中铁隧道非爆破开挖方案T155

中国中铁隧道局集团有限公司

2017年11月1日南沙隧道非爆破开挖方法第一章绪论第二章隧道非爆破开挖方法第三章隧道控制爆破技术第四章工程实例第五章总结第一章绪论

就开挖效率而言，隧道开挖方式应该首选爆破开挖方式，但在特定的情况及条件下，由于爆破开挖所产生的爆破震动及噪声对周围环境产生了影响而受限。故需要对隧道非爆破及控制爆破技术进行研究。机械切削人工+小型机具机械介质胀裂炸药做功非炸药膨胀做功隧道开挖主要方式一、爆破主要影响我国爆破安全规程（GB6722-2011）规定：地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率。序号保护对象类别安全允许质点振动速度V,cm/sf≤10Hz10Hzf≤50Hzf＞50Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.15～0.450.45～0.90.9～1.52一般民用建筑物1.5～2.02.0～2.52.5～3.03工业和商业建筑物2.5～3.53.5～4.54.2～5.04一般古建筑与古迹0.1～0.20.2～0.30.3～0.55运行中的水电站及发电厂中心控制室设备0.5～0.60.6～0.70.7～0.91、爆破震动序号保护对象类别安全允许质点振动速度V,cm/sf≤10Hz10Hzf≤50Hzf＞50Hz6水工隧洞7～88～1010～157交通隧道10～1212～1515～208矿山巷道15～1818～2520～309永久性岩石高边坡5～98～1210～1510新浇大体积混凝土（C20）：龄期:初凝～3d龄期:3d～7d龄期:7d～28d

1.5～2.03.0～4.07.0～8.0

2.0～2.54.0～5.08.0～10.0

2.5～3.05.0～7.010.0～121、爆破震动

注1、表中质点振动速度为三分量中的最大值；振动频率为主振频率。注2、频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取:硐室爆破f<20Hz；露天深孔爆破f=10～60Hz；露天浅孔爆破f=40～100Hz；地下深孔爆破f=30～100Hz；地下浅孔爆破f=60～300Hz。注3、爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。1、爆破震动

结合我国爆破安全规程，土窑洞、土坯房和毛石房屋爆破振动控制标准为：0.5cm/s；一般砖房及框架房屋，爆破振动速度控制标准为2.0cm/s，极限速度标准5cm/s（即达到该标准，就停工整顿）。1、爆破震动

砖式建筑物破坏与地面最大振速的关系砖式建筑物破坏情况地面最大振速（cm/s）ⅠⅡ抹灰中有细裂缝，掉白粉；原有裂缝有发展，掉小块抹灰0.75~1.51.5~3抹灰中有裂缝，抹灰成块掉落；墙与墙中间有裂缝1.5~63~6抹灰中有裂缝并破坏，墙上有裂缝，墙间联系破坏6~256~12墙壁中形成大裂缝，抹灰大量破坏，砌体分离25~3712~24建筑物严重破坏，构件联系破坏，柱和支承墙间有裂缝，屋檐、墙可能倒塌，不太好的建筑物破坏37~6024~28《爆破安全规程》（GB6722-2011）规定，在城镇爆破中，爆破冲击波超压小于0.02x10e5Pa。爆破噪声控制在120dB以下，复杂环境条件下，可参考下表。时段昼间夜间声境功能区0类(康复疗养区)65551类（居民区）90702类（商业区）100803类（工业生产区）110854类4a（类交通公路两侧）120904b类（铁路两侧）125110

结合我国爆破安全规程，爆破冲击波超压小于0.02x10e5Pa，爆破噪声控制在70dB以下2、爆破噪声及冲击波二、爆爆破分分级管管理爆破工程按按工程程类别别、一一次爆爆破总总药量量、爆爆破环环境复复杂程程度和和爆破破物特特征，，分A、B、C、D四个级级别，，实行行分级级管理理。作业范围分级计量标准单位

级

别ABCD岩石爆破一次爆破总药量QtQ≥20050≤Q＜20010≤Q＜501≤Q＜10拆除爆破高度HmH≥7040≤H＜7015≤H＜40H＜15一次爆破总药量QtQ≥2.01.0≤Q＜2.0

