西康高铁秦岭太兴山隧道凿岩台车钻爆试验研究

基于凿岩台车应用现状,针对采用凿岩台车钻孔爆破时平均线性超挖量大等问题,选取西康高速铁路(西安—安康)秦岭太兴山隧道左洞进口Ⅲ级围岩段(DK23+075—DK23+155)作为凿岩台车钻爆法试验段。首先针对周边孔外插角大和掏槽孔深度受限情况,将凿岩台车两侧机械臂长度由7.1 m缩短至6.1 m。然后制定了精准钻孔措施。基于与该隧道同等围岩级别地段手风钻钻孔爆破施工经验,经过现场3个循环的凿岩台车钻爆试验,确定掏槽形式为两级斜孔掏槽,把电子雷管起爆时间设置为导爆管雷管奇数段位的起爆时间,按照掏槽孔、辅助孔、内圈孔、周边孔和底板孔的顺序依次起爆。经实施,爆破施工进尺可达3.4~3.6 m,周边孔爆破后炮痕保留率90%以上,断面平均线性超挖量仅19.9 cm。与凿岩台车配套的药卷直径宜在40~45 mm取值。

钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术研究

为适应我国隧道建设机械化、智能化、无人化发展趋势,围绕钻爆法机械化施工隧道,提出以凿岩台车破岩振动为震源的钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术。针对凿岩台车多震源连续激发带来的地震数据波场混叠、有效信息难以识别问题开展相关研究,提出VMD-SVD-RobustICA三臂混合先导信号分离方法与脉冲反褶积-小波域互相关地震记录重构方法,可实现三臂混合先导信号的分离与有效反射信号的提取。工程实践证明,利用凿岩台车搭载式无线高精度探测装备,该技术可初步实现“边钻边探”,降低预报环节对钻爆法机械化施工隧道正常施工带来的影响。最后,明确该技术目前存在的问题及解决思路。

钻爆法施工隧道超挖对于混凝土超耗的定量关系研究

混凝土超耗居高不下是目前钻爆法施工隧道面临的形势和现状,在影响混凝土超耗的诸多因素中,超挖是其主要因素之一。本文通过大量的样本隧道,采用3D激光扫描仪测量设备,对隧道实际超挖进行实测;采用统计分析法、误差极限值法、对比分析法等数据分析方法,分析出隧道超挖的影响因素,计算因此造成的隧道混凝土超耗情况,从而得出隧道实际超挖与现行规范允许超挖的差距对混凝土超耗的影响程度,为隧道施工超挖控制提供借鉴。

钻爆法隧道下穿既有双连拱隧道施工技术研究

钻爆法隧道穿越新建既有双连拱隧道结构,下穿隧道为大跨度隧道,高度大、埋深较深,且在穿越既有隧道时,不能影响其安全运营和造成结构破坏,施工难度大、风险高。采用有限元软件Midas GTS NX对钻爆法隧道下穿既有隧道的变形和受力情况进行数值模拟计算,并研究了下穿施工前对上方隧道间地层采用大管棚和锚杆联合加固产生的效果。研究表明:未加固时,施工侧隧道结构的沉降要大于另一侧,呈现出“一峰二谷”变形形状,既有隧道上下部极易发生结构破坏。采用大管棚及锚杆联合加固,有效地转移了应力集中现象,降低了结构破坏风险,并且既有隧道沉降量仅为前者变化量的1/1.83,在控制标准以内。

钻爆法隧道下穿既有隧道门架桩加固方案研究

针对钻爆法隧道开挖引起的上部既有隧道沉降问题,提出了一种新型门架桩加固方案。以惠盐高速公路隧道上行线盾构隧道建设工程下穿如意路嶂背隧道为背景,建立三维荷载结构模型和三维地层结构模型,使用ABAQUS有限元软件数值模拟钻爆法隧道的循环开挖施工过程,研究不采用门架桩保护措施和采用门架桩保护措施下上部既有隧道的沉降规律。结果表明:1)门架桩加固方案能有效降低既有隧道开挖导致的隧道沉降,采用门架桩保护措施后既有隧道最大沉降降低至2.49 mm,相较于无保护措施降幅达30%。2)采用门架桩保护措施会增大横梁与隧道连接位置隧道的剪力与纵向轴力,其中,峰值剪力增大了433.2 kN。采用该方案后,需要在连接处进行局部加固,防止隧道在该位置发生应力集中,导致局部剪坏。

