钻爆法施工工艺流程图
表5-2 钻爆施工工艺流程
表5-2 钻爆施工工艺流程图及文字说明钻爆施工工艺流程图文字说明：一、爆破试验辅助洞爆破、开挖，对于不同的围岩地段，在开始施工时，都要根据初拟的钻爆设计进行钻爆试验，通过试验，一方面检验爆破设计是否合理，爆破振动对支护及已成洞段围岩有否危害，对爆破参数进行优化，并将试验形成报告，送监理工程师核批，作为正式进行钻爆、开挖依据，同时检验机械配备、劳力、组织循环作业安拆是否合理，对施组进行优化，以取得最优的施工效果。
二、钻孔台车钻爆要点1、钻孔：⑴定位钻孔作业前，根据钻孔设计划定台车臂作业区域，各臂钻孔的顺序，水沟风枪钻孔的配合时段及作业时间，使钻孔不发生相互干扰而有序进行。
钻孔时，严格按操作规程作业，力求钻孔方向、位置满足设计要求，准确控制周边眼外插角。
⑵激光定向布孔用激光投射仪进行隧洞轴线指向标示和投射孔位布设，台车钻臂以投射激光及孔位为依据，按孔位钻进并控制好方向，确保钻孔质量。
⑶要达到准、平、直、齐①准：钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位，但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在±1cm，眼口开眼误差：Ⅱ、Ⅲ类围岩深眼可从轮廓线偏移5cm，Ⅳ类围岩可从轮廓线偏内3cm，周边眼外插角的角度误差浅眼以0.03的斜度外插方向度与轮廓线法线方向一致。
②直：边墙直线段炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条垂线上。
③平：周边炮眼要相互平行。
④齐：各炮眼底落在垂直隧洞轴线的同一平面上，钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。
2、装药：⑴保护用好导爆管开箱取出导爆管时，应小心不使导爆管受损伤，应尽可能保持导爆管的原包装和导爆管端头的封口，尽可能不要损坏。
起爆药卷的导爆管长度应根据眼孔深度、炮孔间距和网络分组连结方法确定，以便于装药、连接、控制和节省导爆管的消耗；起爆药卷的脚线应避免接头，在眼孔长度范围内，不能使用有接头的导爆管。
使用前应对导爆管进行直观检查，发现已破裂的应切去。
钻爆法施工
钻爆施工法的特点 • 8.比较灵活，可以很快地开始开挖施 工； • 9.可以开挖各种形状、尺寸、大小的 地下洞室； • 10.可以采用比较简单便宜的施工设备， 也可以采用先进、高效、比较贵的设 备； • 11.可以适应坚硬完整的围岩，也可以 适应较为软弱破碎的围岩。
现场监控量测
是否符合管 理基准 是 防水隔离层 二次衬砌 结 束
否
钻爆施工法的特点
• 1．适用于各种地质条件和地下水条件。 • 2．具有适合各种断面形式和变化断面的高度灵活 性。 • 3．通过分部开挖和辅助工法，有效地控制地表下 沉和坍塌。 • 4．与盾构法比较，在较短的开挖地段使用，也很 经济。 • 5．与掘进机法比较，对围岩匀质性质无要求。 • 6．与明挖法比较，可以极大地减少对地面交通和 商业活动的影响，避免大量的拆迁。 • 7．从综合效益观点出发，是比较经济的一种方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钻孔机具：
缺点：①重量大，附属装置多，仅能在台车 上使用； ②造价高。 二、凿岩台车 凿岩台车：将多台凿岩机安装在一个专门 的移动设备上，实现多机同时作业。图7— 4所示。 适宜于：大断面全断面隧道。 有风动、液压两种，主要是后者，1～4臂。
钻孔机具：
钻爆法施工工艺流程图
施工准备 确定施工方案 开 挖 （修改施工案） （改变开挖步骤、顺 序） 初期支护 修正支 护参数
隧道施工
