隧道钻爆法施工作业
隧道钻爆法施工作业

隧道钻爆法施工作业钻爆作业过程简述…开挖作业基本要求:1.按设计要求开挖出断面(包括形状、尺寸、表面平整、超欠挖等要求);2.石碴块度适中,便于装碴运输;3.钻眼工作量少,少占作业循环时间;4.尽量减小对围岩的震动破坏.一、爆破破岩作用机理及有关概念(一)无限介质中的爆破作用(图7-1)1.压缩粉碎区~半径为的区域.2.抛掷区~与之间的范围.3.松动区~与之间的区域.4.震动区~与之间的范围。
(二)爆破基本概念1.临空面:指暴露在大气中的开挖面.在爆破中的作用:临空面越多,爆破威力越大。
2.爆破漏斗(图7—2)爆破漏斗:在只有一个临空面的情况下,爆破形成圆锥形的爆破凹坑。
爆破漏斗由以下几何要素组成:①最小抵抗线:药包中心到临空面的最短距离②爆破漏斗半径③破裂半径:药包中心到爆破漏斗边沿的距离④漏斗深度⑤压缩圈半径其中,最关键的是。
3.爆破作用指数爆破作用指数:爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值。
对于爆破效果有重要影响,注意到取决于,可见最小抵抗线是关键因素. (三)柱状药包爆破特点适用于隧道爆破的是柱状药包。
特点:柱状药包爆炸应力波的传播方向,是以药包轴线为轴线,沿着垂直于药包表面的方向往四周传播。
所以,这对于仅在孔口有一个临空面的爆破,是十分不利的.动脑筋,多设置临空面…二、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(见图7—3)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。
优点:①结构简单,操作方便;②不怕超负荷和反复起动,在多水、多尘等不良环境中仍能正常工作。
缺点:①压缩空气供应设备复杂;②能量利用率低;③噪音大。
2.液压凿岩机由液压马达提供动力。
只能用于台车。
优点:①动力消耗少,能量利用率高,其动力消耗仅为风动凿岩机的1/3~1/2;②凿岩速度高.液压凿岩机凿岩速度比风动凿岩机高50%~150%。
钻爆法施工案例

钻爆法施工案例
以下是一个钻爆法施工的案例:
项目名称:某地铁隧道施工
施工单位:某施工队
案例描述:某地铁隧道的施工需要采用钻爆法进行地质爆破,以便在地下形成适合铁路铺设的通道。
施工队在施工前进行了详细的勘察和设计,确定了爆破的区域和爆破方案。
施工过程:首先,施工队进行了现场清理和标注,并确保施工区域的安全,以防止无关人员进入施工区域。
然后,根据设计方案和地质勘察报告,施工队选择了合适的爆破剂和钻爆机具。
接下来,施工队根据设计方案,使用钻机先进行了预先钻孔。
预先钻孔的作用是为了确定地质条件和爆破效果,以便对爆破参数进行调整。
预先钻孔完成后,施工队开始进行主钻爆作业。
在钻爆作业中,施工队根据设计方案,使用钻机进行了一系列的钻孔。
每个钻孔都有严格的要求,包括深度、直径和间距等。
钻孔完成后,施工队使用合适的爆破剂充填钻孔,并进行了正确的导爆网布置。
最后,施工队根据安全程序,进行了爆破操作。
爆破操作需要严格控制时间和安全距离,以确保爆破的效果和安全性。
爆破完成后,施工队对爆破区域进行了清理和检查,并确保没有残
留的危险物质。
施工结果:通过钻爆法施工,某地铁隧道成功地完成了地下通道的开挖。
施工质量达到了设计要求,满足了铁路铺设的需要。
整个隧道施工过程安全顺利,没有发生任何事故或质量问题。
结论:以上是一个钻爆法施工的案例,展示了钻爆法在地铁隧道施工中的应用。
钻爆法是一种常用的地下工程开挖方法,在合适的场合下具有高效、安全的特点。
然而,在施工过程中,需要严格遵守相关规范和安全操作程序,以保证施工质量和人员安全。
钻爆法隧道施工方法

钻爆法隧道施工方法钻爆法是一种常用的隧道施工方法,其特点是利用钻机进行钻孔,然后通过爆破将岩石炸碎,最后清除碎石进行隧道开挖。
以下是关于钻爆法隧道施工方法的相关参考内容:一、钻爆法隧道施工的流程及步骤1. 剖沟定线:首先根据规划要求,在地表上进行剖沟,确定隧道的位置和走向。
2. 钻孔预判:根据地质情况和设计要求,通过调查、取样和地质勘察等手段,对待施工区域的岩石性质和特征进行预判。