0.1≤Q＜1.0Q＜0.1岩土爆爆破时时，表表中药量量对应应的级级别指指露天天深孔孔爆破破；露露天硐硐室爆爆破相相应级级别对对应的的总药药量应应增大大至5倍；地下深深孔爆爆破相应级级别对对应的的总药药量应应减半半；地地下硐硐室爆爆破相相应级级别对对应的的总药药量应应增大大至2倍；复杂环环境深深孔爆爆破相应级级别对对应的的总药药量应应减至至四分分之一一；水水下爆爆破相相应级级别对对应的的总药药量应应减至至二十十分之之一。二、爆爆破分分级管管理拆除爆破高度对应的的级别别指楼楼房、、厂房房的拆拆除爆爆破；；烟囱囱拆除除爆破破相应应级别别对应应的高高度应应增大大至2倍；水水塔及及冷却却塔拆拆除爆爆破相相应级级别对对应的的高度度应增增大至至1.5倍。拆除爆破按按一次次爆破破总药药量进进行分分级的的工程程类别别包括括：桥梁、支撑撑、基基础、、地坪坪、单单体结结构等等；城镇浅浅孔爆爆破也也按此此标准准分级级；围堰堰拆除除爆破破相应应级别别对应应的总总药量量应增增大至至20倍。二、爆爆破分分级管管理B、C、D级岩石石爆破破工程程，遇遇下列列情况况应相相应提提高一一个管管理级级别；；小于于D级下线线药量量的按按D级管理理。距爆区区1000m范围内内有国国家一一、二二级文文物或或特别别重要要的建建（构构）筑筑物、、设施施；距爆区区500m范围内内有国国家三三级文文物、、风景景名胜胜区、重要的的建（（构））筑物物、设设施；距爆区300m范围内内有省省级文文物、、医院院、学学校、、居民民楼、、办公公楼等等重要要保护护对象象。二、爆爆破分分级管管理B、C、D级拆除除爆破破工程程，遇遇下列列情况况应相相应提提高一一个管管理级级别。。距爆破破拆除除物5m范围内内有相相邻建建（构构）筑筑物或或需重点点保护护的地地表、、地下下管线线；爆破拆拆除物物倒塌塌方向向安全全长度度不够够，需需用折折叠爆爆破时时；爆破破拆拆除除物物处于于闹闹市市区区、、风风景景名名胜胜区区时。。二、、爆爆破破分分级级管管理理各类类爆爆破破工工程程符符合合下下列列条条件件之之一一，，可可不不实实行行分分级级管管理理。。凡属属矿矿山山内内部部、、水水电电封封闭闭施施工工区区域域等等且且对对外外部部环环境境无无安安全全危危害害的的爆爆破破工工程程；；小于于D级下下限限总总药药量量，，或或虽虽达达到到D级但但距爆爆破破区区400m范围围内内无任任何何保保护护对对象象的的岩岩石石爆爆破破工工程程；；虽达达到到D级药药量量，，但但距距爆爆破破物物200m范围围内内无无任任何何重重要要保保护护对对象象的的拆拆除除爆爆破破工工程程；；除爆爆炸炸复复合合工工程程外外的的其其他他特特种种爆爆破破工工程程。。二、、爆爆破破分分级级管管理理资质等级A级爆破作业项目B级爆破作业项目C级爆破作业项目D级及以下爆破作业项目一级设计施工安全评估安全监理设计施工安全评估安全监理设计施工安全评估安全监理设计施工安全评估安全监理二级—设计施工安全评估安全监理设计施工安全评估安全监理设计施工安全评估安全监理三级——设计施工安全监理设计施工安全监理四级———设计施工注：表中A级、B级、C级、D级为GB6722中规定的相应级别。营业业性性爆爆破破作作业业单单位位的的资资质质等级级与与从业业范范围围的的对对应应关关系系三、、爆爆破破许许可可爆破破工工程程均均应应编编制制爆破破技技术术设设计计文文件件，复复杂杂环环境境爆爆破破技技术术设设计计应应制制定定应应对对复杂杂环环境境的的方方法法、、措措施施及及应应急急预预案案。设计计、、施施工工由由同同一一爆爆破破作作业业单单位位承承担担的的爆爆破破工工程程，，允允许许将施施工工组组织织设设计计与与爆爆破破技技术术设设计计合合并并。爆破破作作业业单单位位不不得得对对本本单单位位的的设设计计进进行行安全全评评估估，不不得得监理理本单单位位施施工工的的爆爆破破工工程程。。A、B级爆破破工工程程设设计计及及在在城城区区、、名名胜胜风风景景区区、、距距重重要要设设施施500m范围围内内实实施施的的爆爆破破工工程程设设计计，，应应经经所所在在地地设设区区的的市市级级公公安安机机关关审审批批，，未未经经审审批批不不准准开开工工。。C、D级爆破破工工程程技技术术设设计计，，应应经经具具有有相相应应级级别别和和作作业业范范围围的的爆爆破破作作业业单单位位技技术术负负责责人人审审批批，，并并报报当当地地审审批批公公安安机机关关备案案。1、设设计计许许可可凡需需报报公公安安机机关关审审批批的的爆爆破破工工程程均均应应进进行行安安全全评评估估。。A、B级爆爆破破工工程程的的安安全全评评估估应应至至少少有有3名具具有有相相应应作作业业级级别别和和作作业业范范围围的的持持证证爆爆破破工工程程技技术术人人员员参参加加；；环环境境十十分分复复杂杂的的重重大大爆爆破破工工程程应应邀邀请请专专家家咨咨询询，，并并在在专专家家组组咨咨询询意意见见的的基基础础上上，，编编写写爆爆破破安安全全评评估估报报告告。。2、评评估估许许可可凡需需报报公公安安机机关关审审批批的的爆爆破破工工程程均均应应由由建建设设单单位位委委托托具具有有相相应应资资质质的的监监理理单单位位进进行行安安全全监监理理。。爆破破安安全全监监理理单单位位应应设设立立与与爆爆破破规规模模相相适适应应的的监监理理组组织织机机构构，，配配备备监监理理人人员员；；项项目目总总监监理理工工程程师师应应持持有有相相应应作作业业范范围围的的爆爆破破工工程程技技术术人人员员安安全全作作业业证证和和监监理理证证。。3、监监理理许许可可第二二章章隧隧道道非非爆爆破破开开挖挖方方法法根据据目目前前非非爆破破开开挖挖技技术术，，可可采采用用的的施施工工方方法法有有：液压压冲击击锤锤法法、、单单臂臂掘进进机机、、取取芯芯钻钻（（水水磨磨钻钻））+劈裂裂机机法法等等非爆破法液压冲击锤法铣挖机法悬臂掘进机法取芯钻切割配合劈裂机法

