[发明专利]大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法

权利要求书

1.一种大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)动态调整确定炮眼布置图；具体操作方法为：

(1.1)首次爆破根据类比法经验值确定炮眼布置；

(1.2)在围岩上钻孔，孔径大小与施工孔径一致，深度为掘进深度，分别放入聚能管和普通乳化炸药，测量切割深度，进而确定试验测试聚能管聚能系数λ，评估爆破效果；所述聚能系数λ为同样药量聚能管岩石切割深度与普通药卷岩石切割深度的比值，切割深度为爆破后，岩石裂开深度；λ＝1～2；

(1.3)按照周边眼炮间距＝λ×0.5×L的规则在聚能爆破炮眼布置间距L为0.8-1.2m的范围内等差分布进行动态测试，完成试爆，以确定最小超挖值和最小欠挖值为目标，调整炮眼布置；

(2)钻孔设备紧贴围岩面，确定围岩开眼位置及角度，控制同一钻孔孔顶与孔底投影到隧道截面距离之差小于300mm；

(3)确定围岩开眼位置及角度后进行初期支护，初期支护的支护钢架与掌子面距离不超过3m；

(4)初期支护完成后采用聚能管爆破，若爆破后的半眼率小于70％时，在既有钻孔上，沿钻孔轮廓线刻槽，形成有预裂角度的槽孔，再采用聚能水压爆破；若同一钻孔的孔顶与孔底投影到隧道截面的距离之差大于150mm，且超挖与欠挖距离之差大于150mm时，采用较大直径钻头对欠挖段钻孔进行复钻，使欠挖段钻孔直径大于超挖段直径，或者欠挖段聚能管截面大于超挖段聚能管截面，之后进行聚能管爆破，进而完成大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制。

2.根据权利要求1所述的大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

(2.1)钻孔设备紧贴围岩面，根据步骤(1)调整确定的炮眼布置确定出开眼位置；

(2.2)依据现场条件同一钻孔的孔顶与孔底投影到隧道截面的距离之差最小值确定开眼角度，控制同一钻孔孔顶与孔底投影到隧道截面距离之差小于300mm，采用三臂凿岩台车钻孔时，保证钻杆紧贴围岩面、车身贴紧掌子面，使钻杆的角度满足开眼角度要求。

3.根据权利要求2所述的大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法，其特征在于，所述步骤(4)的聚能水压爆破的条件为：使用水压爆破后水压不低于200MPa，隧道粉尘浓度不超过0.095mg/m³。

4.根据权利要求2所述的大断面软岩隧道机械化施工超欠挖控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中聚能管爆破时的装药控制方法为：

a.对于周边眼，采用空气间隔、非耦合装药，装药前先在炮眼孔底装入1节水袋，导爆索起爆，之后将导爆索插入孔底药卷内，炸药均匀分布装入炮孔内，并在装药结束后距孔口80cm处装入2节水袋，用炮泥堵塞；

b.对于掏槽眼，采用连续耦合装药，装药前先在炮眼孔底装入1节水袋，雷管埋入孔底药卷，聚能穴朝孔口方向，在装药结束后再装入4节水袋，用炮泥堵塞，水袋与炮泥长度比为3/4；

c.对于掘进眼、扩槽眼、辅助眼、二台眼和底板眼，采用连续耦合装药方法，装药前先在炮眼孔底装入1节水袋，将雷管埋入孔底药卷，聚能穴朝孔口方向，在装药结束后装入3节水袋，用炮泥堵塞。