3. 钻孔布距:按设计要求和地质情况,合理布置钻孔位置和孔距。
4. 钻孔施工:使用钻机进行钻孔作业,根据地质情况,选择合适的钻头和钻具进行钻孔操作。
5. 填充装药:在钻孔中注入爆炸药物,用以破碎岩石。
6. 爆破作业:由专业爆破工程师进行爆破作业,按照设计要求执行爆破方案。
7. 清理碎石:爆破完成后,使用挖掘机和运输车等设备进行碎石清理,将炸碎的岩石搬运出隧道。
8. 衬砌施工:在隧道开挖完成后,对施工区域进行衬砌,以确保隧道的结构牢固和安全。
9. 其他工序:根据具体施工情况,可能还需要进行其他工序,如排水、通风、电气等。
二、钻爆法隧道施工方法的优缺点1. 优点:- 适用范围广:钻爆法适用于各种不同岩石类型和地质情况,包括软岩、硬岩、砂岩等。
- 施工速度快:相比其他隧道施工方法,钻爆法具有较快的施工速度,能够在短时间内完成大量的隧道开挖。
- 工艺可控:通过调整钻孔布距、爆破参数等,可以对施工过程进行精确控制,以应对复杂的地质情况。
- 经济效益好:钻爆法施工工艺简单,设备成本较低,同时施工速度快,因此具有较好的经济效益。
2. 缺点:- 环境污染:钻爆法施工过程中会产生大量噪音、粉尘和振动,对周围环境和居民产生一定的影响。
- 安全风险:爆破作业存在一定的安全风险,对施工人员和周围环境需要进行严格的安全措施和防范措施。
三、钻爆法隧道施工的注意事项1. 合理布局孔距和孔深:根据地质情况和设计要求,合理布置钻孔位置和孔距,以确保施工质量和安全。
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
隧道开挖作业指导书(钻爆法)

隧道开挖作业指导书(钻爆法)1.适用范围适用于一般隧道所有围岩,个别工法视情况选用。
(参考项目源:向莆铁路、福永高速、小康高速、沪昆铁路、贵广铁路)2.作业准备2.1内业技术准备认真审核图纸,牢记图纸要求的技术参数,对施工中可能遇见的难题,制定相应的应急措施。
对负责开挖施工的技术人员加强技术培训与指导,令其熟悉规范及技术标准,对所有参与开挖施工的人员作技术交底。
2.2外业技术准备施工作业层所需的各种外部数据的收集。
修建生活用房,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公的需要。
根据现场围岩情况进行试爆,确定爆破参数。
根据设计断面和确定好的爆破参数放线,确保放线的准确性。
3.技术要求要求本标段隧道按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。
对于围岩较差的隧道地段施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工,应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响,要加强调查和处理。
石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。
洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做护拱混凝土,然后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
暗洞开挖根据围岩情况确定其开挖方法,正洞Ⅴ级地段一般采用三台阶七步开挖法,Ⅴ级浅埋偏压一般采用双侧壁导坑法施工,正洞Ⅳ级采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法施工,每循环进尺控制在1m以内,Ⅲ级及辅助坑道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工,每循环进尺控制在2.5m以内。
Ⅱ围岩正洞及辅助坑道采用全断面开挖法。
石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
隧道工程钻爆法施工质量控制要点

隧道工程钻爆法施工质量控制要点一、洞身开挖质量控制要点1、钻爆作业应符合以下规定本标段隧洞采用钻爆法施工,周边眼采用光面爆破技术,掏槽眼采用锲型掏槽爆破技术。
