液压劈裂棒破碎岩石施工工法.pdf

石质隧道液压劈裂开挖施工工法石质隧道液压劈裂开挖施工工法一、前言一、前言随着国内外建筑行业的快速发展，在坚硬岩石破碎方面也有了大的突破。尤其近年来对文物保护越来越重视，道路在穿越文物、石油管道等设施时，均不允许爆破，在坚硬岩石情况下，普通的岩石破碎方法无法达到良好的破碎效果，因此采用更好的岩石破碎方法则迫在眉睫，而液压劈裂棒法的出现解决了这一问题。二、工法特点二、工法特点与破碎锤相比，可以加快施工进度，缩短工期。可以对坚硬岩石形成预裂破碎。可以减少噪声污染和对围岩的扰动，安全性更高。劈裂棒法破碎岩石在岩石坚硬、且不允许采取爆破作业对周围岩石造成扰动的地方，效果较好。三、适用范围三、适用范围本工法适用于岩石等级较高的隧道、路基等岩石破碎施工。四、工艺原理四、工艺原理通过潜孔钻，垂直于岩石表面进行钻孔，将劈裂棒与液压泵连接，连接完成后放入每个孔中，然后施加压力，通过液压棒上的活塞向两侧推动岩石，使岩石按预定方向分裂开来，最后在通过破碎锤将劈裂后的大块岩石破碎成小块，装车外运。五、工艺流程及操作要点五、工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工准备5.2 施工准备5.2.1 场地准备施工前将场地平整，清除施工岩石表面浮土及其他杂物，并保证道路畅通，为施工提供良好工作面，并测量现有岩石面标高，控制钻孔深度。5.2.2 参数选择涉及的主要参数有：钻孔直径、钻孔间距、钻孔深度、钻孔截面、同一排一次设置劈裂棒数量。（1）钻孔直径常见的潜孔钻钻孔直径为 80-260mm，劈裂棒直径也在80-260mm 左右，钻孔直径根据岩石完整程度及坚硬情况进行选择，潜孔钻与劈裂棒直径应一致（如劈裂棒直径选取150mm 的，相对应的潜孔钻选择150mm 直径钻头）。（2）钻孔间距钻孔间距主要根据岩石的特性及液压劈裂棒的推力大小进行选择，横向间距根据具体情况可设置在 500-1500mm 之间，纵向排距可设置在 600-1500mm 之间。破除至相应标高挖掘机清理现场挖掘机装车倒运破碎锤二次破碎劈裂棒劈裂布点、钻孔（3）钻孔深度钻孔深度根据液压劈裂棒性能进行设置，且孔深应一致，同时应结合要劈裂的岩层厚度，孔深设置在 400-1400mm 间为宜。（4）钻孔截面钻孔的方向应垂直孔所在的岩石表面，并选取岩石完整、受力较好的截面进行钻孔，以防局部岩石较弱，无法形成整体的推动力，达不到将岩石推动裂开的效果。并且同一排孔应在同一轴线上，使推力可以形成一个整体。（5）同一排一次设置劈裂棒数量同一排一次设置劈裂棒数量根据岩石性能进行选择，并匹配足够压力的液压泵，一般一台液压泵配备 4-8 个劈裂棒。5.3 布点、钻孔5.3.1 布点根据选定的孔距及岩石性能选取合适的点位，然后在点位上刷漆或洒灰点标示。5.3.2 钻孔将潜孔钻与空压机连接，用空压机配合潜孔钻进行钻孔，保证钻孔进度。钻孔前将钻杆中心与点位中心进行对中，保证点位准确，调整钻杆方向，使钻杆与孔位垂直。准备工作调整完成后，开始钻孔，钻孔速度根据岩石坚硬程度和钻机型号确定。一般 2-3min 左右可完成一个孔。潜孔钻空压机5.4 劈裂棒劈裂钻孔完成后，检查孔内是否完好，有无残渣掉落，检查无误后，用破碎锤或挖掘机辅助将劈裂棒逐个放入孔中，然后将劈裂棒与液压泵连接良好，启动液压泵，开始加压，逐渐加大压力，使劈裂棒内液压活塞在超高压的驱动下向外推动岩石，破坏岩石内部结构，使外侧岩石与主体岩石裂开（因岩石的拉应力远远小于抗压应力，约为其抗压应力的 10%左右，因此岩石在此分裂力作用下，可以沿预定的方向分裂开来）。劈裂用时一般 3min 左右。劈裂照片5.5 破碎锤二次破碎劈裂棒劈开的岩石呈大块整体形态，直接装车外运存在困难，因此，将岩石劈开以后，采用破碎锤进行二次破碎，将岩石破碎成小型块状，使其易于外运。将破碎锤的钻杆压在岩石上，并保持一定压力后开动破碎锤，利用破碎锤的冲击力，将岩石破碎。5.6 挖掘机装车倒运及清理现场破碎后的岩石采用挖掘机及时装车外运，并将现场岩石清理干净，运输车采用自卸车，运至指定地点堆放或进行利用。5.7 破除至相应标高劈裂后剩余的岩石表面，无法完全达到设计所要求的形态，需要用破碎锤进一步修整，使岩石表面达到设计要求的形状及标高。将破碎后的岩石清理干净后，及时复测岩石面标高，然后根据标高差值，控制破碎深度，逐步修整至设计标高。