一种用于提高隧道光面爆破效果的聚能装药方法与流程

【技术领域】

本发明属于隧道爆破施工技术领域，尤其是一种用于提高隧道光面爆破效果的聚能装药方法。

背景技术：

在铁路隧道钻爆施工中，尤其是在软弱夹层的层状围岩钻爆施工中，传统的光面爆破装药方法使得隧道断面设计轮廓存在严重超欠挖现象，隧道设计轮廓成形效果极差，不仅增加初期支护的工程量，还将严重影响隧道洞室的稳定，使得隧道拱顶部坍塌掉块，严重威胁隧道施工人员的安全，同时还关系到二次衬砌的施工质量。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种用于提高隧道光面爆破效果的聚能装药方法，通过该方法能使隧道光面爆破后的成型质量提高，减小隧道的超欠挖现象，提高隧道光面爆破后的自稳能力。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于提高隧道光面爆破效果的聚能装药方法，该聚能装药方法使用到pvc管、乳化炸药，给定隧道开挖轮廓线以及开挖轮廓线附近的周边眼连心轮廓线，其特征是：

先在pvc管的两端加工出两个具有对称的扇形凹槽使其形成异形pvc管，所述异形pvc管的内径是32mm而其壁厚是1.4±0.3mm且长度等于500mm，所述异形pvc管的横断面上设置标记a、c、d、b、f、e点，其中c→a→e点围成的扇形凹槽称其为第一聚能穴，d→b→f点围成的扇形凹槽称其为第二聚能穴，所述第一聚能穴的∠cae和所述第二聚能穴的∠dbf均不大于45°，a点到b点间的宽度不少于16mm，将与所述异形pvc管横断面形状相同的乳化炸药卷填充入整个所述异形pvc管内形成异形炸药柱，所述异形炸药柱制作数个；

沿所述第一聚能穴的纵向等长联接第一pvc连接管，沿所述第二聚能穴的纵向等长联接第二pvc连接管，也就是说每个所述异形炸药柱的两端均联接有第一pvc连接管和第二pvc连接管；

配置数个等长的第一pvc导向连接管和第二导向连接管，所述第一pvc导向连接管的一端标记为m2端而其另一端标记为m1端，所述第二pvc导向连接管的一端标记为n2端而其另一端标记为n1端，所述m2端和所述n2端的外径均为5mm，所述m1端和所述n1端的外径均为4mm，第一pvc导向连接管和第二导向连接管的壁厚均为0.5mm；

当第一所述异形炸药柱和第二所述异形炸药柱通过所述第一pvc导向连接管和所述第二pvc导向连接管实施联接时：将所述m2端插入第一所述异形炸药柱的第一pvc连接管内而将所述m1端插入第二所述异形炸药柱的第一pvc连接管内并使外露间距控制在l，与此同时将所述n2端插入第一所述异形炸药柱的第二pvc连接管内并将所述n1端插入第二所述异形炸药柱的第二pvc连接管内且外露间距也控制在l；

当第二所述异形炸药柱和第三所述异形炸药柱通过所述第一pvc导向连接管和所述第二pvc导向连接管实施联接时：将所述m2端插入第二所述异形炸药柱的第一pvc连接管内而将所述m1端插入第三所述异形炸药柱的第一pvc连接管内并使外露间距控制在l，与此同时将所述n2端插入第二所述异形炸药柱的第二pvc连接管内并将所述n1端插入第三所述异形炸药柱的第二pvc连接管内且外露间距也控制在l；

根据上述联接方式并以此类推就可以联接数个所述异形炸药柱，数个所述异形炸药柱形成装有炸药聚能穴结构的间隔炸药柱单元；

在给定开挖轮廓线附近的周边眼连心轮廓线上设置有间隔和深度相等的数个炮眼，在每个炮眼内分别装入所述间隔炸药单元，每个所述间隔炸药柱单元上的聚能穴必须正对给定的周边眼连心轮廓线，然后按常规方式对隧道进行爆破施工即可。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1．pvc管易加工，将pvc管加工成带有两个对称扇形凹槽的异形pvc管非常容易，可以得到两个聚能穴结构。

2．乳化炸药卷加工成与异形pvc管相匹配的形状，装入带有炸药聚能穴结构的炸药外壳中，形成装有炸药聚能穴结构的异形炸药柱。

3．通过pvc连接管，可以方便联接在异形炸药柱的两个聚能穴旁，再通过数个pvc导向连接管将数个异形炸药柱串接起来。

4．装入炮眼后，可以通过pvc导向连接管方便调节间隔炸药柱单元，使聚能穴位置正对周边眼连心轮廓线。爆破时可加大周边眼连心轮廓线方向裂纹的发展并减少非周边眼连心轮廓线方向产生的随机裂纹，减少了非周边眼连心线位置的围岩破坏程度，提高周边炮眼的利用率。可以适当增大周边炮眼间距，减少了周边眼钻眼工程量，缩短了工序时间。