钻孔机具：
一、凿岩机(钻机) 按使用动力可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电 动凿岩机和液压凿岩机四种。目前在隧道开挖中， 广泛使用的是风动凿岩机和液压凿岩机。 1．风动凿岩机： 俗称风钻，以压缩 空气为动力。既可单 人操纵，也可装在台 车上使用，但以前者 为主。（如图7-3）
钻孔机具：
隧道钻爆法施工作业
药包中心到自由面的最小距离。 爆破作用指数 爆破漏斗半径r与最小抵抗线W 的比值n （n=r/w）称为爆破作用指数 n=1的爆破称为标准抛掷爆破，其漏斗为标 准抛掷爆破漏斗； n＞1的爆破称为加强抛掷爆破或扬弃爆破；
第7章
隧道钻爆法施工作业
0.75<n<1的爆破称为加强松动或减弱抛
初期支护与二衬
二衬
二衬施工接头处
预留槽安止水条
第7 章
隧道钻爆法施工作业
7.4 隧道衬砌结构的防水 7.4.1 防水措施 1．喷射混凝土防水 2．塑料防水板防水 3．模筑混凝土衬砌防水 4．涂料防水 5．防水砂浆抹面 6．注浆堵水
隧道内渗水
传统防水板施工
传统防水板施 工
近期防水板施工
土工布
4、炮眼长度:
隧道钻爆法施工作业
较多采用的炮眼深度为1.2～3.5m
5、炮眼直径: 隧道炮眼直径一般为38～46mm
6、炮眼数量: 7、炮眼布置 8、装药结构和堵塞
反向装药-正向装药 耦合装药-非耦合装药
Q kS N q
第7章
隧道钻爆法施工作业
9、周边眼的控制爆破
光面爆破—— 光面爆破是通过正确确定周边眼的各爆破参数， 使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆 破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整
铁丝
防水板
止水带
防水板
施工缝
第7 章
7.4.1 排水措施
隧道钻爆法施工作业
1 盲沟
盲沟的作用是在衬砌与围岩之间提供过水 通道，并使之汇入泄水孔。 弹簧软管盲沟。 采用10号铁丝缠成直径5~8cm的圆柱形弹 化学纤维渗滤布盲沟。
弹簧软管盲沟引排局部水
第2章岩体隧道钻爆法施工技术(矿山法、新奥法)
（2）台阶开挖法
将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成 型；或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖 （即台阶分部开挖法）。
台阶开挖法特点：
（1）有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部 断面作业就较为安全；
（2）具有较大的工作空间和较快的施工速度，但上下部作 业有相互干扰影响；
（4）在软弱破碎围岩地段，使断面及早闭合，以有效地发挥支护体 系的作用，保证隧道的稳定；
（5）二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修 筑的，围岩与支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安 全度；
（6）尽量使隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处应力集中； （7）通过施工中对围岩和支护结构的动态观察、量测，合理安排施
爆破附加知识：
• 地基加固 • 核武器当量 • 广岛原子弹
爆破作用指数
• 爆破作用指数（英译：index of blasting action），它是爆破漏斗半径r和最小抵抗 线W的比值，以n表示，可以用下式表示：
•
n=r/w
