[发明专利]一种隧道式锚碇洞室的开挖爆破方法

说明书

技术领域

本发明属于悬索桥尤其是采用隧道式锚碇的悬索桥施工技术领域，具体涉及一种隧道式锚碇洞室的开挖爆破方法。

背景技术

悬索桥的锚碇是悬索桥的主要承载结构，一般分为重力式锚碇和隧道式锚碇两类。隧道式锚碇借助两岸天然坚固的岩体开凿隧洞再浇注混凝土形成，利用岩体强度对混凝土锚体形成嵌固作用，达到锚固主缆拉力的目的，因而其锚碇混凝土用量较重力式锚碇大为节省，从结构规模来比较，隧道式锚碇约为重力式锚混凝土用量的1/4～1/5，因此，隧道式锚碇造价远远低于重力式锚碇，经济性能更为显著。

随着国家社会经济发展，统筹区域均衡发展成为可持续发展的战略要求，中西部地区需大力进行交通、水利、电力、通讯、油气管道等基础设施建设。连通山区的各种干线多跨越沟壑峡谷，大跨越能力的悬索桥将大范围修建。而山区狭窄的场地条件下，造价低廉且能因地制宜的隧道锚将会普遍利用，通常情况下，隧道锚和公路隧道紧密设置在一起。

如何保护锚碇隧洞周围围岩的完整性是对隧道式锚碇结构安全起到关键的作用。而目前常规的隧道锚碇洞室采用钻爆法施工，对山区围岩扰动相对较大，影响到围岩完整性，因此，需要一种新型的爆破工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道式锚碇洞室的开挖爆破方法，能减小围岩扰动，保证围岩结构完整性，确保隧道锚施工安全和结构安全。

本发明的方法是：在设置爆破炮眼时，沿洞室的开挖轮廓线设置一排空眼，空眼内不装药；在开挖轮廓线内50cm处设置一排周边眼，周边眼按光面爆破控制，连续装药。

本发明的有益效果是：周边眼爆破产生的能量，被附近的空眼部分吸收，减少爆破对周边围岩的扰动，确保爆破施工安全和围岩结构完整；空眼至周边眼范围内的岩石在爆破作用下，将产生较发育的爆破裂缝，减少人工开挖的工作量。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的炮眼布置及起爆顺序示意图

具体实施方式

本发明的方法为减小爆破对围岩扰动，尽量保证锚塞体处围岩的完整性，沿开挖轮廓线布置一排空眼，不装药；在开挖轮廓线内50cm处布置一排周边眼，周边眼按光面爆破控制，为连续装药。

以下结合附图和具体实施例，对本发明的方法作详细说明。

应用本发明方法的进行隧道式锚碇洞室的开挖爆破的具体实施例：

锚碇洞室为一斜井，紧临一公路隧道，距锚碇洞室底部仅20余米，长度较短但断面较大，洞室断面变化频繁，既有较小的断面，又有较大的断面，最大断面积达到了200m²。

本实施例隧道式锚碇隧洞的爆破进尺设计为1.5米，炮眼的直径为4.0cm。隧洞采用分台阶开挖的方法进行，总共分成上、中、下3个台阶。

根据隧道所穿越围岩的坚固性系数以及岩石纵波波速等，选用威力适中、匹配性好、易于切割分装成小卷的2#岩石销铵炸药，引爆器材则选用国产II系列15段非电毫秒微差导爆管。

隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺。同时，许多爆破震动实测证明：掏槽时爆破震动速度最大。控制住掏槽爆破震动，则能控制住整个工作上爆破震动。故根据施工经验，对只有一个临空面的上台阶采用能较易获得有效进尺且减震效果良好的楔型掏槽技术，由于中台阶可利用上台阶所开创出的台阶面作为临空面，其石碴向台阶面上方抛掷，故其不需要进行掏槽；同样，下台阶亦不需要进行掏槽。

图1是实施例的上台阶的炮眼布置及起爆顺序示意图，也是洞室断面示意图。图中的圆弧线为开挖轮廓线，圆孔为设置的爆破炮眼，图中的数字为炮眼的起爆顺序段号。其中段号为14的是空眼，沿开挖轮廓线布置，空眼间距位55cm，不装药；段号为13的是周边眼，周边眼在开挖轮廓线内50cm处，周边眼间距为40cm，周边眼按光面爆破控制，为连续装药；自周边眼往内，段号为7、9、11、12的是辅助眼；段号为1、3、5的是掏槽眼，位于洞室断面中部。此外，沿底边布置段号为15的底板眼，间距为80cm。

根据本实施例的特点，具体施工中还采取以下措施：

(1)要求钻爆技术人员能根据断面的变化情况，及时调整好控爆参数，特别是光爆参数，确保洞室轮廓成形达到企业标准，而超过国家标准；

(2)隧洞需要采取较为谨慎的控制爆破技术，对周边围岩的爆破扰动降低到最低程度；

(3)在洞室特别是底部爆破开挖时，需要采取减震爆破技术，严防爆破震动对相邻公路隧道结构造成危害，确保相邻公路隧道结构安全；