[发明专利]城市浅埋岩层隧道静态爆破施工炮孔药剂压管及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市浅埋岩层隧道静态爆破施工辅助压管及施工方法，属于城市隧道暗挖法施工技术领域。

背景技术

随着我国城市建设的快速发展，越来越多的城市地下隧道工程。城市隧道工程埋深较浅，隧道施工过程中经常穿越临近的道路工程、管线工程及地表建(构)筑等，现有的钻爆法施工不可避免对已有建筑结构安全和周边环境造成影响。现有的静态爆破施工方法施工普遍存在隧道周边轮廓成型难以控制，碎岩能力弱，破岩效果差。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种碎岩能力强，爆破效率高，没有爆轰波，操作简单，施工方便、能定向爆破的城市浅埋岩层隧道静态爆破施工炮孔药剂压管及施工方法。

本发明的技术方案是：城市浅埋岩层隧道静态爆破施工炮孔药剂压管，包括周边炮孔药剂压管和中间炮孔药剂压管；

所述周边炮孔药剂压管包括，外环压管a和与之滑动连接的内环压管a，外环压管a与内环压管a构成封闭的同心圆周，所述内环压管a通过滑轨a与外环压管a滑动连接，所述滑轨a设有若干滚珠底座a，滚珠底座a上安装滚珠a，外环压管a上设有用于配合滚珠a滚动的凹形导轨槽a，两个碎岩截齿a分别对称分布于外环压管a和内环压管a的外压部上，所述两个碎岩截齿a两侧分别对称分布有柔性支托；

所述中间炮孔药剂压管包括，外环压管b和与之滑动连接的内环压管b，外环压管b与内环压管b构成封闭的同心圆周，所述内环压管b通过对称设计的两个滑轨b与外环压管b滑动连接，每个所述滑轨b设有若干滚珠底座b，滚珠底座b上安装滚珠b，外环压管b上设有用于配合滚珠b滚动的凹形导轨槽b，所述外环压管b和内环压管b的外压部上刚性连接对称的四个碎岩截齿b。

所述滑轨a末端设有滑轨封堵a，所述滑轨b末端设有滑轨封堵b。

所述凹形导轨槽a末端设有凹槽封堵a，所述凹形导轨槽b末端设有凹槽封堵b。

所述碎岩截齿a和碎岩截齿b的长度均为10-12mm。

所述凹形导轨槽a截面呈U型，深度3-5mm，所述深度小于外环压管a壁厚的1/3，所述凹形导轨槽b截面呈U型，深度3-5mm，所述深度小于外环压管b壁厚的1/3。

所述滑轨a行程为炮孔a直径的1/3-1/2，所述滑轨b行程为炮孔b直径的1/3-1/2。

所述柔性支托的长度比碎岩截齿a长度短2-4mm。

所述滚珠底座a、滚珠a数量为四个，所述滚珠底座b、滚珠b数量为四个。

城市浅埋岩层隧道静态爆破施工方法，包括如下步骤：

S1)按照围岩的地质条件及硬度布置钻进钻孔；

S2)对每一个钻进结束的钻孔，进行清理孔内的岩屑和碎石；

S3)根据一次静态爆破施工区域，确定周边炮孔和中间炮孔；

S4)确定破碎剂用量，制备破碎剂浆体；

S5)组装、捆扎固定周边炮孔药剂压管的外环压管a和内环压管a，以及中间炮孔药剂压管的外环压管b和内环压管b；

S6)分别向周边炮孔药剂压管和中间炮孔药剂压管内灌注破碎剂浆体，并封盖；

S7)将封盖的周边炮孔药剂压管和中间炮孔药剂压管分布置入周边炮孔和中间炮孔内，周边炮孔药剂压管的碎岩截齿a的外轮廓线与隧道开挖轮廓线重合；中间炮孔药剂压管的碎岩截齿b的一个方向与爆破的临空面平行、另一方向与临空面垂直。

所述破碎剂为静态破碎剂，成分包括生石灰，所述破碎剂浆体成分包括生石灰和水。

本发明的有益效果是：可滑移组合式静态药压管截齿与内外环压管刚性连接，截齿集中碎岩，柔性支托固定定位，内、外环压管滚珠自由滑动，连接结构简单，操作容易，实现定向碎岩，隧道轮廓成型好，掘进碎岩效率高，工期短，成本低，安全高效。

附图说明

本发明共有附图7幅。

图1为周边炮孔药剂压管结构图；

图2为外环压管a结构图；

图3为内环压管a结构图；

图4为中间炮孔药剂压管结构图；

图5为外环压管b结构图；

图6为内环压管b结构图；

图7为静态爆破时周边炮孔药剂压管和中间炮孔药剂压管分布图。