一、、液压压冲冲击击锤锤法法该法法应应用用较较为为简简单单，，即即在在常常用用的的PC220或更更大大型型号号的的挖挖机机上上装装换换破破碎碎锤锤开开挖挖即即可可。。其其适适用用条条件件是是：：围围岩岩（（Ⅴ级））较较软软弱弱，，节节理理裂裂隙隙较较发发育育。。液压压冲冲击击锤锤地地面面工工作作液压压冲冲击击锤锤隧隧道道内内施施工工有时时亦亦先先于于掌掌子子面面开开挖挖轮轮廓廓线线周周边边钻钻孔孔作作为为预切切槽槽，再再采采用用挖挖掘掘机机携携带带的的液液压压冲冲击击锤锤进进行行分分部部凿凿岩岩开开挖挖。。液液压压冲冲击击锤锤法法适适用用于于有有裂缝的和和层理分分明的地地层。节节理发育育、层理理分明，，以及层理理和节理理之间有有软弱夹夹层的坚坚硬岩层层。一、液压冲击击锤法液压冲击击锤法不不适用于于较长距距离隧道道大面积积使用，，施工效效率不高高，施工工进度较较慢。且且需要与与其它非非爆破法法相配合合才能发发挥较好好效果。。液压冲击击锤法最最佳适用用于莫氏氏硬度为为6以下的岩岩石。或或普氏系系数为6~8或Ⅳ级围岩。。一、液压冲击击锤法铣挖机工工作状态态图二、铣挖机法法铣挖机的的施工速速度、效效率与效效果与铣铣挖的地地质情况况、围岩岩软硬程程度、铣铣挖部位位、角度度、方向向、施工工顺序有有密切的的关系。。根据现现场统计计，强度度较低的的软岩(≤10MPa)，每小时时可开挖挖30m3，且此种种围岩进进尺短，，为0.8～1m，且施工工断面较较小。对对于出现现强度大大于20MPa的围岩如如砂岩地地层，因因岩石较较硬，开开挖时切切削鼓向向上飘移移，岩石石很难被被切割下下来，工工效极低低。二、铣挖机法法由于铣挖挖法的缺缺点与局局限性，，可与其其它开挖挖方案相相结合起起来，如如上台阶阶采用铣铣挖，下下台阶采采用液压压冲击锤开挖。。在围岩条条件稍好好的条件件下，铣铣挖机自自上而下下直接铣铣挖掌子子面1～1.5m，换上挖挖斗，将将石碴装装上自卸卸车运至至洞外，，随后即即进行锚锚喷支护护及超前前支护，，完成后后换上铣铣挖机进进行下一一轮开挖挖；如果围岩岩条件很很差，在在完成超超前支护护后，可可用铣挖挖机沿隧隧道断面面轮廓开开挖出1m左右宽的的槽，深深0.6～1.2m，然后在在槽内安安装型钢钢拱架及及试做锚锚喷支护护，最后后进行预预留核心心土及底底部开挖挖。在岩质稍稍硬时，，铣挖机机与挖斗斗、破碎碎锤之间间更换方方便，用用破碎锤锤与铣挖挖机配合合，能提提高铣挖挖效率。。二、铣挖机法法优点：铣挖法较较适用于于Ⅳ、V级等不宜宜爆破、、挖掘机机又难以以挖动的的软弱围围岩以及及黄土地地段。黄黄土隧道道，目前前多采用用挖掘机机开挖，，但由于于挖掘机机抓斗的的限制，，在对周周边进行行开挖时时，要么么超挖过过大，要要么开挖挖不到位位，利用用铣挖机机再配以以装载机机可以解解决挖掘掘机开挖挖黄土隧隧道的局局限性，，可以一一次开挖挖到位，，在下一一循环开开挖时不不留死角角，加快快施工进进度。二、铣挖机法法缺点：（1）由于仰仰拱位于于隧道底底部，铣铣挖时出出碴较为为困难，，特别是是为了降降尘或工工作面有有水的情情况下，，铣挖的的细碴粒粒成为淤淤泥，从从而增加加了出碴碴难度。。要求在在开挖前前应先做做好引水水措施，，加强排排水，避避免仰拱拱基础底底面出现现软化层层，而需需重新换换填，增增大工程程量。（2）铣挖机机的扒碴碴能力极极其有限限，仅在在弃渣影影响铣挖挖工作时时，利用用切削鼓鼓将弃渣渣简单地地扒离工工作面，，以便于于继续施施工。因因此，配配备铣挖挖机的同同时，还还要配备备一台挖挖掘机。。铣挖工工作完成成后，铣铣挖机驶驶离工作作面，再再由挖掘掘机将弃弃方装运运拉走。。二、铣挖机法（3）一般隧道道工作面渗水易糊住住铣挖头而而降低铣挖挖工效。（4）铣挖机以切割割、研磨为为主,产生的岩碴碴以碎块及及粉末为主主,能量损耗大大。（5）铣挖过程中粉粉尘大,洞内作业环环境差,需要采取切切实有效的的除尘及通通风措施;采用喷雾降降尘时洞内内文明施工工难度较大大。总之：采用用铣挖机开开挖工效低、开挖成成本高；对围岩的适应应性差，主要适应应于岩石强强度小于10MPa、节理裂隙隙发育、岩岩体较破碎碎的Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩岩。施工中中应慎用。。二、铣挖机法新红岩隧道道施工方案案中铁隧道集集团公司三、悬壁掘进机机法实际上，悬悬壁掘进机机是铣挖机机的加强型型，掘进速速度较快，，配套性能能要好些。。但其与铣铣挖机施工工原理相同同。除具有有其缺点外外，还耗功功率更大，，水压更高高，更加不不灵活（因因配套长而而转弯不方方便，掘进进高度受限限等）。