双臂液压凿岩台车钻爆施工工艺

双臂液压凿岩台车钻爆施工工艺ST11标段（甘肃路桥建设集团有限公司）金明亮罗宏涛任伟红1编制目的为了提高隧道施工机械化作业程度，加快施工进度，保障施工人员安全，提高钻孔精度，以及更好的控制超欠挖，使用双臂液压凿岩台车进行隧道爆破钻孔作业。2工艺特点利用双臂凿岩台车作业面积大，钻孔速度快、钻眼精度高，机械操作灵活的特点，以提高隧道钻爆作业施工质量，实现隧道钻爆施工机械化。3适用范围V级及V级以上采用新奥法设计施工，开挖方式为全断面法或台阶法、并采用光面爆破或预裂爆破为开挖方式的隧道。4编制依据（1）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）（2）《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）（3）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）（4）《高速公路施工标准化技术指南》（隧道分册）（交通运输部公路局2012年11月）（5）《高速公路建设标准化管理指南》甘肃省交通基建工程质量监督站2011（6）《十天高速公路建设标准化管理细则》5施工工艺流程5.1放样布眼测量人员要用准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。5.2定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。5.3钻眼钻机操作员要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操作凿岩机械，特别是钻周边眼，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时，外插角3°；眼深5m时，外插角2°)，尽可能使两茬炮交界处台阶小15cm，同时，应根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。5.4清孔装药前，必须用炮钩或小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑括出和吹净。5.5装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量白上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。5.6联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用胶布包扎在离一簇导爆管自由端l0cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。图1：钻爆施工工艺流程图6操作要点6.1司钻技术要求6.1.1隧道开挖成型的好坏取决于钻眼成孔质量的好坏，针对钻眼爆破设计方案，从钻眼的位置、角度、深度高标准施钻，确保掏槽成功；控制好一个拱顶点、两个起拱否是钻机就位地质调查原因分析修改设计光爆设计放样布眼光爆效果检查钻眼清孔装药联起爆网络起爆通风点、两个边脚点的施钻，其它炮眼参照其外插角施钻，确保隧道开挖轮廓环向曲线圆滑、平顺。6.1.2钻眼成孔质量的好坏取决于凿岩台车推进梁定位的精度，在施钻周边眼时，应高度注意推进梁定位，要求司钻工在不影响钻机运行（即有足够钻机作业的空间）的条件下，必须尽可能保持推进梁与隧道中心线平行。6.2开眼误差控制6.2.1测量人员利用全站仪免棱镜激光测量技术，并配合隧道放样软件，按照隧道钻爆设计精确描绘出炮眼位置。6.2.2开挖面周边附近往往呈弧形、斜面等，且掌子面凹凸不平，钻眼时钻头易沿开眼处向其它方向偏移，钻进方向及钻眼间距很难控制。开挖后，周边会出现某个或某几个炮眼向外偏，造成超挖；或某几个炮眼向内偏，造成欠挖。为了控制超挖，杜绝欠挖，应先控制开眼位置与推进梁尾部与岩壁的距离，人工配合在台车下沿多个角度看推进梁方向，先沿垂直于弧形面或斜面的方向开出一个深3～5cm的浅孔，再沿该孔以正确的钻进方向钻眼。见图2：图2周边呈斜面或圆弧形钻进方向偏移及开眼方法示意图6.2.3钻眼要尽量避开在一些较大的裂隙、夹层处开眼，可适当改变爆破设计要求的钻眼位置，根据裂隙、夹层的产状，移开一定的距离，但不能使抵抗线过大，造成爆破效果差或“挤死”现象。如果掌子面有较大的裂隙、夹层，可用炮泥将其填塞，以减少爆生气体的损失。6.2.4如果开眼位置的岩层产状比较复杂，要用低冲击低推进慢慢钻进10～15cm，直至钻出的浅眼易于钻进，易于控制钻进方向为止，切不可图快，随意钻进，造成较大的超挖或欠挖。钻眼时，更要谨慎，密切关注钻进方向的变化，如发生严重坍孔或卡钻时，就要停钻，废弃该眼，在别处重新钻眼。6.2.5辅助眼钻眼时，要根据掌子面具体情况，选择易开眼的位置钻眼，可根据围岩的坚硬程度，节理裂隙的发育情况，岩层产状等适当调整炮眼间距，但不要造成抵抗线太大，影响了爆破效果，甚至无法爆下来或爆出大石块，很难装渣。6.3钻眼角度控制6.3.1周边眼钻眼角度严重影响隧道开挖超欠挖，影响经济效益，掏槽眼钻眼角度决定开挖进尺，影响爆破效果，是施工方控制钻眼角度的重中之重。其它炮眼，在不影响爆破效果的前提下，钻孔角度可适当放宽。