《隧道工程技術(shù)》課件-2 隧道開挖施工

隧道開挖作業(yè)本章學(xué)習(xí)的內(nèi)容：了解隧道鑿巖機(jī)具的特點(diǎn)，了解隧道炸藥的性質(zhì)，熟悉工程上常用炸藥的性質(zhì)和隧道采用的起爆方法，掌握隧道炮眼的種類和作用，熟悉隧道鉆爆參數(shù)的選擇，掌握光面爆破的定義和參數(shù)選擇，了解隧道水壓爆破。重難點(diǎn)：重點(diǎn)：炮眼的種類和作用，隧道鉆爆參數(shù)，隧道光面參數(shù)選擇。難點(diǎn)：隧道鉆爆參數(shù)。1鑿巖3控制爆破2隧道爆破設(shè)計(jì)目錄1鑿巖一、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)：（風(fēng)鉆）1、工作原理以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)鑿巖機(jī)內(nèi)的活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)沖擊鉆桿，通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鉆桿旋轉(zhuǎn)，前端鉆刃連續(xù)沖擊旋轉(zhuǎn)切削巖石成孔。重型：大于50kg中型：30～50kg輕型：小于30kg風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)一、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)：（風(fēng)鉆）2、氣腿的作用平衡鑿巖機(jī)的重量；對(duì)鉆桿產(chǎn)生向前的推進(jìn)壓力；在工作面上就位和轉(zhuǎn)移比較容易。一、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)：（風(fēng)鉆）3、特點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活方便，制造維修簡(jiǎn)便，操作便利，造價(jià)較低，使用安全的優(yōu)點(diǎn)。但壓縮空氣的供應(yīng)設(shè)備比較復(fù)雜，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，機(jī)械效率低，能耗大，噪聲大。鑿巖速度比液壓鑿巖機(jī)低。二、液壓鑿巖機(jī)液壓鑿巖機(jī)1、工作原理是以電力帶動(dòng)高壓油泵，通過(guò)改變油路，使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沖擊作用。二、液壓鑿巖機(jī)2、液壓鑿巖機(jī)主要特點(diǎn)動(dòng)力消耗少，能量利用率高。鑿巖速度快。能自動(dòng)調(diào)節(jié)沖擊頻率、扭矩、轉(zhuǎn)速和推力等參數(shù)，適應(yīng)不同性質(zhì)的巖石。環(huán)境保護(hù)較好。液壓鑿巖機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)較高，重量大，附屬裝置較多，多安裝在臺(tái)車上使用。三、鑿巖臺(tái)車將多臺(tái)液壓鑿巖機(jī)安裝在一個(gè)專門的移動(dòng)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)多機(jī)同時(shí)作業(yè)，集中控制，稱為鑿巖臺(tái)車。鑿巖臺(tái)車(實(shí)腹、輪行)三、鑿巖臺(tái)車1、適用范圍大斷面和全斷面施工工作范圍：

寬10~15m

高7~12m2、類型行走方式結(jié)構(gòu)形式

軌道式

輪胎式

履帶式

門架式（軌道式）

實(shí)腹式（輪胎式）新型鑿巖臺(tái)車三、鑿巖臺(tái)車三、鑿巖臺(tái)車二臂、四臂液壓鑿巖臺(tái)車四、鉆頭和鉆桿

1、作用和材料鉆頭：直接破碎巖體（前端是硬質(zhì)高強(qiáng)耐磨合金鋼）鉆桿：傳遞沖擊功和扭矩（六邊形空心鋼）2、鉆頭直徑φ38、40、42、45、48mm鉆頭直接連接在鉆桿前端(整體式)或套裝在鉆桿前端(組合式)，鉆桿尾則套裝在鑿巖機(jī)的機(jī)頭上。四、鉆頭和鉆桿