• 自由面——被爆破的岩石与空气接触的面 叫做自由面，又叫临空面。自由面在工程 爆破中起着非常重要的作用，有了自由面 ，爆破后的岩石才能向这个面破坏和移动 。在工程爆破中为了控制爆破作用人们常 常在爆破附近人为地创造自由面。在长期 爆破实践中人们总结下一条简单的经验， 即自由面多，爆破效果好。
锚杆
• 锚杆，英文“Bolt”；“bolting（准确称 谓）”；“anchor（早期称谓）”是当代 煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分， 他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身 支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用 于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行 主体加固。
新奥法施工程序流程:
井工煤炭开采工艺流程
气腿式岩机钻眼
岩石电钻钻眼
爆破
耙斗装岩机、矿车运输
煤电钻钻眼
工作面支护
混凝土喷射机
混凝土搅拌机
图1.1 钻爆法工艺流程图
风镐破煤 掘锚机、综合掘 进机割煤 刮板转载机转载 可伸缩带式输送机 运煤至大巷
工作面支护
混凝土喷射机
混凝土搅拌机
图1.2 综掘工艺流程图
采煤机割煤 可弯曲刮板输送机 转载、破碎 工作面巷道可伸缩带式输送机
可移动液压支架支护
大巷带式输送机
带式输送机提升至地面
仓下给煤机
井下煤仓
图1.3 综合机械化采煤法主要工艺流程图
钻爆法(矿山法)巷、隧道施工
1.2.3先导洞后全断面扩挖法
该法先沿隧道的中线、按全长开挖导洞，然后再扩挖至 设计断面的施工方法。导洞的位置，可根据具体条件位于隧 道底板或顶板或中部（拱基线水平）。导洞可用掘进机或钻 爆法挖掘。
该法优点很多，可对隧道范围内的地质进行连续的地质 调查，能进行涌水和瓦斯的预防及连续排放，能在扩挖之前 预先加固岩体；能使岩体中的高应力预先释放；有利于扩挖 期间的通风；便于增加一些中间入口，多头同时扩挖，缩短 整个隧道的开挖时间。
1.3.2反台阶施工法 （上行分层施工法）
特点：
• 即首先挖掘最下部分层，然后逐一向上挖掘其 余各分层。该法能使施工工序减少，干扰小，下部 断面可一次挖至设计宽度，空间大，便于出岩运输 和布置管线，能节省大量材料。上部台阶施工需架 设棚架，断面较小、仅一道台阶时也可利用爆破后 岩堆进行拱部的锚喷支护。 本法较适合于围岩 稳定、不需临时支护、无大型装岩设备的情况。由 于安全性比较差，后面台阶施工对前面施工会有影 响，故应用不多。
• 第二，在装岩、钻孔机械能力足够时，应尽 量减少分层数。
• 第三，要根据围岩稳定情况及永久衬砌的形 式合理确定掘砌之间的协调关系。
特点：
• 该法工序少，干扰小，上部钻孔可与装岩 同时作业，不需支撑和棚架，节省大量木材， 必要时可以喷射混凝土或砂浆作为临时支护。 采用锚喷作永久支护时更为适宜。
• 该法不仅适用于围岩稳定性较好、开挖后 不需或局部仅需临时支护的隧道，在土层隧道 中也同样可用。
1.2.2下断面先行施工法
该法是先将隧道的下半断面在全长范围内开挖完， 然后再开挖上半断面。
下半断面采用全断面开挖并进行衬砌。上部断面 可以站在岩堆上钻孔（水平孔）或从隧道地板向上钻 垂直孔。在不采用对头施工的隧道中，下部掘通后， 上部可从两个洞口组织钻孔和装岩作业。
地下工程施工隧道钻爆法施工技术课件
即掏槽眼的首段采用正向装药起爆，其它眼采用 反向装药起爆；
当采用周边预裂爆破时，周边眼应采用即发雷管 正向起爆，其它与光面爆破相同。这样可得到较好的 岩碴块度。
隧道钻爆法施工技术
隧道钻爆法施工技术
第五节 隧道爆破设计
6、堵塞长度L0的计算 炮眼堵塞与否对爆破效果的影响很大。不堵塞爆破时，
