CN200910051914.X
2009.05.25
CN101900519A
2010.12.01
驳回
无权
发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F42D 3/04申请公布日:20101201|||实质审查的生效IPC(主分类):F42D 3/04申请日:20090525|||公开
F42D3/04; F42D1/22; E02D17/00
F42D3/04
同济大学
谢雄耀; 刘凤洲; 辛纬韬; 张子新
200092 上海市杨浦区四平路1239号
上海科盛知识产权代理有限公司 31225
赵志远
本发明涉及一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，该方法将药卷按一定间距捆扎在护壁装置上形成护壁药卷，使护壁装置背靠留岩侧岩体，将护壁药卷插入光爆孔，药卷与炮孔四壁留有一定空隙，进行光面护壁爆破。与现有技术相比，本发明具有成本低、效果好、安全可靠、适用性强等优点。
1.一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，该方法将药卷按一定间距捆扎在护壁装置上形成护壁药卷，使护壁装置背靠留岩侧岩体，将护壁药卷插入光爆孔，药卷与炮孔四壁留有一定空隙，进行光面护壁爆破。2.根据权利要求1所述的一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，所述的护壁装置是由1-5层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为8mm-16mm，内层竹片的宽度比炸药卷直径大1-5mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大1-5mm。3.根据权利要求1所述的一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，所述的药卷按一定间距捆扎是将药卷按10-50cm的间距绑在护壁装置上。4.根据权利要求1所述的一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，所述的药卷与炮孔四壁间的间隙，即药卷与炮孔半径之差为1-10cm。5.根据权利要求1所述的一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，所述的光面护壁爆破是在光爆孔中需要保护一侧岩体的药包外侧安装护壁装置，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体。
一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法 技术领域本发明属于土木工程施工技术领域，主要涉及山区泥岩质边坡的光面爆破开挖方法，尤其是在岩体节理裂隙发育条件下的采用竹片护壁的光面护壁爆破方法。背景技术在山区泥岩质边坡的开挖施工过程中，爆破是一种使用频繁并且十分有效的破岩手段。但对边坡进行爆破开挖，会出现如下问题：爆炸作用在破碎边坡自由面岩体的同时，也破坏了炮孔内侧保留岩体的整体性和稳定性，尤其是节理裂隙发育的岩体，极易造成开挖后边坡失稳、垮塌，危及施工和安全。针对此问题，可采用一种新技术——光面护壁爆破，即在光爆孔中需要保护一侧岩体的药包外侧安装一层或多层护壁装置，利用其控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，以达到保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体的目的。如何通过改进护壁材料，而不是调整爆破参数，来改善装药结构，以便更好地保证爆破后边坡的整体稳定性。目前，还未检索到这类方法的发明专利。经对现有技术的文献检索发现，有关文献有以下几种：(1)张志呈等人在《不同装药结构光面爆破对岩石的损伤研究》(爆破2006，3)中通过室内试验讨论了偏心不耦合装药光面爆破、普通光面爆破、光面护壁爆破三种方法，结果表明光面护壁爆破对边坡保留岩体的损伤较小，爆破效果最好。(2)龚成等人在《光面护壁爆破在龙16号井地抗滑桩开挖中的应用》(地下空间与工程学报2008，2)中从工程实践角度证明了光面护壁爆破具有较好的护壁作用和较好的技术经济效益。(1)、(2)都提及光面护壁爆破在边坡开挖工程或类似此工程中的适用性和优点，但其所针对的岩体质量好，且护壁材料均选用塑料管，无法借鉴到节理裂隙发育的岩体。因为节理裂隙岩体抗压强度低、整体性差，对爆破作用更加敏感。发明内容本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、效果好、安全可靠、适用性强的节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，该方法将药卷按一定间距捆扎在护壁装置上形成护壁药卷，使护壁装置背靠留岩侧岩体，将护壁药卷插入光爆孔，药卷与炮孔四壁留有一定空隙，进行光面护壁爆破。