人工装药,炸药以乳化炸药为主,采用直径25mm规格的药卷。
施工中,开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求,尽量减小开挖轮廓线的放样误差,应采用激光指向仪、隧洞激光断面仪等确定开挖轮廓线和炮孔位置。
应严格控制一次同时起爆的装药量,按钻爆设计要求控制炮孔间距、深度和角度,钻孔完毕,按炮孔布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮孔应重钻,经检查合格后方可装药。
爆破完成后,待有害气体浓度降低至规定标准时,方可进入现场处理哑炮并对爆破面进行检查,清理危石。
清理危石应由有施工经验的专职人员负责实施。
2、断面尺寸及超欠挖的控制(1)采用控制爆破(光面爆破、预裂爆破等),通过工程类比和现场试验,优化爆破参数设计;(2)严格控制测量精度,首先要保证中线和标高的准确,其次是通过正确的方法来保证轮廓线位置的准确,要避免随意放大或缩小断面的现象,隧洞允许超挖值:II~V类围岩,平均径向超挖控制在10cm 以内;(3)采用操作简单且精度高、有良好性能的钻孔机械、测量放线仪器、断面检查仪器以及爆破器材等:(4)必须严格控制钻孔精度,重点控制周边炮孔的外插角、开口误差及炮眼在断面分布的均匀性,相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破的最大外斜值应小于200mm,周边孔间距控制在50cm以内,如有间距过大现象,需对其增加炮眼;(5)控制好装药量及按正确的起爆顺序起爆,做到及时检测和及时反馈,装药应符合以下要求:a、清孔:装药前,采用掏勺或压缩空气吹眼器清除孔内的岩粉、积水,防止堵塞,使用压缩空气吹眼器时应避免炮孔内飞出的岩粉、岩块等杂物伤人;b、验孔:炮孔清理完成后,应采用炮棍检查炮孔深度、角度、方向和炮孔内部情况,发现炮孔不符合要求的及时处理;c、装药方法:验孔完成后,爆破工必须按作业规程、爆破设计规定的炮孔装药量、起爆段位进行装药。
隧道钻爆法施工案例

隧道钻爆法施工案例
隧道钻爆法施工是一种常见的隧道施工方法,以下是一个隧道钻爆法施工的案例:
工程概况:某高速公路隧道,全长 2000 米,隧道穿越山体,地质条件复杂,有断层、溶洞等不良地质。
施工方案:采用钻爆法施工,先进行洞口开挖和支护,然后进行隧道主体的开挖和支护。
施工工艺:
钻孔:采用钻孔机在隧道岩壁上钻孔,钻孔深度和间距根据设计要求确定。
装药:将炸药装入钻好的孔中,根据地质条件和爆破要求确定炸药的种类和用量。
爆破:在装药完成后,进行爆破作业,爆破产生的冲击波和振动会将隧道岩壁破碎。
通风:爆破后,需要进行通风,将隧道内的烟尘和有害气体排出。
出渣:通风后,使用挖掘机等设备将爆破产生的石渣清理出隧道。
支护:在隧道主体开挖完成后,进行初期支护和二次衬砌,以确保隧道的稳定性。
施工质量控制:
严格按照设计要求进行钻孔和装药,确保爆破效果符合要求。
加强通风管理,确保隧道内的空气质量符合要求。
严格控制出渣量和出渣速度,避免对隧道周围环境造成影响。
加强支护施工质量控制,确保隧道的稳定性和安全性。
通过采用钻爆法施工,该隧道顺利完成了施工任务,并且在施工过程中没有发生安全事故,保证了施工质量和进度。
全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法(2)

全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法一、前言隧道施工是道路、铁路和地铁等基础设施建设的重要环节,传统的施工方法通常存在开挖速度慢、劳动强度大等问题。
为了提高施工效率和质量,全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法应运而生。
本文将详细介绍这种工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法具有以下特点:1. 高效快速:采用机械化设备进行开挖,施工速度快,能大幅缩短施工周期。
