必須正對給定的周邊眼連心輪廓線，然後按常規方式對隧道進行爆破施工即可。這樣做在爆破時可加大周邊眼連心輪廓線方向裂紋的發展並減少非周邊眼連心輪廓線方向產生的隨機裂紋，減少了非周邊眼連心線位置的圍巖破壞程度，提高周邊炮眼的利用率。

通過上述陳述，本發明的方法簡單可行，實用性較強，效果良好，節省因超挖或欠挖而增加的工程量和費用，減少周邊眼鑽眼工程量，縮短開挖工序時間，同時光面爆破了施工質量，效果是顯而易見的。

本方法中所述pvc管及乳化藥捲尺寸不局限於上文所述尺寸，只要pvc管尺寸與藥捲尺寸相匹配均為本發明內容。