所述的护壁装置是由1-5层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为8mm-16mm，内层竹片的宽度比药卷直径大1-5mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大1-5mm。所述的药卷按一定间距捆扎是将药卷按10-50cm的间距绑在护壁装置上。所述的药卷与炮孔四壁间的间隙，即药卷与炮孔半径之差为1-10cm。所述的光面护壁爆破是在光爆孔中需要保护一侧岩体的药包外侧安装护壁装置，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体。与现有技术相比，本发明具有以下的优点和特点：①对于南方地区，竹片取材加工安装方便，且效果显著，节省爆破成本。②确保了节理裂隙发育情况下的泥岩质边坡稳定，保障了工程的安全可靠。③具有良好的适用性，同样可用于岩体质量较好的边坡开挖工程。附图说明图1为本发明光爆孔装药结构剖面图；图2为本发明炸药卷与竹片组合的截面图。附图标记：1、导爆索，2、药卷，3、护壁竹片，4、连续捆扎的药卷，5、炮泥，6、光爆孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1针对某高速公路边坡爆破开挖工程，为了减少爆炸效应对保留的节理裂隙发育边坡岩体产生破坏，选用光面护壁爆破技术。在根据实际地质情况确定爆破参数后，光爆孔装药结构如图1，图2所示。捆绑炸药时导爆索1先插入孔底加强部分的炸药内，之后导爆索1与药卷一起捆绑在竹片上形成护壁药卷；药卷2是用胶带按照每卷30cm的间隔捆扎在护壁装置3上，护壁装置3为双层竹片组成，在竹片底部连续捆扎4卷药卷作为孔底加强装药4。药卷捆扎完毕后将竹片沿着孔壁插入光爆孔6内，上部先用纸团或泡沫堵塞大约10cm的长度，以防止石渣等杂物落入炮孔影响光面爆破的效果，之后用炮泥5分层堵塞炮孔，每层约30cm，用炮棍捣实，捣实时注意保护导爆索。实施例2一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，该方法将药卷按10cm的间距绑在护壁装置上形成护壁药卷，护壁装置是由2层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为16mm，内层竹片的宽度比炸药卷直径大1mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大1mm；将护壁药卷插入光爆孔中，使护壁装置背靠留岩侧岩体，药卷与炮孔四壁留有3cm空隙，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体，进行光面护壁爆破。实施例3一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，该方法将药卷按50cm的间距绑在护壁装置上形成护壁药卷，护壁装置是由5层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为8mm，内层竹片的宽度比炸药卷直径大5mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大5mm；将护壁药卷插入光爆孔中，使护壁装置背靠留岩侧岩体，药卷与炮孔四壁留有10cm空隙，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体，进行光面护壁爆破。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
技术领域
本发明属于土木工程施工技术领域，主要涉及山区泥岩质边坡的光面爆破开挖方法，尤其是在岩体节理裂隙发育条件下的采用竹片护壁的光面护壁爆破方法。
背景技术
在山区泥岩质边坡的开挖施工过程中，爆破是一种使用频繁并且十分有效的破岩手段。但对边坡进行爆破开挖，会出现如下问题：爆炸作用在破碎边坡自由面岩体的同时，也破坏了炮孔内侧保留岩体的整体性和稳定性，尤其是节理裂隙发育的岩体，极易造成开挖后边坡失稳、垮塌，危及施工和安全。针对此问题，可采用一种新技术——光面护壁爆破，即在光爆孔中需要保护一侧岩体的药包外侧安装一层或多层护壁装置，利用其控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，以达到保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体的目的。如何通过改进护壁材料，而不是调整爆破参数，来改善装药结构，以便更好地保证爆破后边坡的整体稳定性。目前，还未检索到这类方法的发明专利。
经对现有技术的文献检索发现，有关文献有以下几种：
(1)张志呈等人在《不同装药结构光面爆破对岩石的损伤研究》(爆破2006，3)中通过室内试验讨论了偏心不耦合装药光面爆破、普通光面爆破、光面护壁爆破三种方法，结果表明光面护壁爆破对边坡保留岩体的损伤较小，爆破效果最好。