国外悬壁掘掘进机应用用较好，其其原因是机机械功率大大、使用费费用相对便便宜、工期期要求不紧紧，机械使使用费、通通风除尘费费等能验工工计价。悬壁掘进机机选型的关关键是切削削头功率与与围岩的适适应匹配性性如何？当当岩石单轴轴抗压强度度在50~100MPa之间时，应应选用重型型掘进机，，切削头功功率应在160KW以上，而对对于抗压强强度在50MPa以下的则选选用轻型悬悬壁掘进机机。三、悬壁掘进机机法例如：三一一重工生产产的EBZ260型掘进机的的切削极限限能力达80MPa（理论），，对于强度度小于40Mpa的泥岩夹砂砂岩应该没没问题，但但由于粉尘尘等问题，，其实际掘掘进进度较较慢。另外，EBZ260型掘进机还还需要1140V的高压电力力以及3~8MPa的高压水提提供动力，，还需要配配置相应的的配套设备备才能完成成生产。三、悬壁掘进机机法序号设备名称型号数量备注1悬壁掘进机EBZ2601开挖2挖掘机PC3601配套铣挖机3挖掘机PC2001出碴4铣挖机ERKAT30001修整轮廓5空压机20立方1配套喷砼6湿喷机2喷砼7其它（配电箱等）综上所述，，由于悬壁壁掘进机缺缺点明显，，在目前的的国内形势势下，其不不应该是非非爆破开挖挖法的首选选，在施工工中不建议议采用，更更不应该投投资购买。。三、悬壁掘进机机法四、取芯钻+劈裂机法取芯钻+劈裂机有小小型化与大大型化之分分：小型化化即是人工工操作小型型机具为主主，大型化化即是机械械化施工为为主。前者者已有成功功经验，后后者无相关关成功经验验。小型化首先先由人工手手持取芯钻钻在开挖区区域沿周边边轮廓线密密排钻孔取取芯，完成成后，人工工手持YT28风钻在开挖挖区域中间间部分按一一定间距钻钻孔，最后后采用劈裂裂机在钻孔孔内从上而而下撑裂掌掌子面岩石石。隧道开挖前前首先需要要在洞内搭设作业业台架。然后由由人工持取芯芯钻沿开挖挖轮廓线以相割圆圆形式钻孔孔（孔径15cm，每次钻取取深度60cm），为同时时保证施工工速度和较较小的超挖挖量，相邻邻钻孔中心心间距13.0cm，两孔搭接接2cm，钻孔后每每个钻孔超超挖7cm，局部欠挖挖采用风镐镐修至设计计轮廓线。取芯后后的岩柱堆堆放于工作作面附近，，与劈裂后后的岩块一一起外运。。四、取芯钻+劈裂机法使用水磨钻钻沿开挖轮轮廓线以相相切圆方式式按水平方方向施钻钻取芯，以以使周边形形成连续槽槽道临空面面。一般上上2~3台取芯钻，，每台1~2人操作。在在10平方左右断断面上能日日进度约1.5~2m。四、取芯钻+劈裂机法在掌子面用YT28钻机打2.5m深钻孔作为为劈裂孔，，以满足5个劈裂循环环作业，相相邻孔间距20~40cm；劈裂孔完完成后即可可采用液压劈裂机机自下而上上、由外而而内分裂岩岩石，人工工撬落。四、取芯钻+劈裂机法岩石劈裂机机抓住岩石石与混凝土土呈脆性特特点，利用用楔块原理理来设计的的——在最狭窄的的孔中向外外能够释放放出极大的的劈裂力。。它由泵站站和劈裂器器两大部分分组成，由由泵站输出出的高压油油，驱动油油缸，产生生巨大推力力，驱动楔楔块组中的的中间楔块块向前驶出出，将反向向楔块向两两边撑开。。液压岩石劈裂机机四、取芯钻+劈裂机法劈裂孔完成成后将一个个或多个劈劈裂机插入入钻好的排排孔内，启启动液压动动力系统，，中间楔块块在液压力力的推动下下伸出，迫迫使夹在它它两边的一一对反向楔楔块向岩石石孔洞的两两壁扩张，，几秒钟内内就可以破破开材料。。随后，缩缩回中间楔楔块，拔出出劈裂机，，向两边撑开。岩块集中中后外运。。四、取芯钻+劈裂机法优缺点优点：取芯芯钻具有耐耐用的耐磨磨刀头，可可以挖掘中中硬及中硬硬以上的岩岩石；可以以多人多台台机器同时时工作，成成形断面好好、不扰动动围岩，易易与其它方方法进行联联合作业，，缺点：由于于取芯工作作基本上是是小型机械械+人工作业，，施工效率率较低，1天只能保证证1~1.5m的进度。适用范围适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩条件件下的隧道道开挖，对对于Ⅰ、Ⅱ级硬岩则速速度降低很很多。且只只能应用于于较小的隧隧道断面开开挖。四、取芯钻+劈裂机法由于小型的的取芯钻+劈裂机为人人工操作，，为小型施施工机具，，人工操作作，工人多多，劳动强强度巨大，，效率低下下，施工方方法较为原原始。若能能采取大型型机械化则则更符合现现行隧道施施工潮流。。如可采用““大型地质质钻或多功功能台车+大型液压劈劈裂机+大型液压破破碎锺”为为主进行开开挖。其施施工原理及及与使用小小型机具相相同。同样样是采用大大型机械施施工周边槽槽道，为劈劈裂孔创造造临空面。。施工顺序是是首先在工工作面周边边进行密钻钻孔，切割割周边与待待开挖围岩岩。并按适适当间隔在在工作面上上钻孔，然然后采用液液压机向工工作面上钻钻孔内液压压入楔子并并进行加力力，在工作作面上形成成一定的张张拉裂纹。。最后利用用冲击破碎碎锺破碎围围岩。达到到掘进目的的。