单线铁路隧道钻爆法快速施工技术研究

为实现单线铁路隧道钻爆法快速施工,该文以贤昌隧道为工程背景,通过工程调研和现场实践,从工装配套、施工工法和施工交通组织3方面进行优化探索,实现施工进度的大幅提高。实际效果表明,工装配套设计需要从实际工程特点出发,适用性好的配套工装可以大幅提高施工进度,保证施工质量,同时降低施工成本;在保证施工安全前提下对施工工法进行优化,利于专用设备作业,同时保证工序快速衔接;从全局考虑附属设施功能需求,可结合施工阶段需求对洞室进行调整。该文所得研究成果可为后续类似工程提供借鉴经验。

智能钻爆技术在露天煤矿的应用及发展

随着煤炭需求的不断增长,露天煤矿作为主要的煤炭开采方式之一,面临着越来越严峻的挑战,如安全风险高、资源浪费严重等问题。为了提高露天煤矿的开采效率和安全性,结合我国露天煤矿的实际需求,提出了智能钻爆技术;简要论述了智能钻爆技术原理、特点、研究现状及趋势,并分析了智能钻爆技术在露天煤矿生产中应用的必要性、发展方向和目前存在的问题。研究结果表明:与传统的钻爆技术相比,智能钻爆技术在露天矿穿孔、爆破生产环节减人少人等方面有明显的发展优势,是未来露天煤矿的钻爆技术发展更新的必然趋势。

单滩大方量条件下深水钻爆施工方法

莲沱航道整治炸礁工程位于两坝间莲沱河段,其主要目的是将炸礁区从平坡调整为纵向阶梯状倒坡,起到扩大急流区过水面积从而降低流速和减小比降、平顺岸线并增加岸边水深、调整河床断面形态从而改善不良水流形态的作用。然而,炸礁工程中LT7炸礁区工程量极大,单滩整治爆破工程量目前居内河航道整治工程首位。通过对深水钻爆施工下的施工布置、施工分层方法以及施工船舶设备选型的研究,确定了该区域不同分区的施工方法。航道整治实际效果表明,航道水流条件得以明显改善,证明采取的施工方法合理有效。研究成果为莲沱段航道炸礁工程实施提供理论依据,也可为后期其他滩段整治提供借鉴。

大保铁路长大隧道钻爆法施工职业健康现状与对策探讨

探讨新建大理至保山铁路长大隧道钻爆法施工的职业健康对策。通过工程分析方法分析钻爆法施工中存在的主要职业病危害因素;采用全国铁路统一的职业卫生工作评估表对5个大保铁路长大隧道钻爆法施工项目部进行评分,找出存在问题并对照国家法律法规及标准规范提出职业健康对策。根据结果,从职业健康管理、职业病防护设施措施、个体防护用品、应急救援4个方面10个项点提出采用综合性防控策略,以实现保护劳动者职业健康的目的。

水下钻爆施工技术在航道疏浚工程中的应用

为探索水下钻孔爆破施工过程中通过装药量的增减控制爆破振动对周围既有建筑不利扰动的可行思路,以某航道整治段为例,结合地质条件进行施工方案选择及钻孔爆破参数设计,并从水下钻孔、装药、布置起爆网络、确定安全距离、爆破过程安全监测等方面对施工技术要点展开分析。结果表明,水下钻孔爆破技术在礁石破碎、炸药节省、施工过程控制等方面均比水体以下裸露药包爆破技术优异;在水下钻孔爆破过程中通过起爆孔装药量的严格控制,能有效降低水下爆破振动波和冲击波对周围既有建筑的不利扰动,爆破效果及安全性均有保证。