为了提高钻眼质量，要求加强对司钻工的技术培训和思想教育，使他们认识到钻眼对控制超欠挖、爆破效果的重要性。施工中可采取先钻一个标准炮眼，插入炮棍，其它炮眼按此标准进行平行钻眼的方法，或为凿岩台车安装角度控制仪。对于不平整岩面（斜面开眼），可参照开眼误差控制的相关内容，以此来控制开挖成型和超欠挖。6.3.2掏槽眼角度控制。确定钻眼角度时，需要考虑开眼的位置与台车推进梁尾部离隧道中线的距离的关系。事先依爆破设计算好钻每个炮眼时台车推进梁尾部与隧道中线的距离，在现场由测量人员在隧道底板测出隧道中线的位置，用红油漆标示出来，然后在标出的隧道中线左右两侧量出算好的钻每个炮眼时台车推进梁尾部离隧道中线的距离，用炮棍在该处沿平行隧道轴线方向标示出来，在实际钻眼时，也要考虑掌子面的平整度对钻眼精度的影响，要求司钻工在现场根据掌子面的不同平整度，灵活调整钻眼角度。6.3.3如果岩层层理明显，辅助眼方向应尽量垂直于层理面；如果岩层节理、裂隙发育，炮眼位置应适当避开节理、裂隙，以防起爆后爆生气体大量漏出，影响爆破效果。当由于改变钻眼方向，造成炮眼孔底抵抗线过大时，要适当增加炮眼数量。6.4钻眼深度控制炮眼的深度对于掌子面平整度、开挖进尺起着重要作用。掌子面不平整时，钻眼深度要根据掌子面的平整度适当调整，凹处钻眼时要适当浅一些，凸处钻眼时要适当深一些。钻眼时，要考虑凹凸不平处与要求的眼深的差距，尽量使眼底在同一个垂直面上，以保证爆破后掌子面的平整度，但掏槽眼眼底要比其它各炮眼稍深20～30cm，这样才能保证爆破后掌子面比较平整，有利于下一个循环钻眼。如果掌子面很不平整，下一个循环是很难钻眼的，势必造成较大的超挖或欠挖，造成一种恶性循环，严重的会影响开挖进度。钻眼前，要求司钻工去掌子面观察施钻位置的围岩情况、平整度情况、超欠挖情况等，司钻工之间也要相互交流钻眼深度，根据爆破设计要求的进度，确定将要施钻的每个炮眼的钻眼深度，做到钻眼时心中有数。6.5推进梁定位推进梁尾部与周边岩壁的距离对于控制隧道周边超欠挖起着至关重要的作用，合理的距离往往使周边平顺、圆滑，超欠挖控制在允许范围内。以阿特拉斯科普柯LD2凿岩台车为例，该台车在调整台车推进梁与隧道轴线平行呈水平状态后，只移动台车大臂，不调整推进梁，推进梁仍保持与隧道轴线平行、仍呈水平状态。钻眼前，要求测量人员在底板上测出隧道轴线，并用红油漆标示出来，然后调整推进梁，使其与标示出的轴线平行，且呈水平状态，接着移动台车大臂将定顶盘顶在掌子面开眼位置后，调整好外插角后就可开始钻眼。7钻爆质量要求(1)掏槽眼的钻孔深度误差为±5%的设计炮孔深度，其它眼钻孔深度误差为±10%的设计炮孔深度；(2)掏槽中空孔和掏槽装药孔位置误差为±5cm，周边孔位置误差为±7cm，其它孔的位置误差为±10cm；(3)周边孔外插角为3°，误差±1°，其它钻孔需要平行打眼，掏槽打眼误差±0.5°，其它掘进眼误差为±1°；(4)实际钻孔数应为爆破设计总数的95%以上；(5)爆破后的围岩面应圆顺平整、无欠挖，超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m时)和18cm(眼深5m时)以内。8安全保证措施(1)凿岩台车在进入工作面前应严格按照《凿岩台车机械操作规程》规定进行设备检查，以确保机械设备不“带病”作业。(2)所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套等防护工具。(3)凿岩时，要注意观察系统有无泄漏，有无噪声、温度异常等不正常现象，及时判断并做出处理。(4)台车的凿岩作业设有防卡钎系统，凿岩中，钎头被岩石或碎石卡住，防卡钎保护开始动作。未经允许，台车司机不得调整台车的防卡钎压力和推进压力。(5)严禁台车打干眼和打残眼。(6)凿眼时，台车前后不得有人逗留。(7)装药前作业班组应对爆破器材的规格类型按技术交底进行核对。(8)作业班组按技术交底和《爆破安全规程》（GB6722-2003）进行装药、堵塞和爆破线路连接。(9)装药完成后，应由班长或领工员对装药质量进行检查。(10)爆破前作业班组按技术交底确定危险区的边界，设立明显的标志，并将爆破区内的人员、机械、材料按规定撤到安全区，由专人负责引爆。(11)响炮后，应立即通风，待通风时间在15分钟以上时，班长指定人员到作业面，检查有无瞎炮、冒石、危石和支护破坏等现象，如发现上述情况，应根据技术交底或规定立即处理，处理完成后方能发出解除信号。9参考文献[1]中华人民共和国交通部.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，JTGF10-2011.[2]中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准[S].北京：人民交通出版社，JTGF80/1-2004.[3]交通运输部公路局.高速公路施工标准化技术指南（隧道分册）[M].北京：人民交通出版社，2012.[4]甘肃省交通基建工程质量监督站.高速公路建设标准化管理指南[M].甘肃省交通基建工程质量监督站，2011.[5]十天高速公路建设项目管理办公室.十天高速公路建设标准化管理细则[M].十天高速公路建设项目管理办公室，2012.[6]《AtlasCopcoBoomerL2D双臂掘进凿岩台车技术指南》[7]《AtlasCopcoBoomer353E在黄岛液化石油气地下储库》