四、取芯钻+劈裂机法四、取芯钻+劈裂机法采用取芯钻钻的目的是是为了在周周边进行连连续切割围围岩（易于于定位，相相邻炮孔能能完全连接接），而采采用台车或或地质钻机机则不能形形成连续切切割孔（其其容易偏斜斜而串孔））。故多功功能台车钻钻杆需要采采取特殊的的定位措施施，国外已已有类似产产品定位器器。目前国国内应用不不多，无成成功案例。。四、取芯钻+劈裂机法当岩石较硬硬时，亦可可采取劈裂裂机掏槽法法，具有一一定的临空空面后再采采用其它方方法进行扩扩挖施工。。劈裂机掏槽槽技术参数数：风动凿凿岩机钻眼眼，密集布布眼，根据据围岩情况况调整孔距距，若分裂裂效果不佳佳，增加掏掏槽眼数量量，缩短孔孔距。一般般孔深70~80cm，孔距25～35cm(根据围岩硬硬度调整孔孔距)。然后在掏掏槽跟左右右方向上各各钻出2排倾斜孔，，孔距25~35cm，第一排倾倾斜角度40度～50度，且与掏掏槽眼贯通通相交；第第二排斜孔孔角度50度～70度。钻眼过过程中，每每排孔应在在同一平面面内，避免免出现犬齿齿孔，影响响分裂效果果。掏槽面面积300cm×450cm(长×高)。五、劈裂机法掏掏槽五、劈裂机掏槽槽法在开始分裂裂前，先将将一个或多多台分裂机机插入钻好好的第一排排斜孔内，，分裂方向向指向掏槽槽孔，在分分裂力的作作用下使岩岩石形成V型模块，与与岩体分离离后，再用用同样方法法分裂第二二排斜孔，，这样，在在断面上形形成了一个个槽沟，就就产生了一一个分裂自自由面。然然后按照孔孔距25～35cm的要求，在在左右两个个方向上竖竖向钻出垂垂直于掏槽槽区掌子面面，深度70一80cmm的周边眼，，注意保持持每排孔在在同一平面面内，插入入分裂机分分裂。重复复上述步骤骤，成孔一一分裂一成成孔的循环环，直至开开挖完掏槽槽区岩体。。液压式岩石石劈裂法掏槽：可采采用多打密密眼法劈裂裂岩石，以以取得掏槽槽空间（高高*宽=1.7m*0.4m）。五、劈裂机掏槽槽法六、金刚石石绳锯切割割金刚石绳锯锯作为一种种柔性超硬硬材料切割割工具，从从面世至今今，已有40多年的发展展历史，从从只能切割割软质石材材到广泛应应用于花岗岗岩矿山的的荒料开采采、钢筋混混凝土或金金属结构件件的切割，，在制造技技术推陈出出新的同时时，应用范范围也越来来越广。目目前国产金金刚石绳锯锯的综合性性能已经接接近国际先先进水平，，且造价低低廉，完全全能够满足足国内石材材矿山开采采和板材加加工业的需需求，甚至至有许多企企业生产的的绳锯产品品已开始大大量出口欧欧美等西方方国家。六、金刚石石绳锯切割割1、金刚石绳绳锯切割原原理金刚石绳锯锯主要起着着锯切的作作用，也是是“锯”的的一种。金金刚石绳锯锯由绳锯机机设备驱动动轮、从动动轮、收绳绳机构和穿穿有金刚石石“串珠””的钢丝绳绳链条两大大部分组成成。其切割割原理是金金刚石绳索索在液压马马达驱动下下绕切割面面高速运动动研磨切割割体，完成成切割。由于使用金金刚石“串串珠”作为为研磨材料料，可以对对石材、钢钢筋混凝土土等坚硬物物体进行切切割。切割割过程中高高速运转的的金刚石绳绳索靠水冷冷却，并将将碎屑带走走。六、金刚石石绳锯切割割2、施施工工工工艺艺流流程程现场放样钻吊装孔与穿绳孔安装固定导向轮及石材机械绳锯设备安装金刚石绳索穿吊装绳连接相关管路和安全防护设备切割吊装及破碎六、、金金刚刚石石绳绳锯锯切切割割（1）钻钻孔孔钻孔孔是是一一项项关关键键的的准准备备工工作作,若孔孔钻钻不不好好,直接接影影响响串串珠珠绳绳的的穿穿通通,影响响绳绳的的使使用用寿寿命命及及切切割割效效率率,所以以打打孔孔这这一一工工序序特特别别重重要要。。必必须须钻钻好好三三个个孔孔,即一一个个竖竖直直孔孔和和两两个个水水平平孔孔。。三三孔孔相相交交于于一一点点，，如如果果三三孔孔不不交交于于一一点点,金刚刚石石串串珠珠绳绳的的穿穿孔孔比比较较麻麻烦烦,甚至至不不能能穿穿,需要要要要重重新新钻钻孔孔,这样样降降低低了了生生产产效效率率。。钻孔孔采采用用的的设设备备可可以以采采用用多多功功能能凿凿岩岩、、潜潜孔孔钻钻、、手手动动凿凿岩岩机机等等。。3、注注意意事事项项六、、金金刚刚石石绳绳锯锯切切割割（2）穿穿绳绳采用用人人工工穿穿绳绳法法,即将将绳绳的的一一端端固固定定在在细细钢钢丝丝绳绳上上，，细细钢钢丝丝绳绳的的另另一一端端接接多多股股软软线线（（通通常常为为吊吊锤锤用用线线））,从一一孔孔穿穿进进,垂直直面面可可以以采采用用水水冲冲发发将将软软线线冲冲出出来来，，水水平平面面用用铁铁丝丝从从另另一一孔孔引引出出,然后后带带出出细细钢钢丝丝绳绳引引出出绳绳锯锯。。六、、金金刚刚石石绳绳锯锯切切割割（3）绳绳锯锯机机安安装装到到位位穿绳绳完完毕毕后后,先进进行行设设备备轨轨道道的的铺铺设设，，轨轨道道应应与与水水平平孔孔平平行行，，并并用用水水平平尺尺测测量量轨轨道道平平面面水水平平度度并并使使之之达达到到要要求求，，最最后后吊吊运运绳绳锯锯机机至至轨轨道道上上，，挂挂好好绳绳锯锯，，接接通通电电源源。。