5．本发明可以提高光面爆破施工效果，节省因超挖或欠挖而增加的工程量和费用，缩短工期。

6．本发明的方法简单可行，实用性较强，效果良好。

【附图说明】

图1是本发明异形炸药柱与pvc连接管的横剖面结构示意简图。

图2是间隔炸药单元的纵剖面结构示意简图。

图3是开挖轮廓线与周边眼连心轮廓线安装间隔炸药单元的结构示意简图。

上述图中：s-乳化炸药卷；m-第一pvc连接管；n-第二pvc连接管。

【具体实施方式】

本发明是一种用于提高隧道光面爆破效果的聚能装药方法，通过该方法能使隧道光面爆破后的成型质量提高，减小隧道的超欠挖情况，减少对围岩的扰动破坏，节省因超挖或欠挖而增加的工程量和费用，同时由于炸药聚能穴结构的存在，可加大周边眼连心轮廓线方向裂纹的发展，并减少非周边眼连心轮廓线方向产生的随机裂纹，减少了非周边眼连心线位置的围岩破坏程度，提高周边眼炮眼的利用率。可以适当增大周边炮眼间距，从而减少钻眼工程量，缩短施工工期。

结合图3，本发明先期给定隧道开挖轮廓线及周边眼连心轮廓线位置，本发明使用到pvc管、乳化炸药。

结合图1-2，本发明先在pvc管的两端加工出两个具有对称的扇形凹槽使其形成异形pvc管，所述异形pvc管的内径是32mm而其壁厚是1.4±0.3mm且长度等于500mm，所述异形pvc管的横断面上设置标记a、c、d、b、f、e点，其中c→a→e点围成的扇形凹槽称其为第一聚能穴，d→b→f点围成的扇形凹槽称其为第二聚能穴，所述第一聚能穴的∠cae和所述第二聚能穴的∠dbf均不大于45°，a点到b点间的宽度不少于16mm，将与所述异形pvc管横断面形状相同的乳化炸药卷s填充入整个所述异形pvc管内形成异形炸药柱，所述异形炸药柱是数个。

沿所述第一聚能穴的纵向等长联接第一pvc连接管m，沿所述第二聚能穴的纵向等长联接第二pvc连接管n，也就是说每个所述异形炸药柱的两端均联接有第一pvc连接管和第二pvc连接管。

配置数个等长的第一pvc导向连接管和第二导向连接管，所述第一pvc导向连接管的一端标记为m2端而其另一端标记为m1端，所述第二pvc导向连接管的一端标记为n2端而其另一端标记为n1端，所述m2端和所述n2端的外径均为5mm，所述m1端和所述n1端的外径均为4mm，第一pvc导向连接管和第二导向连接管的壁厚均为0.5mm。

当第一所述异形炸药柱和第二所述异形炸药柱通过所述第一pvc导向连接管和所述第二pvc导向连接管实施联接时：将所述m2端插入第一所述异形炸药柱的第一pvc连接管内而将所述m1端插入第二所述异形炸药柱的第一pvc连接管内并使外露间距控制在l，与此同时将所述n2端插入第一所述异形炸药柱的第二pvc连接管内并将所述n1端插入第二所述异形炸药柱的第二pvc连接管内且外露间距也控制在l。

当第二所述异形炸药柱和第三所述异形炸药柱通过所述第一pvc导向连接管和所述第二pvc导向连接管实施联接时：将所述m2端插入第二所述异形炸药柱的第一pvc连接管内而将所述m1端插入第三所述异形炸药柱的第一pvc连接管内并使外露间距控制在l，与此同时将所述n2端插入第二所述异形炸药柱的第二pvc连接管内并将所述n1端插入第三所述异形炸药柱的第二pvc连接管内且外露间距也控制在l。

根据上述联接方式并以此类推就可以联接数个所述异形炸药柱，数个所述异形炸药柱形成装有炸药聚能穴结构的间隔炸药柱单元。

在给定开挖轮廓线附近的周边眼连心轮廓线上设置有间隔和深度相等的数个炮眼，在每个炮眼内分别装入所述间隔炸药单元，每个所述间隔炸药柱单元上的聚能穴必须正对给定的周边眼连心轮廓线，然后按常规方式对隧道进行爆破施工即可。这样做在爆破时可加大周边眼连心轮廓线方向裂纹的发展并减少非周边眼连心轮廓线方向产生的随机裂纹，减少了非周边眼连心线位置的围岩破坏程度，提高周边炮眼的利用率。

通过上述陈述，本发明的方法简单可行，实用性较强，效果良好，节省因超挖或欠挖而增加的工程量和费用，减少周边眼钻眼工程量，缩短开挖工序时间，同时光面爆破了施工质量，效果是显而易见的。

本方法中所述pvc管及乳化药卷尺寸不局限于上文所述尺寸，只要pvc管尺寸与药卷尺寸相匹配均为本发明内容。