隧道开挖施工作业指导书(凿岩台车).pdf
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1、 新建衢州至宁德铁路浙江段站前工程 QNZJZQ-标隧道工程 编号:QNZJZQ4-SDGC-2016 隧道开挖施工作业指导书(凿岩台车)单位:中铁隧道集团有限公司 衢宁铁路浙江段标项目经理部 编制:审核:批准:二一六年一月一日发布二一六年一月十五日实施 衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 1 目录 1.适用范围.2 2.作业准备.2 2.1 内业技术准备.2 2.2 外业技术准备.2 3.技术要求.2 4.施工程序与工艺流程.3 4.1 施工程序.3 4.2 工艺流程.3 5.施工要求.3 5.1 施工准备.3 5.2 施工工艺.4 5.3 爆破方式选择.5 5.4
2、 钻爆设计.8 5.5 钻爆作业.14 5.6 爆破成型效果.19 5.7 凿岩台车养护.19 6.劳动组织.20 7.材料要求.21 8.设备机具配置.21 9质量控制及检验.21 9.1 质量控制.21 9.2 质量检验.23 10安全及环保要求.25 10.1 安全要求.25 10.2 环保要求.26 衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 2 中铁隧道集团有限公司 衢宁铁路浙江段(标)隧道工程 凿岩台车开挖施工作业指导书 1.适用范围 适用于衢宁铁路浙江段(标)隧道凿岩台车开挖施工。2.作业准备 2.1 内业技术准备 开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄
3、清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗技术培训,考核合格后持证上岗。2.2 外业技术准备 进行线路复测及导线网加密布设的测量,进行现场地形地貌的踏勘,施工作业层中所涉及的各种外部技术数据搜集,为施工技术方案的比选提供依据。3.技术要求 超前地质预报:采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种性能指标,以确定合理的施工方案。测量放样:由测量组按照钻爆设计图,用全站仪在掌子面用红色油漆精确的画出隧道中线、开挖轮廓线及钻孔位置。钻爆设计:隧道开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、
4、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。其内容为:炮眼的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方式和爆衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 3 破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。4.施工程序与工艺流程 4.1 施工程序 施工准备围岩处理测量放样凿岩台车钻孔装药、爆破安全处理及出碴下道工序 4.2 工艺流程 凿岩台车开挖施工工艺流程见图 4-1。图 4-1 施工工艺流程图 5.施工要求 5.1 施工准备(1)技术准备 审查设计图纸,熟悉相关资料。检查图纸是否齐全,图纸本身有无错
5、误和矛盾,设计内容与施工条件能否一致,各工种之间搭接配合是否有孔位定位 凿岩台车就位 装药、爆破 凿岩台车钻孔、洗孔、验孔 测量放样 围岩处理 施工准备 安全处理 出碴 下道工序 衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 4 中铁隧道集团有限公司 问题等。搜集资料,摸清情况。搜集当地的自然条件资料和技术经验资料;深入实地摸清施工现场情况。(2)施工现场准备 建立测量控制网点。按照总平面图要求布置测量点,设置永久件的经纬坐标桩及水平桩、组成测量控制网。搞好“三通一平”。修建场区主要运输干道。接通用电线路,布置生产供水管网和现场排水系统。做好炸药、雷管等物资计划工作,保证施工材料供给。5.2 施工工
6、艺 隧道、级围岩施工采用三臂凿岩台车,全断面水压光面爆破施工方法,循环进尺宜控制在 3.23.6m。施工工艺流程及施工工序见图 5-1。衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 5 图 5-1 凿岩台车全断面法开挖施工工艺及流程图 5.3 爆破方式选择 爆破方式采用水压光面爆破。水压爆破是在常规爆破的基础上进行装药结构的创新和改革,即采用与光面爆破相同的设计、药量计算、起爆方法和起爆技术,仅在装药结构、孔口封堵环节有所区别。水压爆破是在炮眼中按照钻爆的设计位置装入水袋,然后用专门的炮泥机生产炮泥回填堵塞。由于炮眼中有水,因水具有压缩性极小、变形能低、热能损失小等特性,在水中
7、传播的水激波能够按照水的“液压”作用,较均匀的、几乎无损失地把能量传递到围岩中。在水激波做功的同时,被爆炸气体冲击压缩的高压水挤入爆生裂隙中,形成“水楔”,这种“水楔”的尖劈作用加剧了裂隙的延伸和扩展,使破碎衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 6 中铁隧道集团有限公司 块度更均匀;同时,炮眼中的水在高温高压下被雾化,吸收了爆生气体中的粉尘,起到了雾化降尘的作用,大大降低了粉尘对环境的污染,改善了洞内空气质量。水压爆破施工有着显著的“三提高、两减少、一保护”的作用,主要表现在:提高循环进尺;提高光面爆破效果;提高炸药利用率;减少洞碴大块率;振动速度降低,减少对周边围岩扰动;粉尘含量降低,保护
8、作业人员身心健康。水压爆破设备及材料加工:(1)炮泥制作 炮泥采用 112M-4 型炮泥机制作而成,主要成分为土、砂和水,土以不含小碎石的粘土为佳,配合比为:7.5:1:1.5。炮泥配料采用磅秤称重,混合料按照配合比拌制均匀,软化 12 小时后,装入炮泥机的进料仓,开动电钮开始生产,将其制作成直径 32mm,长20cm 的炮泥节。炮泥制作过程见图 5-2。.衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 7 图 5-2 炮泥制作 加工完成的炮泥放置时间不宜太长,宜在使用前 12 小时制作,制作完成后的炮泥应及时覆盖保湿。炮泥机操作方便,两人 1 小时可制作炮泥400500 个。(