由由于于设设备备较较重重,再加加上上切切割割一一平平面面后后,需要要重重新新移移动动设设备备,可采采用用桅桅杆杆吊吊、、铲铲车车、、装装载载机机、、挖挖机机等等其其中中任任何何一一种种设设备备来来移移动动锯锯机机。。六、、金金刚刚石石绳绳锯锯切切割割七、、金金刚刚石石盘盘锯锯切切割割金刚刚石石盘盘锯锯工工作作原原理理：：对于于隧隧道道下下台台阶阶或或轨轨道道板板、、承承台台地地梁梁等等，，可可在在平平整整场场地地上上，，利利用用金金刚刚石石盘盘锯锯对对准准放放样样完完毕毕的的基基础础切切割割位位置置，，将将岩岩层层按按≤≤0.5m厚度度进进行行分分层层，，沿沿轨轨道道方方向向移移动动切切割割机机，，利利用用金金刚刚石石锯锯片片超超高高的的强强度度及及高高速速回回转转、、研研磨磨将将岩岩层层切切透透的的施施工工工工艺艺。。盘锯锯切切割割机机技技术术特特点点：：施施工工精精度度高高、、施施工工效效率率高高、、环环境境扰扰动动小小、、有有效效降降低低成成本本。。适用用范范围围：：适适用用于于岩岩层层地地质质较较硬硬的的基基础础承承台台、、基基础础梁梁、、集集水水井井、、电电梯梯井井、、隧隧道道下下台台阶阶等等岩岩层层开开挖挖。。七、、金金刚刚石石盘盘锯锯切切割割设计计切切割割时时可可根根据据现现场场吊吊装装设设备备的的能能力力进进行行岩岩体体平平面面、、立立面面分分块块设设计计。。同同时时切切割割块块大大小小除除考考虑虑吊吊重重外外，，还还应应考考虑虑需需切切割割的的岩岩体体形形状状。。测量量放放样样切割割设设备备就就位位七、、金金刚刚石石盘盘锯锯切切割割岩层层切切割割切割割块块劈劈裂裂七、、金金刚刚石石盘盘锯锯切切割割岩层层切切割割切割割块块劈劈裂裂七、、金金刚刚石石盘盘锯锯切切割割修边边清清底底开挖挖完完成成七、、金金刚刚石石盘盘锯锯切切割割在中中硬硬岩岩中中，，钻钻孔孔间间距距a=15～36cm时最最佳佳，网状布置，纵纵向每次次钻孔5排即进尺尺1.25m，竖向钻钻孔深度度1.3m。静态破碎碎剂最大大膨胀压压力50～60Mpa，水化反反应时间间10～60min，适用环环境温度度-16℃℃～35℃。为了缩缩短施工工时间、、加快处处理进度度，有必必要在保保证安全全情况下下缩短药药剂最大大效应反反应的时时间，因因此药剂剂反应时时间一般般控制在在30～60分钟左右右较好，，裂缝达达到2cm的时间控控制在3小时左右右。岩石石成缝后后用破碎碎锤进行行岩石撬撬除。八、静态态破碎剂剂开挖静态破碎碎剂产品品静态破碎碎剂破碎碎岩石八、静态态破碎剂剂开挖钻成孔装膨胀剂剂八、静态态破碎剂剂开挖孔口封堵堵形成裂缝缝破碎效果果八、静态态破碎剂剂开挖上台阶采采用取芯芯钻+劈裂机施施工，下下台阶则则采用CO2破岩技术术。CO2破岩技术术自二十十世纪五五十年代代开始被被重视和和开发，，是专门门为高瓦瓦斯矿井井的采煤煤工作面面研发的的。因其其安全高高效使用用方便的的特点很很快被应应用于采采矿业、、隧道工工程、市市政工程程、水下下爆破等等领域。。目前该该技术日日臻完善善和成熟熟。九、CO2破岩开挖挖二氧化碳碳气体在在一定的的高压下下转变为为液态，，通过高高压泵将将液态的的二氧化化碳压缩缩至圆柱柱体容器器（爆破破筒）内内，装入入安全膜膜、破裂裂片、导导热棒和和密封圈圈，拧紧紧合金帽帽即完成成了爆破破前的准准备工作作。把爆爆破筒插插入钻孔孔中固定定好，连连接爆器器电源。。当微电电流通过过高导热热棒时，，产生高高温击穿穿安全膜膜，瞬间间将液态态二氧化化碳气化化，急剧剧膨胀产生高压压冲击波波致泄压压阀自动动打开，，被爆破破物品受受几何级级当量冲冲击波向向外迅猛猛推进。。无震荡荡，无粉粉尘。产产生任何何有害气气体，不不产生电电弧和电电火花，，其体积积膨胀仅仅是物理理做功而而非化学学反应。。九、CO2破岩开挖挖爆破孔径径一般为为40~64mm，高压管管直径54mm,管长1.5m左右，爆爆破深度度一般不不超过2.5m。高压管管在孔外外的一端端设有充充放气阀阀，一端端安设与与起爆器器连接的的接线头头。高压压管爆破破端的释释放头设设有径向向喷发孔孔。起爆爆后，二二氧化碳碳气冲击击波侧向向喷发。。在爆破破较松软软的煤层层时，高高压管可可装上爆爆破孔孔孔口固定定套。固固定套的的固定机机构随爆爆破启动动，防止高压压管自爆爆破孔中中射出。。高压管管管体以以特种钢钢材制成成，换上上新的活活化器、、破裂盘盘，充入入液态二二氧化碳碳可重复复再用。。九、CO2破岩开挖挖优点：1、安全。。从储存存、运输输、携带带、使用用、回收收等方面面均十分分安全。。主机与与爆破器器材分离离，从灌灌装至爆爆破结束束时间较较短（1-3分钟）。。爆破筒筒回收方方便，可可连续使使用。2、实施过过程中无无破坏性性震动和和短波，，对周围围环境无无破坏性性影响。。3、无需火火工库，，管理简简便。4、减少繁繁杂的报报批审核核程序和和管理限限制。在在灌注二二氧化碳碳之前所所有皆非非爆品。。九、CO2破岩开挖缺点：1、效率低。。操作步骤骤过于繁琐琐，如灌装装、接线、、封孔等环环节，环节节多了出问问题的机率率就多，且且耗时长。。