(2)龚成等人在《光面护壁爆破在龙16号井地抗滑桩开挖中的应用》(地下空间与工程学报2008，2)中从工程实践角度证明了光面护壁爆破具有较好的护壁作用和较好的技术经济效益。
(1)、(2)都提及光面护壁爆破在边坡开挖工程或类似此工程中的适用性和优点，但其所针对的岩体质量好，且护壁材料均选用塑料管，无法借鉴到节理裂隙发育的岩体。因为节理裂隙岩体抗压强度低、整体性差，对爆破作用更加敏感。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、效果好、安全可靠、适用性强的节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，其特征在于，该方法将药卷按一定间距捆扎在护壁装置上形成护壁药卷，使护壁装置背靠留岩侧岩体，将护壁药卷插入光爆孔，药卷与炮孔四壁留有一定空隙，进行光面护壁爆破。
所述的护壁装置是由1-5层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为8mm-16mm，内层竹片的宽度比药卷直径大1-5mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大1-5mm。
所述的药卷按一定间距捆扎是将药卷按10-50cm的间距绑在护壁装置上。
所述的药卷与炮孔四壁间的间隙，即药卷与炮孔半径之差为1-10cm。
所述的光面护壁爆破是在光爆孔中需要保护一侧岩体的药包外侧安装护壁装置，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体。
与现有技术相比，本发明具有以下的优点和特点：①对于南方地区，竹片取材加工安装方便，且效果显著，节省爆破成本。②确保了节理裂隙发育情况下的泥岩质边坡稳定，保障了工程的安全可靠。③具有良好的适用性，同样可用于岩体质量较好的边坡开挖工程。
附图说明
图1为本发明光爆孔装药结构剖面图；
图2为本发明炸药卷与竹片组合的截面图。
附图标记：1、导爆索，2、药卷，3、护壁竹片，4、连续捆扎的药卷，5、炮泥，6、光爆孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
针对某高速公路边坡爆破开挖工程，为了减少爆炸效应对保留的节理裂隙发育边坡岩体产生破坏，选用光面护壁爆破技术。在根据实际地质情况确定爆破参数后，光爆孔装药结构如图1，图2所示。
捆绑炸药时导爆索1先插入孔底加强部分的炸药内，之后导爆索1与药卷一起捆绑在竹片上形成护壁药卷；药卷2是用胶带按照每卷30cm的间隔捆扎在护壁装置3上，护壁装置3为双层竹片组成，在竹片底部连续捆扎4卷药卷作为孔底加强装药4。药卷捆扎完毕后将竹片沿着孔壁插入光爆孔6内，上部先用纸团或泡沫堵塞大约10cm的长度，以防止石渣等杂物落入炮孔影响光面爆破的效果，之后用炮泥5分层堵塞炮孔，每层约30cm，用炮棍捣实，捣实时注意保护导爆索。
实施例2
一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，该方法将药卷按10cm的间距绑在护壁装置上形成护壁药卷，护壁装置是由2层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为16mm，内层竹片的宽度比炸药卷直径大1mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大1mm；将护壁药卷插入光爆孔中，使护壁装置背靠留岩侧岩体，药卷与炮孔四壁留有3cm空隙，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体，进行光面护壁爆破。
实施例3
一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，该方法将药卷按50cm的间距绑在护壁装置上形成护壁药卷，护壁装置是由5层弧形竹片层叠组合而成，各层竹片厚度为8mm，内层竹片的宽度比炸药卷直径大5mm，外层竹片的宽度比内侧竹片的宽度大5mm；将护壁药卷插入光爆孔中，使护壁装置背靠留岩侧岩体，药卷与炮孔四壁留有10cm空隙，利用护壁装置控制爆炸应力场的分布，使裂纹按预定方向起裂形成开裂面，保护留岩侧岩体、破碎临空侧岩体，进行光面护壁爆破。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
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本发明涉及一种节理裂隙泥岩质边坡的竹片光面护壁爆破方法，该方法将药卷按一定间距捆扎在护壁装置上形成护壁药卷，使护壁装置背靠留岩侧岩体，将护壁药卷插入光爆孔，药卷与炮孔四壁留有一定空隙，进行光面护壁爆破。与现有技术相比，本发明具有成本低、效果好、安全可靠、适用性强等优点。 。
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