隧道超欠挖控制技术探究——以钻爆法为例

针对隧道施工中超欠挖现象频发的问题,以钻爆法为例,结合实际工程经验,在保证隧道施工效率的同时,提出了多种超欠挖控制技术。研究结果表明,在钻爆法超挖控制技术中,结合了4种优化策略的方法实现了超挖量的显著降低。相较于其他单独的方法,该方法使得超挖量最小化至3.22 cm。同时还发现融合3种优化策略的技术使得欠挖量缩小至1.38 cm,为隧道施工的质量和安全性保障提供了可靠的技术支持。

钻爆施工隧道喷雾降尘数值模拟分析

为研究喷雾系统对隧道开挖后粉尘浓度的影响规律,采用Fluent软件建立长度为50m的隧道通风数值仿真模型,研究压入式风管风速、喷射角度、喷嘴数量和喷嘴至掌子面距离对喷雾除尘效率的影响。研究表明:随着风管风速的增加,粉尘颗粒加速运动,并且粉尘浓度最大位置逐渐远离掌子面。增加喷嘴数量可增大喷雾与粉尘的接触面积,提高粉尘颗粒与水雾作用的概率;在设置5个喷嘴且喷射角度为90°的条件下有利于降低粉尘浓度。喷嘴距离掌子面10m时可有效限制掌子面释放的粉尘,提高除尘效率。

浅埋偏压隧道洞口钻爆设计及支护体系研究

洞口是浅埋偏压隧道工程的关键性控制节点,钻爆施工不当极易造成地表沉降过大、洞口塌方、边坡滑移等安全事故,提出一套系统完整的软弱围岩浅埋偏压隧道洞口钻爆设计方案及支护体系迫在眉睫。依托成都市东西城市轴线(东段)工程龙泉山二号隧道为工程背景,通过对开挖工法、钻爆参数、支护体系等的研究,形成了一套系统完整的软弱围岩浅埋偏压隧道洞口段钻爆施工方案。研究结果表明,超前管棚对掌子面前方围岩进行加固,形成类似拱壳的连续体,可主动承担上方围岩压力,同时管棚提供的抗剪力提高了整体的抗剪、抗弯能力,稳定了有滑移风险的岩体;管棚直径越大,地表沉降越小,控制效果越好,更有利于促进隧道掌子面稳定;采用“规范钻爆作业、优化钻爆参数设计以及大管棚超前支护”的施工方案可有效控制地表沉降,降低隧道拱顶塌方风险,确保施工安全和施工正常进行。

小断面钻爆法在水库连通工程中应用分析

以新建水库输水管线为例,对小断面钻爆法在其工程中的应用进行分析。通过该项目隧洞断面结构设计,并对爆破参数进行设定,包括各类型炮孔的参数(深度、孔距、布置形式等)以及装药结构,其中针对掏槽眼和辅助眼,设计采用连续不耦合装药形式;针对周边眼,设计采用间隔不耦合装药形式。同时,对通风设备进行了选型分析,选取的风机为BKJ(KJ)66-11-No4.5型轴流风机,最大流量260 m^(3)/min,满足隧洞爆破面排烟要求的174.2 m^(3)/min。该应用可为类似施工提供必要的技术参考。

基于微震监测的钻爆法施工隧道围岩稳定性综合判断方法研究

伴随着我国现代化交通运输事业的持续发展,各种类型的工程项目技术工艺愈发完善,在隧道工程项目施工过程期间,相关技术人员要对围岩结构的稳定性作出深入考量,而在此过程当中便可采用微震监测技术,借此来有效获取地下结构当中的微小振动信号,并持续开展实时监测,进而掌握当前地下构造信息和状况。因此,隧道工程项目围岩结构稳定性的评估工作当中,微震监测技术具备极高的应用价值和作用。与此同时,隧道开挖施工过程期间往往会采用钻爆法进行开挖,而这一方法的应用会对围岩结构产生一定的不良影响,采用微震监测技术能够实时明确当前隧道工程围岩结构的稳定性,避免围岩结构出现安全风险问题,逐步构建起一套综合性的围岩结构评估方法和策略。