3、鉆頭型式

整體式

組合式宜采用材質(zhì)強(qiáng)度高而較細(xì)的釬桿。鉆桿鉆頭釬肩釬尾四、鉆頭和鉆桿

4、鉆桿2隧道爆破設(shè)計(jì)一、炮眼布置1、炮眼的種類和作用掏槽眼增加臨空面，提高爆破效果輔助眼擴(kuò)大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面周邊眼炸出較平整的隧道斷面輪廓1-4：掏槽眼19、21周邊眼其余炮眼：輔助眼一、炮眼布置2、炮眼的布置原則和方法布置原則：先布置掏槽眼，其次周邊眼，最后輔助眼；方法：掏槽眼布置在中央偏下，比其他炮眼深15-20cm；周邊眼嚴(yán)格沿設(shè)計(jì)開挖輪廓設(shè)置，盡量布置均勻；周邊眼開眼位置硬巖在輪廓線上，軟巖可向內(nèi)偏移5～10cm。底眼和掏槽眼同深；在掏槽眼、周邊眼之間布置輔助眼，滿足E/W=0.6~0.8。3、掏槽型式一、炮眼布置（1）斜眼掏槽3、掏槽型式一、炮眼布置（2）直眼掏槽一、炮眼布置（3）斜眼和直眼掏槽特點(diǎn)斜眼掏槽優(yōu)點(diǎn)：可以按巖層的實(shí)際情況選擇掏槽方式和掏槽角度；容易把石渣拋出，掏槽眼的個(gè)數(shù)較少。缺點(diǎn)：眼深受到坑道斷面尺寸的限制；不便于多臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)鉆眼；鉆眼方向不夠準(zhǔn)確。直眼掏槽優(yōu)點(diǎn)：便于多機(jī)同時(shí)鉆眼；不受斷面尺寸對(duì)爆破進(jìn)尺的限制；可采用深孔爆破；石渣拋擲距離較短。缺點(diǎn)：炮眼個(gè)數(shù)較多，炸藥單耗值較大。采用導(dǎo)爆管起爆法。還應(yīng)根據(jù)各種炮眼所起的作用來(lái)確定起爆順序。一般是先掏槽眼、輔助眼、底板眼、周邊眼。二、隧道爆破設(shè)計(jì)2、起爆方法和起爆順序3控制爆破在隧道爆破施工中，首要的要求是開挖輪廓與尺寸準(zhǔn)確，對(duì)圍巖擾動(dòng)小。所以，周邊眼的爆破效果，反映了整個(gè)隧道爆破的成洞質(zhì)量。隧道控制爆破是指光面爆破和預(yù)裂爆破。

通過(guò)一系列措施對(duì)開挖部位的周邊實(shí)行正確的鉆孔和爆破，并使周邊眼最后起爆的爆破方法。一、光面爆破1、定義開挖輪廓成形規(guī)則，巖面平整;圍巖壁上保存有50%以上的半面炮眼痕跡；無(wú)明顯的爆破裂縫;超欠挖符合規(guī)定要求，圍巖壁上無(wú)危石等2、隧道光面爆破標(biāo)準(zhǔn)一、光面爆破（1）使用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力小的炸藥。（2）采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。（3）嚴(yán)格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。（4）周邊眼應(yīng)盡量做到同時(shí)起爆。（5）嚴(yán)格控制裝藥集中度(裝藥量)。一、光面爆破4、隧道光面爆破的技術(shù)措施二、預(yù)裂爆破1、定義讓周邊眼最先起爆，沿周邊眼連線形成預(yù)裂面，最后在起爆其他炮眼，進(jìn)而控制巖體的開挖輪廓。預(yù)裂面的存在，對(duì)后爆的掏槽眼、輔助眼的爆轟波能起反射和緩沖作用，可以減輕爆轟波對(duì)圍巖的破壞影響，保持巖體的完整性，爆破后的開挖面整齊規(guī)則。二、預(yù)裂爆破2、區(qū)別（1）起爆順序不同光面爆破先引爆掏槽眼，