2、临空面要要求:有临空面才才有效果，，无临空面面则不适合合。3、产量低。。无法实现现多排爆破破，单次不不宜超过两两排，否则则容易卡或或炸坏爆破破筒。4、成本高。。其使用的的活化器是是一次性用用品，产量量不高时也也造成爆破破成本高。。5、要求高。。爆破筒装装填工艺和和现场施工工均较复杂杂，对炮孔孔质量要求求较高。6、噪音及安安全。爆破破声响比较较明显。九、CO2破岩开挖金属膨胀剂剂是一种装装有金属混混合物的胶胶囊状物体体。基岩穿穿孔后插入入金属膨胀胀剂,然后用专用用电线连接接到启动装装置,后经过化学学反应生成成超高温、、超高压下下的瞬间热热体积膨胀胀能量。用用此膨胀能能量达到良良好破岩效效果。可确确保适当、、最佳化的的破岩状态态。十、金属膨胀剂剂破岩开挖挖反应原理：先用启动装装置提供瞬瞬间提升大大电力，大大电力冲击击到膨胀剂剂时，瞬间间在胶囊内内部生成超超高温和超超高压，使使装在胶囊囊里的金属属混合物间间发生反应应产生高频频等离子，，反应过程程中发生喷喷射式体积积膨胀，以以此热膨胀胀能量达到到分割、隔隔离岩体的的效果，是是一种全新新的破岩功功法。十、金属膨胀剂剂破岩开挖挖可选用直径为为48mm、长度为35cm的金属膨胀胀剂。使用用气腿式钻钻机（带配配套钻杆及及Ø50mm钻头）钻取取Ø50mm的炮孔，炮炮孔深度1300mm。孔内无积积水及杂物物。然后每每孔内装金金属膨胀剂剂一支后堵堵塞并捣实实，直至孔孔口，堵塞塞剂采用条条状塑料袋袋按细石与与砂子比例例1:1混合装入袋袋中封闭而而成。十、金属膨胀剂剂破岩开挖挖所有炮孔装装药填塞完完成后，孔孔口填塞物物至少凝固固半小时才才能起爆金金属膨胀剂剂。因金属属膨胀剂专专用起爆装装置起爆能能力的限制制，只能将将4～5支金属膨胀胀剂外导线线串联起来来，并连接接至激发器器接线端，，将装好的的金属膨胀胀剂分次起起爆。十、金属膨胀剂破破岩开挖金属膨胀剂平平均破岩深度度为0.75m，一般3支/m3，单价100元/支，总的材料料成本约为300.48元/m³，破岩成本高高。另外，与与普通炸药相相比，其爆破破能力不足，，爆破所产生生的碎石块度度较大。有时还存在延延期起爆现象象，对破岩后后续工作产生生不利影响，，并严重威胁胁现场工作人人员的人身安安全。十、、金属属膨膨胀胀剂剂破破岩岩开开挖挖1）采采用用劈裂裂机机+静态态破破碎碎剂剂施施工工，，其其施施工工速速度度要要快快于于全全断断面面机机械械掘掘进进，，可可部部分分满满足足隧隧道道工工期期要求求。。2）静静态态爆爆破破是是一一种种新新型型的的爆爆破破方方法法，，它它是是常常规规炸炸药药爆爆破破的的一一种种发发展展、、延延伸伸，，虽虽然然静静态态爆爆破破技技术术现现阶阶段段在在我我国国还还没没有有炸炸药药爆爆破破技技术术那那样样广广泛泛应应用用，，但但我我们们也也应应当当看看到到静静态态爆爆破破的的前前景景是是非非常常光光明明的的。。3）CO2及金金属属膨膨胀胀剂剂爆爆破破施施工工成本本较较高高，，钻钻孔孔过多多，，操操作作环环节节复复杂杂且且不不易易控控制制等，，因因此此该该方方法法只只有有在在特特殊殊的的施施工工环环境境下下及及个个别别有有约约束束条条件件的的工工程程中中采用用。。十一一、、小结结第三三章章隧隧道道控控制制爆爆破破技技术术隧道道爆爆破破开开挖挖引引起起的的振振动动可可能能会会对对其其上上方方建建筑筑物物造造成成墙墙体体开开裂裂等等破破坏坏。。为为最最大大限限度度降降低低爆爆破破振振动动对对建建筑筑物物的的破破坏坏，，需需严严格格控控制制爆爆破破振振速速大大小小。。一一般般认认为为掏掏槽槽爆爆破破引引起起的的爆爆破破振振速速最最大大，，因因此此，，如如何何降降低低掏掏槽槽区区爆爆破破产产生生的的爆爆破破振振动动，，显显得得尤尤为为重重要要。。目目前前隧道道减震震控控制制爆爆破破施施工工主主要要有有：：爆破破振振动动控控制制主主要要针针对对爆爆源源、、保保护护对对象象、、传传播播途途径径采采取取控控制制措措施施；；目目前前在在工工程程中中应应用用最最广广泛泛的的是是针针对对爆爆源源来来控控制制爆爆破破振振动动。。衡衡量量爆爆破破振振动动强强度度的的指指标标有有峰峰值值振振动动速速度度、、质质点点位位移移、、加加速速度度、、振振动动主主频频和和振振动动持持续续时时间间等等等等，，目目前前工工程程中中大大多多数数仍仍采采用用质质点点振振动动速速度度作作为为表表征征爆爆破破安安全全的的主主要要物物理理量量。。爆爆破破引引起起的的质质点点峰峰值值振振动动速速度度的的衰衰减减规规律律一一般般用用萨萨道道夫夫斯斯基基经经验验公公式式表表示示。。萨道道夫夫斯斯基基经经验验公公式式看看出出，，在在爆爆破破施施工工时时，，地地表表质质点点振振速速与与单单段段最最大大起起爆爆药药量量成成正正比比。。因因此此要要想想针针对对爆爆源源来来控控制制爆爆破破振振动动，，最最直直接接有有效效的的措措施施就就是是严严格格限限制制单单段段最最大大起起爆爆药药量量。。