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三臂凿岩台车应用技术,在高铁大断面软围岩隧道工程施工中,三臂凿岩台车的主要功用就是钻爆破孔,其钻孔深度为4~5m。该凿岩台车在施工中所钻爆破孔的种类有周边孔、底板孔、掏槽孔和辅助孔,其钻孔质量直接影响隧道爆破施工效果。
多臂凿岩台车钻孔作业:钻孔深度根据围岩软硬程度、节理发育、掌子面的平整度进行适当调整,尽量使孔眼底部在同一个断面上。以全断面法为例,单循环进尺4m时,单个钻孔所用时间约为1min30s,全断面每循环钻孔时间约为2h;以Ⅳ级围岩微台阶法为例,单循环进尺3.5m时,单个钻孔所用时间约为1min30s,上台阶每循环钻孔时间约为1h20min。底板眼成孔后,为防止炮孔堵塞,要采用PE管等材料封堵孔口。
爆破联线采用复式网路连接,以起爆的可靠性和准确性。孔内非电雷管采用段发为1~13段,以改善爆破效果和防止地震波叠加而产生较大的地震波。装好雷管后将各段非电毫秒雷管导爆管集束于掌子面中央,用电雷管起爆。为了确保周边眼同时起爆,光面爆破效果,将各孔内的导爆索延长至孔外。用1根长主干导爆索顺拱部周边眼进行串联,使每个周边眼孔内有两套立的起爆系统,确保同时起爆,从而取得理想爆破效果。
检查爆破效果,为了控制好超欠挖现象,现场成立光面爆破技术小组,每排炮爆破后安排技术员记录炮眼间距,并按照管理制度对施钻操作手进行考核,同时根据爆破效果对钻爆参数进行微调。
辨识围岩稳定性和等级,做好前期地质勘察工作,如实记录地层岩性、地下水及掌子面的变形特征,并根据掌子面的稳定情况对其进行等级划分,并根据软围岩的不同等级调整施工技术参数。
综合比较传统三台阶、CRD等多种传统施工工艺,终确定在本高铁软围岩隧道工程中应用全断面或微台阶工艺,配合三臂凿岩台车开展钻爆开挖作业,提高施工效率和施工质量。