2. 劳动强度低:由机械设备代替人工进行开挖和爆破作业,减少了劳动强度。
3. 施工质量高:机械设备的精确控制能力和应用先进技术可提高施工质量。
4. 灵活多样:可根据不同地质条件和隧道要求,灵活选择机具设备和施工工艺。
5. 安全可靠:采用先进的技术和严格的安全措施,保障施工过程的安全可靠性。
三、适应范围全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法适用于以下范围:1. 长隧道施工:特别适用于长隧道施工,可以大幅度缩短施工周期。
2. 软土地层:对于软土地层施工,通过机械设备进行挖掘可以降低施工难度。
3. 岩石地质:对于岩石地质,钻爆法可以快速开挖,提高施工效率。
四、工艺原理全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法的工艺原理主要体现在施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施上。
具体包括以下几个方面:1. 前期准备工作:包括勘察设计、地质探测和方案设计等,为后续施工做好准备。
2. 隧道开挖:采用钻爆法进行隧道开挖,使用机械化设备进行钻孔、装药和爆破等作业,快速完成开挖任务。
3. 顶板支护:根据地质条件,在开挖后及时进行顶板支护,保证施工过程的稳定性。
4. 区间装修:开挖完成后对隧道进行装修,包括拱顶喷射混凝土、安装钢筋网和喷涂防水涂层等工作。
五、施工工艺全机械化隧道钻爆法快速开挖施工工法包括以下施工阶段:1. 前期准备:进行勘察设计、地质探测和方案设计等工作。
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隧道钻爆法施工作业隧道钻爆法施工的主要工序有开挖、出碴、支护和衬砌。
它的施工过程是在地层中挖出土石,以形成符合设计的隧道断面轮廓,并进行必要的支护和衬砌,以控制围岩的变形,确保隧道长期安全使用。
为了保证主要工序的进行,尚需配备必要的动力和机械设备,以及其它必要的通风、照明、防排水、防尘等设施。
第一节钻爆开挖钻爆开挖作业是隧道钻爆法施工中首要的一项,它是在岩体上钻凿出一定孔径和深度的炮眼,并装上炸药进行爆破,从而达到开挖的目的。
开挖作业占整个隧道施工工程量的比重较大,造价约占20%~40%,是隧道施工中较关键的基本作业。
对于开挖作业应做到以下要求。
1.按设计要求开挖出断面(包括形状、尺寸、表面平整、超欠挖等要求);2.石碴块度(石碴大小)适中,抛掷范围相对集中,便于装碴运输;3.钻眼工作量少,掘进速度快,少占作业循环时间,并尽量节省爆破器材;4.爆破在充分发挥其能力的前提下,减小对围岩的震动破坏,以保证围岩的稳定;5.减少对施工用机具设备及支护结构的破坏,减少对周围环境的破坏(特别是隧道洞口地段爆破时)。
一、爆破破岩作用机理及有关概念炸药的爆破反应是有机物的氧化还原反应,具有高温、高压和高速度的特点。
炸药的爆炸过程是爆轰波的传播过程,也是爆炸生成气体和初始做功的过程,当炸药在岩(土)体中爆炸时,爆轰波轰击岩面,以冲击波形式向岩体内部传播,形成动态应力场。
冲击波作用时间极短,能量密度极高,使炮孔周围岩石产生粉碎性破坏。
爆炸气体静压和膨胀做功,有使岩石质点作远离药包中心运动的倾向,岩体受切向拉力,其强度达到岩石抗拉强度时,则岩石破坏,产生径向裂隙。
在爆炸结束的瞬间,随着温度的下降,气体逸散,介质又为释放压缩能而回弹,从而又可能产生环向裂缝。
在爆破力作用下,在偏离径向450的方向上还可能产生剪切裂缝。
在这些裂缝的交错切割和剩余爆破力的作用下,岩石即被破碎和移位。
(一)无限介质中的爆破作用假定将药包埋置在无限介质中进行爆破,则在远离药包中心不同的位置上,其爆破作用是不相同的。
大致可以划分为四个区域,如图7—1所示。
图7—1无限介质中的爆破作用1.压缩粉碎区R范围的区域。
该区域内介质距离药包最近,受到的压力最大,故破坏最它是指半径为1大。
当介质为土壤或软岩时,压缩形成一个环形体孔腔;介质为硬岩时,则产生粉碎性破坏,故称为压缩粉碎区。
2.抛掷区1R 与2R 之间的范围叫抛掷区。
在这个区域内介质受到的爆破力虽然比压缩粉碎区小,但介质的结构仍然被破坏成碎块。