除除此此之之外外，，设设计计合合理理的的掏掏槽槽型型式式、、装装药药结结构构、、孔孔网网参参数数等等等等都都是是着着眼眼于于爆爆源源来来控控制制爆爆破破振振动动的的主主要要措措施施。。为控控制制爆爆破破震震动动强强度度，，采用用萨萨道道夫夫斯斯基基公公式式：：预估估最最大大单单段段起起爆爆药药量量。。式中中：：Qmax为最最大大一一段段起起爆爆药药量量，，Kg；R为被被保保护护物物距距爆爆点点的的距距离离，，m；V为质质点点允允许许振振动动速速度度，，cm/s，可可根根据据《爆破破安安全全规规程程》取值值，，如如取取1.5；K为地地质质系系数数，，取取200，α为衰衰减减指指数数，，取取1.8。设计计的的最最大大单单段段药药量量不不得得大大于于预预估估最最大大单单段段药药量量。。选择择合合理理的的掏掏槽槽型型式式，，是是浅浅埋埋隧隧道道开开挖挖中中控控制制爆爆破破振振动动的的关关键键措措施施。。其其有有二二种种形形式式：：直直眼眼掏掏槽槽与与契契形形掏掏槽槽。。一般般采采用用大大直直径径中中空空孔孔直直眼眼掏掏槽槽，，中中空空孔孔直直径径150mm。有有时时掏掏槽槽眼眼以以中中空空孔孔为为中中心心，，环环形形分分布布。。有有时时在在将将大大中中空空眼眼布布置置在在中中心心掏掏槽槽眼眼看看四四周周。。埋深深距距离离较较大大时时则则常常采采用用楔楔形形掏掏槽槽，，必必要要时时在在主主掏掏槽槽眼眼前前方方加加上上一一对对小小掏掏槽槽眼眼，，以以减减轻轻主主掏掏槽槽眼眼的的震震动动。。设设计计爆爆破破进进尺尺一一般般不不应应超超过过2m，但但亦亦不不能能太太浅浅（（小小于于0.8m）。。控制制爆爆破破时时一一般般需需要要控控制制最最大大单段段药量量，，该该值值应应控制制在2~10kg、最最大大循循环环进进尺尺不不超超出出1.5m。根据据我集集团团多多年年来来城城区区隧隧道道控控制制爆爆破破施施工工经经验验，，要要在在埋埋深深达达到到一一定定的的程程度度的的基基础础上上，，可可在在施施工工采采用用下下导导超超先先行行、、后后续续预预留留扩扩挖挖层层、、光光爆爆层层的的爆爆破破施施工工方方案案，，一、、下导导先先行行法法1、先先行行下导导坑坑开开挖挖减减震震爆爆破破设设计计先行行下下导导坑坑一一次次起起爆爆总总药药量量在在29.57kg左右右，，共共分分为为6个段段别别，，其其掏掏槽槽区区最最大大单单段段起起爆爆药药量量为为7.2kg，应应小小于于所计计算算出出的的最最大大单单段段允允许许药量量，，一、、下导导先先行行法法2、预预留留扩挖挖层层开开挖挖减减震震爆爆破破设设计计预留留扩挖挖层层一一次次起起爆爆总总药药量量在100kg以下下，，尽尽可可能能多多分分段段别，，最最大大单单段段起起爆爆药药量量为控控制制在在10kg以下下。。由于于断断面面较大大，，，且且具具有有临临空空面面，，该该部部分分断断面面炸炸药药单耗宜宜控控制制在0.6kg/m3左右右。。在先行行下下导导坑坑开开创创出出下下向向临临空空面面的的情情况况下下，，后后续续扩扩挖挖部部分分再再次次单单独独起起爆爆。。一、、下导导先先行行法法3、预预留留光爆爆层层开开挖挖减减震震爆爆破破设设计计预留留光爆爆层层一一次次起起爆爆总总药药量量在50kg以下下，，最最大大单段段起起爆爆药药量量为5kg以内内，，其其炸药药单单耗耗控控制制在5kg/m3以内内。。在扩挖挖层层开开创创出出较较大大下下向向临临空空面面情情况况下下，，后后续续光光爆爆层层滞滞后后扩扩挖挖1~2个循循环环再再次次单单独独起起爆爆的的条条件件会会更更好好，，其其减减震震动动效效果果会会更更佳佳。。一、、下导导先先行行法法二、、分区区分分块块法法一般般控控制制爆爆破破均均采采用用台台阶阶法法施施工工，，台台阶阶的的长长度度控控制制在在5m左右右，，上上台台阶阶的的循循环环进进尺尺0.6~1m，下下台台阶阶循循环环进进尺尺1.0~1.5m。上台台阶阶开开挖挖面面积积控控制制在在20m²²以内内，，高高度度在在3m左右右。。总总体体遵遵循循““短短进进尺尺，，多多打打眼眼，，少少装装药药，，内内外外延延时时””原原则则。。由由于于爆爆破破时时只只有有一一个个自自由由面面，，属属于于爆爆破破振振动动控控制制的的关关键键部部位位，，首先先用用大大直直径径钻钻机机钻钻取取两两个个直直径径120mm的中中空空孔孔来来增增加加自自由由面面，，减减小小爆爆破破时时带带来来的的振振动动。。爆破破时时先先爆爆掏掏槽槽区区后后爆爆辅辅助助区区，，先先爆爆中中部部和和下下部部后后爆爆两两侧侧和和顶顶部部，，避避免免底底板板眼眼被被埋埋情情况况和和减减少少扒扒渣渣次次数数。。按按照照单单孔孔单单段段装装药药将将上上台台阶阶分分成成八八个个部部分分，，按按照照Ⅰ~Ⅷ顺序逐次起爆爆。二、分区分块法采用直眼掏槽槽的一般埋深深在20M以内，受地表表建筑物控制制点允许爆破破振动速度控控制。常取循循环进