高速铁路隧道工程掏槽形式主讲教师：习淑娟石家庄铁路职业技术学院掏槽形式高速铁路隧道工程一、掏槽形式根据掏槽孔与工作面的相对关系以及掏槽孔在被爆岩体中的排列形式，可将掏槽孔分为三种：斜孔掏槽、直孔掏槽和混合掏槽。1、斜孔掏槽斜孔掏槽是指掏槽孔方向与工作面按一定角度斜交的炮孔排列形式。通常分为单向掏槽、楔形掏槽和锥形掏槽几种形式。隧道爆破中常采用的是垂直楔形掏槽和锥形掏槽。①单向掏槽②楔形掏槽楔形掏槽由数对(一般为2-4对)对称相向倾斜的炮孔组成。爆破后形成楔形槽子。楔形掏槽爆力比较集中，爆破效果较好，掏出的槽口体积较大，可以适应各种不同坚固程度的岩层。楔形掏槽根据岩层层理不同，可分成水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽两类。垂直楔形掏槽炮孔布置示意图③锥形掏槽由数个共同向中心倾斜的炮孔组成。爆破后槽子呈角锥形。炮孔布置形式有三角锥形、四角锥形(四门斗)、五角锥形等锥形掏槽示意图斜孔掏槽具有操作简单、运用灵活，能按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度，易把岩石抛出，掏槽孔的数量少且炸药消耗量低等优点。其缺点是炮孔深度易受到开挖断面尺寸的限制，不易提高循环进尺，不便于多台凿岩机同时作业。2、直孔掏槽直孔掏槽由若干个垂直于开挖面的炮孔所组成，掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小限制，可以实现多台钻机同时作业、深孔爆破和钻孔机械化，从而为提高掘进速度提供了有利条件。由于直孔掏槽凿岩作业较方便，不需随循环进尺的改变而变化掏槽形式，仅需改变炮孔深度，且石渣的抛掷距离也可缩短，受到现场欢迎。①直孔掏槽形式直孔掏槽形式很多，目前常用的形式有：●柱状掏槽。它是充分利用大直径空孔作为临空孔和岩石破碎后的膨胀空间，使爆破后能形成柱状槽口的掏槽爆破。作为临空孔的空孔数目，视炮孔深度而定。一般当孔深小于3.0m时，采用1个；当孔深为3.0-3.5m时，采用双临空孔；当孔深为3.5-5.15m时，采用3个。柱形掏槽●螺旋形掏槽。螺旋形槽由柱状掏槽发展而来，其特点是中心孔为空孔，邻近空孔的各装药孔至空孔之间的距离逐渐加大，其连线呈螺旋形状。②直孔掏槽的特点●适用于硬岩或中硬岩层。●掏槽深度不受开挖断面大小的限制，适宜采用中深孔爆破。●凿岩作业较方便，各台凿岩机间相互干扰小，便于多台凿岩机同时作业，提高钻孔效率和掘进深度。●容易控制孔底深度，使孔底落在同一平面上，炮孔利用率高。●爆破时石渣的抛掷距离较短，不易打坏支护及机具设备等。●掏槽炮孔数目较多，耗药量较大。●对孔距、装药等有严格要求，如设计或施工不当，易造成槽腔内岩石抛不出来或部分抛不出来的现象。3、混合掏槽混合掏槽是指两种或两种以上掏槽方式的组合掏槽。①混合掏槽的布置形式根据组成混合掏槽的各掏槽方式的不同，其布置形式较多。常用的混合掏槽布置形式有柱状与锥形混合掏槽和复式楔形掏槽两种形式。②混合掏槽的特点●一般在岩石特别坚硬或隧道开挖断面较大时使用。●具有掏槽深度大、掏槽效果好的优点。●能提高掏槽孔炮孔利用率。●混合掏槽与单一的斜孔掏槽和直孔掏槽相比，其布置和施工都较为复杂。复习思考题1.隧道爆破的掏槽形式有哪些？各有什么特点？参考资料1.王旭光《爆破手册》2.隧道工程设计要点集，关宝树编著，2003年3.高速铁路隧道工程施工技术指南，铁建设[2010]241号高速铁路隧道工程掏槽形式