炸药爆炸能量除对介质产生破坏作用外,尚有多余能量使被破坏的碎块获得运动速度,在介质处于有临空面的空间时,则在临空面方向上被抛掷出去,产生抛掷运动。
3.破坏区该区又叫松动区,是指2R 与3R 之间的区域。
爆炸能量在此区域内只能使介质破裂松动,已没有能力使碎块产生抛掷运动。
4.震动区3R 与4R 之间的范围叫爆破震动区。
在此范围内,爆破能量只能使介质发生弹性变形,不能产生破坏作用。
(二)爆破基本概念1.临空面又叫自由面,是指暴露在大气中的开挖面。
在假定的无限介质中爆破,抛掷和松动是无法实现的,而在有临空面存在的情况下,足够的炸药爆破能量就会在靠近临空面一侧实现爆破抛掷。
2.爆破漏斗在有临空面的情况下,炸药爆破形成的一个圆锥形的爆破凹坑就叫爆破漏斗。
爆破抛起的岩块,一部分落在漏斗坑之外形成一个爆破堆积体或飞石,另一部分回落到漏斗坑之内,掩盖了真正的爆破漏斗,形成看得见的爆破坑,叫做可见爆破漏斗,如图7—2所示。
爆破漏斗由以下几何要素组成:药包中心到自由面的最短距离,称为最小抵抗线(W );最小抵抗线与自由面交点到爆破漏斗边沿的距离,叫爆破漏斗半径(r );药包中心到爆破漏斗边沿的距离叫破裂半径(R )以及漏斗深度(p )和压缩圈半径(1R )等。
3.爆破作用指数爆破漏斗半径r 与最小抵抗线W 的比值n (W r n )称为爆破作用指数,这是一个描述爆破漏斗大小,爆破性质,抛掷堆积情况等因素的重要相关系数。
通常把n =1的爆破称为标准抛掷爆破,其漏斗称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;0.75<n <1的爆破称为加强松动或减弱抛掷爆破;n ≤0.75的爆破称为松动爆破。
平坦地形的松动爆破结果,只能看到岩土破碎和隆起,并没有爆破漏斗可见。
临空面数目的多少对爆破效果有很大影响,增加临空面是改善爆破状况,提高爆破效果的重要途径。
(三)柱状药包爆破特点隧道炮孔法爆破的装药结构,形成圆柱状延长药包,简称柱状药包。
由炸药爆破特性可图7—2 爆破漏斗示意图知,球形药包爆炸应力波的传播方向,是以药包中心为圆心成球面状向四周辐射传播。
而柱状药包爆炸应力波的传播方向,则是以药包轴线为轴线,沿着垂直药包表面的平面向四周传播。
所以,当炮孔方向垂直于临空面,即最小抵抗线与炮孔装药轴线重合时,大多数爆炸作用力的作用方向是平行于临空面而指向岩体内部,使炮孔周围岩体压缩、变形和破碎,只有靠近孔口的少量炸药爆炸力将孔口附近部分石碴抛出。
这种情况对于只有一个临空面的隧道导坑爆破,是非常不利的。
二、钻孔机具目前在隧道开挖爆破中,广泛采用的钻孔机具为凿岩机和钻孔台车。
其工作原理都是利用镶嵌在钻头体前端的凿刃反复冲击并转动破碎岩石而成孔,有的可通过调节冲击功的大小和转动速度以适应不同硬度的石质,以达到最佳成孔效果。
(一)凿岩机凿岩机的种类很多,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。
按钻进工作原理不同,则可分为冲击转动式、旋转式及旋转冲击式。
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。
它以压缩空气为动力,具有结构简单,制造维修容易,操作方便,作业安全,不怕超负荷和反复起动,在多水、多尘等不良环境中仍能正常工作等优点,目前广泛使用于中小型隧道工程中。
其缺点在于压缩空气供应设备复杂,能量利用率低,成本高,噪音大等。
根据支承和向前推进方式的不同,风动凿岩机又分为手持式、伸缩式和导轨式三种。
手持式凿岩机一般支承在气腿上凿岩(见图7—3),气腿支承凿岩机的重量,同时对凿岩机产生向前的推力,其重量轻,就位转移方便,适用于隧道分部开挖施工中。
伸缩式凿岩机将气腿与凿岩机机体在同一条纵轴线上连成一体,气腿伸长时,凿岩机即向上推进,它专门用于打朝上的竖向炮眼。
导轨式凿岩机的重量多在45kg以上,安装在导轨上,由自动推进器向前推进,随导轨转向,可以在各个方向上钻孔眼,适用于安装在台车上使用。
图7—3 气腿式凿岩机风动凿岩机的凿孔过程是冲击转动凿岩。
