A、循环作业时间见表6。 B、循环作业主要参数
全断面进尺2.8m计,每天2.4个循环,日进尺6.72m,月进尺201m,取200m。
Ⅱ、Ⅲ级全断面开挖循环时间安排表 表6
顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 作 业 项 目 测量、布眼 台车就位 钻爆破眼 装药、连线 机械人员撤离、爆破 通风、排烟 找顶 出碴 锚杆及网喷砼 合 计 需用时间(min) 30 20 240 50 15 30 15 140 60 600 备 注
9.4.2爆破方案 9.4.2.1 掏槽形式设计
采用三角形三中空眼楔形掏槽。见图5《掏槽眼布臵示意图》
30
30
190~225
掏槽眼
空眼
掏槽眼
350
图5 掏槽眼布臵示意图(单位:mm)
9.4.2.2 爆破参数及炮眼布臵
开挖爆破参数见表7,开挖爆破图见图6。
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开挖爆破参数表 表7 序号 1 2 3 4 5 6 掘进眼 周边眼 底板眼 合 计 炮眼 分类 炮眼个数 个 3 3 13 44 49 9 121 起爆顺序 1 2 3、4 5 6 炮眼 深度 m 3.5 3.5 3.5 3.2 3.2 3.2 炮眼装药量 每孔 每孔 合计 药卷数 装药量 药量 卷/孔 Kg/孔 Kg 8 1.6 4.8 14 2.8 36.4 12 8 12 2.4 1.6 2.4 105.6 78.4 21.6 246.8 掏槽眼
图6
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9.4.2.3 爆破设计
A、爆破器材选型
根据隧道围岩类别,选用威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的2#岩石乳化炸药,引爆器材则选用国产Ⅱ系列15段非电毫秒微差雷管。
B、非电微差起爆网络设计
爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系,采用非电微差起爆技术,不但可以有效控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管的起爆时间,使爆破震动波形不形成叠加,既能保证岩石破碎达到理想的效果,又能消除爆破震动的有害效应。
在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中,起爆药量较大的段别的雷管,间隔时差设计为200ms,即跳段设臵。这样可以使爆破震动速度降低30%,达到更好的爆破效果。
D、装药结构设计
为更好地达到光爆效果,周边眼采用间隔装药结构,或用小直径药卷。其余炮眼采用直径Φ32mm标准药卷连续装药。见图7。
导爆索 密封炮泥 竹片 导爆索 密封炮泥 图9 装药结构设计图 竹片 图7 装药结构设计
雷管 药卷 雷管 药卷 9.5 Ⅳ级、Ⅴ级围岩段的开挖 9.5.1 开挖方法
洞身Ⅳ、Ⅴ围岩段开挖采用短台阶(台阶长3~5m)法开挖。由于围岩软弱,土质部分采用挖机配合人工开挖,石质采用弱爆破。开挖后及时按设计喷射砼、打设系统锚杆,随后分层喷砼至设计厚度进行初期支护,仰拱与下台阶一次开挖。
开挖采用短台阶开挖法施工,土质全风化段挖机配合人工持风镐进行开挖,强风化段进行弱爆破。具体开挖及支护步骤见图8:
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开挖时先开挖第①环形部分并预留核心土,并及时支护; 然后开挖上断面多余的核心土②部分; 开挖下断面中部核心土③部分;
开挖左侧④边墙并及时接腿支护,每次开挖长度不大于两榀拱架距离; 开挖右侧⑤边墙并及时接腿支护,每次开挖长度不大于两榀拱架距离; 开挖仰拱⑥部分,施做仰拱,每次开挖长度6米。
①6.5①3②②2③④4⑤③⑥⑥ 图8 短台阶开挖法施工工序横、纵断面图
9.5.2 施工工艺流程
施做仰拱充填 否 满断面检查 测量放样 上弧导开挖、施做支护 足 开挖上台阶预留核心土 开挖左边墙、施做初期支护 围岩稳定性评判、修正支护参数 开挖右边墙、施做初期支护 开挖、施做仰拱 短台阶开挖法施工工艺流程
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9.5.3 开挖循环进尺和循环时间
Ⅳ、Ⅴ围岩上台阶循环进尺0.8~1.6m,下台阶循环进尺1.6-2.4m,循环时间见表8《Ⅳ、Ⅴ级围岩循环时间安排表》。
Ⅳ、Ⅴ级围岩循环时间安排表 表8
顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 作 业 项 目 测量、布眼 台架就位 钻爆破眼 装药、连线 机械人员撤离、爆破 通风、排烟 找顶 出碴 初期支护 合 计 需用时间(min) 上台阶 20 15 120 30 15 30 20 90 180 520 下台阶 15 20 120 30 15 30 120 120 470 备 注 注:上台阶测量、布眼、台架就位、钻爆破眼、装药、连线可与下台阶出碴、初期支护平行作业按上台阶六个循环,下台阶五个循环依次循环共计计算作业时间总计为4545min,另预留45min不可预见因素占用时间,总计4590min,总计全断面进尺15m,平均日进尺为4.8m,月进尺144m,考虑长期效率0.8,平均月进尺120m。
9.6 出碴运输
斜井出碴采用挖装机装碴,采用15t自卸汽车运输至洞外指定的碴场位臵。
9.7超前支护施工工艺及方法
大管棚施工 9.7.1 施工工艺
搭设施工平台→钻孔→清孔→下管→注浆→检查效果→下一循环
9.7.2施工方法
脚手架采用Φ42钢管作为主架,按照预先设计的间距尺寸搭设施工平台,中间利用核心土作为底支撑,两侧在上半断面开挖底脚,钢管架搭设采用扣腕式连接件,操作平面满布脚手板,周边设护栏,并与坡面锚杆连接以加强其稳定。
长管棚参数:(1)钢管规格采用热扎无缝钢管及花管,外径89mm,壁厚5mm。每节管两端预加成外丝扣,以便连接头钢管;(2)管距:环向间距40cm;(3)倾角:外插角1~3度,具体可根据实际情况作调。(4)注浆材料:水水泥、高效减水剂。
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