水利工程隧洞钻爆法施工与TBM施工造价核算比较及其实践探索

本文综合梳理了水利工程隧洞的钻爆法施工与隧道掘进机(TBM)施工技术,对比分析了两者在造价核算上的差异。通过精选案例,分析了施工方案的优化路径及造价控制策略,并评估了施工效果。研究结果表明,虽然钻爆法成本较低,但效率低于TBM;而TBM施工虽然初期投资高,但长远来看具有成本效益。文中还提出了成本控制与施工效率提升的建议。

软弱围岩隧道钻爆法机械化施工关键技术及装备

软弱围岩隧道工程施工中,技术含量与技术难度都相对较高,要想保证施工技术、装备与软弱围岩条件的适应性,就需根据现场情况,加强对凿岩钻孔与拱架安装施工工艺的规范应用,采取加长臂的方式,对凿岩台车进行优化改造,基于台阶法钻爆开挖隧道,保证隧道的稳定性,减轻施工操作的扰动性作用。本文就对钻爆法机械化施工关键技术与装备展开了深入研究及分析,以期通过改进措施,提高施工效率与机械化水平,将施工中的风险降至最低。

内河航道工程中水下钻爆施工技术分析

近些年,为了促进国家经济发展,我国的水运工程得到了较好的发展。就我国的水环境特点来说,内河航道受到的关注度较高,从而使得该工程的建设标准大为提高。为此,下文以具体航道整治工程为背景,结合该工程所在地施工环境,对水下钻爆施工技术的应用流程和应用要点展开了分析研究,说明了水下钻爆施工时,结合实际情况设计合理的施工技术方案,确定施工机械设备和各项工艺参数,以及如何规范进行钻孔、装药、起爆等施工工序。希望能通过合理运用水下钻爆施工技术来确保内河航道工程质量,避免内河航道出现断流或者停航等问题,以实现内河航道工程综合效益的最大化。

雷家山隧道节理化岩体钻爆施工超欠挖控制研究

G5515张(家界)南(充)高速公路桑植至龙山段雷家山隧道穿越节理化岩体,极易产生超欠挖现象。为有效控制节理化岩体隧道钻爆施工中的超欠挖,首先分析超欠挖影响因素,明确相应控制标准;在此基础上提出超欠挖控制技术和三台阶钻爆设计方案,并基于图像拼接技术和全景展开图技术进行围岩判别;最后将钻爆方案应用至现场,结合3DZI(3D Reality and Deep Zoom Image)技术评价应用效果。研究结果表明:雷家山隧道Y3K26+120.3~Y3K26+124.1里程段平均超挖值为0.150m,符合相关规范要求,现场爆破效果较好。提出的超欠挖控制技术可为节理化岩体隧道钻爆开挖提供参考。

高速铁路钻爆法隧道分序支护设计技术研究

为进一步提升隧道智能建造水平,加快施工进度,以量化设计为前提,全过程质量控制标准为基础,提出隧道支护分序技术。以宜兴高铁隧道智能建造试验段为对象,对不同围岩的分序支护设计方案、施工期的安全性、进度提升效果等进行研究,得出以下结论:1)在保证支护结构强度增长速度不低于围岩压力增长速度时,初期支护分序施工是可行的,可以保证施工安全。2)一序初期支护应充分发挥围岩的自承载作用,同时满足围岩压力增长和支护强度匹配要求,补强初期支护滞后距离在满足多工序作业循环所需施工设备排布空间要求的同时,尽可能缩短布置长度,以利于发挥初期支护的早承载功能。3)分序支护建立在量化设计和精细化施工基础上,因此需要严格控制隧道施工质量和支护时机。4)以宜兴铁路350km/h单洞双线隧道智能化工区试验段为例,Ⅲa衬砌A型分序、B型分序,Ⅳa衬砌C型分序方案对应的施工进度可分别提高46.5%、14.7%、9.36%。