它工作时,利用在汽缸内作往复运动的活塞,频繁的锤击钻杆末端,将钻头打入岩石;活塞后退时,能旋转并同时带动钻杆旋转一个角度,使炮眼凿成圆形。
凿岩机的凿岩速度与活塞的冲击频率有关,一般的风动凿岩机都是中低频的(2500次/min以下),欲提高凿岩速度,则要选用较高频率的凿岩机械。
2.液压凿岩机它是由液压马达驱动凿岩元件作冲击、回转运动,通过压力补偿泵,根据岩石坚硬程度调节油量、压力和冲击频率进行凿岩,具有广泛的适应性。
液压凿岩机与风动凿岩机相比有以下特点:(1)动力消耗少,能量利用率高。
液压凿岩机动力消耗一般仅为风动凿岩机的1/3~1/2;能量利用率,液压的可达30%~40%,风动的仅为15%左右。
(2)凿岩速度高。
液压凿岩机凿岩速度比风动凿岩机高50%~150%。
(3)能针对不同硬度岩石,自动调节在高频低能或低频高能状态下工作,以提高凿岩功效。
(4)结构设计比较合理,全部运动部件几乎都是在油液中工作,润滑条件好,使用寿命长,传递能量好。
(5)环境保护好。
排气少,噪音小,液压钻的噪音比风钻降低10~15dB,改善了开挖面的工作环境。
但是液压凿岩机也存在重量大,附属装置多,仅能在台车上使用,需要在有专门设施的车间以及专门技术人员进行维修保养,对液压油选择和密封管理要求严格,制造精度高,造价高等特点。
(二)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,集中控制,称为凿岩台车。
它可以同时进行多孔凿岩,以缩短钻孔时间,加快掘进速度,适宜于在大断面或全断面隧道开挖中使用。
按结构形式的不同,凿岩台车可分为门架式、实腹式和液压钻臂式。
按行走方式不同则可分为轮胎式、履带式和轨道式。
当前我国较普遍采用的是实腹结构轮胎走行式的全液压凿岩台车,如图7—4所示,它可以安装1~4台凿岩机及一支工作平台臂。
其立定工作范围可达宽10~15m,高7~12m,分别可适用于不同断面的隧道中。
但实腹式凿岩台车占用隧道空间较大,需与出碴运输车辆交会避让,多用于断面较大的隧道中。
图7—4 实腹式凿岩台车门架式凿岩台车的腹部可以通行出碴车辆,大量减少了机械避让时间。
其通常为轨道走行,安装2~3台凿岩机,多用于中等断面的隧道开挖,开挖断面过大或过小则多不采用。
按其控制的自动化程度来分,凿岩台车又可以分为人工控制、电脑控制、电脑导向三种。
人工控制是由人工控制操纵杆来实现钻机的定位、定向和钻进的。
钻眼位置由工程师标出,钻眼方向则由操作手按经验目测确定。
电脑控制凿岩台车的所有动作都在电脑的控制下进行,必要时可由操作手进行干预。
电脑导向凿岩台车不仅具有电脑控制功能,而且可以在隧道定位(导向)激光束的帮助下进行自动定位和定向,因此进一步缩短作业时间,提高钻眼精度,减少超欠挖量。
三、爆破材料爆破材料是指炸药和起爆、传爆材料。
起爆传爆材料主要包括雷管、导火索、导爆管等能够提供和传递起爆能量,使炸药发生爆炸的材料。
(一)炸药1.炸药的性能炸药的性能取决于所含的化学成分。
掌握炸药等爆破材料的性能,对正确使用、储存、运输炸药,确保安全和提高爆破效果,具有重要的意义。
炸药的主要性能如下。
(1)敏感度。
炸药的敏感度简称感度,是指炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应的难易程度,也就是炸药爆炸对外能的需要程度。
根据外能形式的不同,炸药感度主要有:a.热敏感度。
也称爆发点,即使炸药爆炸的最低温度,它表示炸药对热的敏感度。
工程中几种常用炸药的爆发点见表7-1。
b.火焰感度。
表示炸药对火焰(明火星)的敏感度。
有些炸药虽然对温度比较钝感,但对火焰很敏感,如黑火药一接触明火星便易燃烧爆炸。
c.机械感度。
是指炸药对机械能(撞击、摩擦)作用的敏感程度。
一般来说,对于撞击比较敏感的炸药,对摩擦也比较敏感。
d.爆轰感度。
是指炸药对爆炸能的敏感程度。
通常在起爆作用下,炸药的爆炸是由冲击波、爆炸产物流或高速运动的介质颗粒的作用而激发的。
不同炸药所需的起爆能也不相同。
爆轰感度一般用极限起爆药量表示。
(2)爆速。
炸药爆炸时爆轰在炸药内部的传播速度称为爆速。
不同成分的炸药有不同的爆速,但一般来说密度越大的炸药其爆速也越高。