不会出现漏斗和裂缝，爆炸能很大部份消耗在空气中产 生很大声响，而对爆破介质的作用很小；若加以堵塞， 效果就完全不同了。
试验表明：炮眼爆破不但要进行堵塞，而且应保证良 好的堵塞质量。软弱破碎岩体堵塞段应紧靠装药段，效 果较好。 堵塞长度L0与抵抗线W有如下关系：
多，这里仅介绍有代 表性的，典型的图式，
隧道钻爆法施工技术
楔形掏槽 环状布置
第五节 隧道爆破设计
楔形掏槽 线形布置
隧道钻爆法施工技术
直眼掏槽 环状布置
第五节 隧道爆破设计
直眼掏槽线形布置
有下导坑的炮眼布置 大孔距小抵抗线炮眼布置
隧道钻爆法施工技术
第五节 隧道爆破设计
4、最大允许用药量的确定（同前） 5、总装药量的计算与炸药的分配（同前） 6、装药结构
振动强度。 5、雷管段与装药结构； 6、必要的说明； 7、最后一栏为合计、计算出总炮眼数、钻眼总延米，各
类炸药用量、总用药量、雷管总用量。
隧道钻爆法施工技术
第五节 隧道爆破设计
（三）技术经济指标 1、周边眼钻爆参数有：间距、抵抗线、E/W值、深度、装药集中度、堵塞
长度、起爆方式； 2、工程量：开挖断面、循环进尺、爆破石方量、钻眼总数、钻眼总延米； 3、材料消耗：各类炸药消耗量、雷管消耗、其它材料消耗量； 4、有关统计数据：预计进尺、炮眼利用率、钻眼数、钻眼量。 （四）设计说明 1、设计依据； 2、本设计的适用条件； 3、施工要求与注意的问题； 4、机具与材料的有关说明； 5、设计未尽问题说明； 6、安全事项说明。 （五）其它必要的补充附图
隧道开挖方法--钻爆法介绍
要 先 设计 炮 孔 方 案 ， 然 后 按 设计 的炮 孔 位 置 、 方 向和 深 度 严 格 钻 孔 。 单 线隧 道 全 断 面 开 挖 ，采用 钻 孔 台车 配 备 中 型 凿 岩机， 钻孔深度约为 ２ ． ５～ ４ ． ０米。双线 隧道全断面开挖采用 大型凿岩 台车配备重型凿岩机， 钻孔深度可达 ５ ． ０米 。 炮孔直 径约为 ４～ ５厘米 。炮孔分为掏槽孔 （ 开辟临空面 ） 、 掘进孔
皮滩、 锦屏一、 二级、 小湾、 糯扎渡 、 龙滩 、 溪洛渡 、 向家坝 以及引大入秦、 南水北调ｇ Ｉ 水 隧道等除个别外都是 由钻爆法设 备施工建设 。显然 ， 对于 占 ５ ０ ％以上交通隧道 中短隧道、 部分长隧道 工程 ， 大空间、 大直径的水 电隧洞工程 ， 非 圆形断
面隧洞工程， 地质与水 文地质条件极差（ 如溶 洞多、 断层多、 渗水 、 涌水、 泥石流 ， 长 距离破碎带 ） 的工程 ， 钻爆法设备施 工具有明显的应用优势。
孔 中。
软弱围岩地段喷锚可 以联合使用， 锚杆应加长 ， 以加强支护力 。 １ ． ５装碴与运输
在 开挖 作业 中 ， 装 碴机 可采 用 多 种 类 型 ， 如后翻式、 装载 式、 扒斗式 、 蟹爪式和大铲斗 内燃装 载机等 。运输机车有内燃 牵引车、 电瓶车等 ， 运输车辆有大斗车、 槽式列车 、 梭式矿 车及 大型 自卸汽 车等 。运输线分有轨和无轨两种 。 ２ 钻 爆 法 开 挖 的 方 法 上 导 坑 法适 用 于 软 弱 岩 层 、衬 砌 顺 序 是 先 拱 后 墙 。 中 国 短隧道一般用这种方法 。中央导坑法是导坑开挖后向四周打 辐射炮眼爆破出全 断面或先扩大上半部 。下导坑法即下导坑 领先的方法。其 中包括 ： 盾构法采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。 １ ８ ２ ５年 在伦敦泰晤士河水下 隧道首先试用盾构 ， 并获得成功 。此后 ， 松软地质多采用盾构法开挖 。盾构是一种 圆形钢结构开挖机 械， 其前端为切 口环 ， 中间为支撑环 ， 后端为盾尾。