9、2)水袋 水袋由 KPS-60 型水袋自动封装机生产而成。工作原理:采用高压泵式容积法计量方式进行灌装,由凸轮机构完成水袋自动热合封口。具体操作:接通电源启动机器、预热封口机待温度上升后试封 2-3 次,达到密封效果后进行正常生产。该封装机每次制作水袋 3 个直径 32mm,长200mm 的水袋,充满后自动封口,而后将成品水袋装箱。如图 5-3 所示。衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 8 中铁隧道集团有限公司 图 5-3 水袋机封口机及水袋制作 生产效率:水袋机整机功率 0.68KW,电源为交流 220V,1 小时可以生产 500600 个水袋。5.4 钻爆设计(1)一般规定 隧道开挖应
10、根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。钻爆设计的内容应包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼)的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 9 爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求,主要技术经济指标及必要的说明。炮眼布置 根据我集团以往爆破经验,并结合现场爆破效果情况,炮眼布置应符合下列规定:a 掏槽区应布置在断面的中下方,并偏离中心线 1.51.8m,设置在中线的左侧和右侧,距底板线 1.51.8m。如遇围岩较硬时,为增加掏槽效果,创
11、造较大临空面,增加小掏心眼,小掏心眼偏离中心线 1.31.5m,设置在中线的左侧和右侧,间距可适当增大。b 辅助眼应交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间。c 周边眼与辅助眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽眼应加深 20cm。d 扩槽眼、辅助眼、底板眼,均应比掏槽眼、周边眼间距大一些,而比掘进眼适当地加密。(2)掏槽眼布置 掏槽型式采用楔形掏槽,见图 5-4。5-4 楔形掏槽眼(3)爆破设计及参数选择 衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 10 中铁隧道集团有限公司 隧道的爆破作业,采用水压光面爆破技术,爆破参数应通过试验确定,有关参数可参照表 5-1 选用,施工中根据爆破效果不断优化爆破参数。表 5
12、-1 光面爆破参数 岩石类别 周边眼间距 E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离 E/W 装药集中度 q(kg/m)硬岩 5060 5575 0.80.85 0.300.40 较硬岩 4055 5060 0.80.85 0.200.30 软质岩 3045 4560 0.750.8 0.070.12(4)装药结构 周边眼:采用水袋、2 号岩石乳化炸药、塑料导爆索、非电毫米雷管(间隔 3 个孔设置)间隔装药结构;掏槽眼、辅助眼等:采用水袋、2 号岩石乳化炸药、非电毫米雷管间隔装药。水压爆破装药结构见图 5-5。图 5-5 周边眼间隔装药示意图 图 5-6 其余炮眼连续装药示意图 衢宁铁路浙江段(
13、标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 11 图 5-7 水压爆破装药结构示意图(5)非电毫米雷管合理段落间隔时间的选择 根据测试得到的实际质点振动速度曲线波形图及现场爆破效果表明:每段间隔时差大于 50ms 时,波形基本上无叠加现象。每段起爆间隔时间又不宜太长,否则能量不能互相利用,后段爆破不能补充前段爆破的破碎作用和抛掷作用。掏槽爆破段间隔时间为 5075ms,后续炮眼的爆破段落间隔时间受爆破器材条件限制,只能逐段进行安排,段与段间隔时间大的达到 200300ms。根据衢宁铁路()标试验段爆破效果,非电毫米雷管选择:1、3、5、7、9、11、13、15 段。(6)、级围岩开挖爆破设计
14、图 级围岩全断面法施工爆破设计结构见图 5-8。衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 12 中铁隧道集团有限公司 5-8(a)级围岩施工爆破设计 隧道中线 5-8(b)级围岩施工爆破设计图 级围岩施工爆破设计、装药结构见图 5-9。衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 中铁隧道集团有限公司 13 5-9(a)级围岩施工爆破设计图 隧道中线 5-9(b)级围岩施工爆破设计图(7)、级围岩爆破参数表和主要经济技术指标见下表 5-2、表 5-3。表 5-2 级围岩全断面爆破设计参数表(凿岩台车)全断面 炮眼名称 眼数(个)眼长(m)药卷规格(mm/个)每孔药卷个数 每孔药重(kg)共计药量(kg
15、)雷管段别 备注 掏槽眼 10 3.95=32mm,L=200mm 14 2.8 28 1 连续 扩槽眼 12 3.61=32mm,L=200mm 12 2.4 28.8 3 连续 10 3.53=32mm,L=200mm 10 2 20 5 连续 辅助眼 3 3.5=32mm,L=200mm 8 1.6 4.8 7 连续 14 3.5=32mm,L=200mm 8 1.6 22.4 9 连续 内圈眼 22 3.5=32mm,L=200mm 8 1.6 35.2 11 连续 周边眼 53 3.5=32mm,L=200mm 5 1 53 13 间隔 衢宁铁路浙江段(标)隧道工程作业指导书 14
16、中铁隧道集团有限公司 底板眼 11 3.5=32mm,L=200mm 10 2 22 15 连续 合计 135 214.2 循环开挖进尺 3.5m,断面 56.01m,炸药单耗 1.09Kg/m 表 5-3 级围岩全断面爆破设计参数表(凿岩台车)全断面+仰拱 炮眼名称 眼数(个)眼长(m)药卷规格(mm/个)每孔药卷个数 每孔药重(kg)共计药量(kg)雷管段别 备注 掏槽眼 10 3.95=32mm,L=200mm 14 2.8 28 1 连续 扩槽眼 12 3.61=32mm,L=200mm 12 2.4 28.8 3 连续 10 3.53=32mm,L=200mm 10 2 20 5 连
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