开挖 时， 切 口环首先切入地层并 能掩护工人安全地 工作 ；支撑环是承受 荷载 的主要部分，其 中安设多 台推进盾构 的千斤项及其他机 械； 盾尾 随着上述两部分前进 ， 保护工人安装铸铁管片或钢筋 混凝土管片。盾构法适用于松软地 层， 施工安全， 对地层扰动 少， 控制 围岩周边准确 ， 极少超挖 。日本丹那铁路隧道 曾采用 盾构法施工 。 发展趋势在隧道工程中， 喷锚支护有可能取代构件 支撑 。 喷锚支护的主要优 点是支护及 时， 安全可靠 ， 并能大量节约木 材和钢材 。欧洲一些国家在较弱地层的大断面爆破后 ，采用 长锚杆结合喷混凝土做支护 ，已获得成功。中国亦 曾在老黄 土隧道开挖中使用喷锚支护 。 自喷锚支护发展后 ，对较弱岩 层也可进行全断面开挖， 以全 断 面 开挖 取 代 分 部 开 挖 。 在岩石地层中采用全 断面开挖及喷混凝土衬砌 ，其质量 好坏首先取决于光面爆破 。运用新奥法原理 ， 考虑 围岩 自身 承载 能力 ， 可在坑道爆破后尽早采用单喷或 喷锚作初期支护， 随 即连 续量 测 位移 ， 判 定 围岩 基 本稳 定 时 间 ， 再 进 行 二 次支 护 ， 这样可 以建成较经济的衬砌 结构 。 隧来自开挖 方法 杨 汉 彬
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钻爆法施工工艺流程图
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9、不懂电器和机械人员，严禁使用和玩弄机电设备，不准坐在脚手架防护栏杆上休息、睡觉。
10、若职工在作业时，碰到与本工种或非本工种人员（如因材料、场地、塔吊机械、施工用电、施工用水等）发生矛盾时，应及时上报班组长或管理人员解决，严禁采用暴力解决，而发生打架、斗殴事件。
11、做到三不伤害（自己不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害）。
12、在外加架上或高空作业必须系好安全带（安全帽要高挂低处）。
13、施工人员在作业前要检查作业环境，发现有不安全因素（如有未经覆盖的洞口和有未围护的临边，或为经安全措施的立体作业等），严禁作业。
班组长安排职工工作时，必须对职工交代工资环境安全情况，对职工进行班前安全交底及作业现场的应注意事项交底。
14、施工人员在外架作业时，检查外架脚手片是否有铁丝绑扎，有破损或老化，脚手片上有杂物等不安全因素的，必须先更换脚手片（铁丝绑扎）清理杂物后方可作业，外架必须有按规范要求的封层措施。
15、各工种在施工中，必须紧密配合，贴别是立体交叉作业，若有班组在洞口作业时，要注意上下有无其他班组人员或本班组人员在作业，若有人作业，必须有可靠地安全措施方可作业，否则必须停止作业。
16、施工临时用电严禁乱拉乱接，乱接使用无插座的钨丝灯、电器设备和老花及单股线。
使用强检查漏保器等失灵可靠方可操作，电线不得拖地、碾压、破皮、老化等，接头牢固，绝缘符合规范要求。
17、及时清理建筑垃圾、材料、钢筋登、木登支教等零星材料不得堆积在通道上，包括临时通道，以确保道路畅通。
18、各职工在上班作业前，要检查周围的作业环境，确保无隐患后方
可上岗作业。
若有多人一起作业要联络明确，班组长要多长巡查（若单人作业要增加巡逻频率）。
19、乘电梯上下时，要听从电梯司机指挥，不得在电梯运行时，开启电梯门，严禁将人或物伸出电梯轿厢外面，人或物严禁靠在电梯门边。
需要用电梯而发信号时，人或物必须站在出料台门李侧，严禁人或物伸出电梯运行范围内。
在电梯每到或没停稳时，不得开启出料台上的门和电梯门。
20、严格施工现场用火（包括明火、烧电焊、使用氧气乙炔等），确需用火必须经动火审批方可作业。
严禁拆除和玩弄消防器材，使用电力部门明令禁止的电器设备。
交底人签字：被交底人签字：
年月日。