摘要：隧洞岩石静力开挖是通过液压劈裂机机械进行隧洞岩石开挖，利用液压压力进行岩石破碎的一种新型的隧洞开挖施工技术，液压劈裂机具有结构简单、操作方便、作业效率高、成本低、安全、节能、节能管理等优点，是常规炸药爆破的一种发展、延伸。隧洞静力开挖也与静力爆破施工技术具有一定的共同点和优点，本文以工程实例对隧洞静力开挖进行分析、探讨。
关键词：隧洞岩石静力开挖
Main contents: the rock excavation by static hydraulic splitting machine for rock excavation, using hydraulicpressure of rock breaking a new tunnel excavationconstruction technology, hydraulic splitting machine has the advantages of simple structure, convenient operation,high efficiency, low cost, safety, energy saving, energy saving management, is a kind of development, extension of the conventional explosives. Tunnel static excavation alsohave certain things in common and the advantages and construction technique of static blasting, the engineering example, the static analysis, to explore the tunnelexcavation.
Keywords: tunnel excavation of rock static
前言
随着人们对安全方面意识提高，在小型水利工程在隧洞炸药爆破开挖过程中，对靠近村民民房的隧洞爆破开挖工程项目，群众提出强烈要求，不允许隧洞开挖采用炸药爆破开挖，因此针对工程如此特殊情况，提出隧洞采用静力开挖施工方法。隧洞静力开挖是使用电动分裂机机械进行隧洞开挖，电动分裂机又名叫电动劈裂机、液压分裂机、液压劈裂机，具有结构简单、操作方便、体积小、重量轻，分裂力大，工作时无振动、无冲击、无噪音，分裂快，作业效率高、成本低、安全、节能、技术成熟等一系列优点。
一、工程概况
所略四级站是所略水库梯级电站的最后一级，工程区位于巴马县城西部盘阳河的一级之流——上达河上，距巴马县城约13km。四级电站直接引用三级站尾水，在三级电站厂房下游50m处的上达小河建引水闸坝， 坝前正常高水位为319.2m。所略四级水电站工程引水隧洞分为1#和2#隧洞，隧洞总长度为1955米，其中：1#隧洞长455米，2#隧洞长1500米。设计水头71.9m, 装机2×1400kw, 设计年发电量1110万kWh。
二、隧洞采用静力开挖成因
1#隧洞总长455米，施工单位根据工程实际情况，隧洞开挖从1#隧洞进、出口两个方向进行。隧洞采用炸药爆破方法开挖，当从1#隧洞出口往1#隧洞进口方向开挖至0+186米桩号及从1#隧洞进口开挖至0+007.5米桩号时，1#隧洞洞线0+030米桩号距离最近民房为约30米，由于在1#隧洞进口附近进行隧洞爆破开挖时，炸药药量控制不是很好，洞挖炸药爆破力致使隧洞附近民房有晃动及响声，1#隧洞附近村民以隧洞爆破开挖导致房子开裂、严重影响房子安全为由不给予组织施工。经过当地党委政府及相关部门多方协调，补偿村民一些经济损失，并且不得再用炸药爆破进行隧洞开挖。面对群众的特殊情况，提出了1#隧洞0+007.5～0+196米桩号隧洞洞挖采用静力开挖的施工方案。
三、隧洞静力开挖原理
隧洞静力开挖是利用普通物理尖劈原理和液压传动原理，将轴向液压推力变为径向劈裂力的一种装置。它是以动力站（可分为电动型动力站和柴油机型动力站）产生的高压液压油为能量源，通过油管输送到各个劈裂器的油缸管，控制劈裂器内的活塞杆的推动伸缩，并巧妙的应用了楔器原理，使劈石作用力达到几百吨甚至上千吨，而岩石和混凝土虽然外部抗压强度很大，但是其内部的抗拉强度却相对有限，正是由于彼此的这些特性，所以用劈裂器可以在几秒钟内轻易地把巨石劈裂开，使坚硬的岩石从山体中分离。
四、隧洞岩石静力开挖工艺流程
（一）准备工作
1.注入液压油。在劈裂机动力站的油缸内注入46#或68#抗磨液压油至油标位置。
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（1）一般以油标位置的2/3为标准。
（2）在天气寒冷的冬季最好是使用46#抗磨液压油，在天气温暖的时节可以使用68#抗磨液压油。
（3）工作中应保持油缸整洁和液压油的纯净，避免因为液压油掺进杂质而影响劈裂机的使用效果，甚至导致油管堵塞。
（4）液压劈裂机在频繁使用状况下，最好是半年到一年更换一次抗磨液压油。在劈裂机长时间不使用时，最好是将油缸里的液压油倒出，另行存放。
2.检查动力源。电动型劈裂机须检查电源线和电压，柴油机型劈裂机须检查柴机油注入量是否达标。
（1）电动型一般1.5KW电动机使用2.5mm2三相电源线，工作电压380V。4KW电动机使用4 mm2电源线，工作电压380V。因隧洞线路较长，宜用主线25 mm2胶皮线拉至工作面附近。
（2）柴油机型的柴机油注入量应达到油标指定位置方可启动。
3.检查油管连接。检查油管各连接处是否连接牢固，并理顺油管。
4.检查劈裂机分裂机枪。
（三）静力开挖施工方法
方法一：以隧洞断面从上至下开挖。
方法二：以隧洞断面从下往上开挖。
第一层次开挖，先在隧洞底部中间底板设计高程进行抽芯钻孔开挖，抽芯钻孔直径为10cm,孔深为2000mm,抽芯钻孔为6～8孔，取出岩芯，制造出岩石临空面。第二步围绕岩石临空面上边及两侧用风钻机钻出劈裂孔口，用液压分裂机逐步由下至上分裂岩石扩挖，开挖出的岩石石碴可人工清理出工作面以外两米，开挖高度为施工作业人员手工可操作机械的高度。第二层次开挖，利用两米以外的石碴作为上部岩石钻孔、分裂岩石开挖平台，不需要搭设施工作业架。第三步，静力开挖完成隧洞断面上部分岩石后，可进行隧洞石碴清理，用运碴车运至洞外弃碴场。经过洞挖实践，该施工方法隧洞开挖进尺较快。
（四）静力开挖注意事项
1.隧洞内注意抽排风，确保隧洞内通风。
2.注意隧洞的安全用电，按照供用电规范标准敷设隧洞线路及照明，安装漏电保护器，确保施工用电安全。
3.钻孔孔深达到标准后，方可将劈裂器插入孔内进行劈裂，劈裂时注意岩石掉块砸伤作业人员。
4.通常每支劈裂枪在劈裂岩石3-5个孔后，应在劈裂器契块上涂抹一定润滑脂，以减少楔器与劈块之间的摩擦力。
5.不得将劈裂枪枪头作为撬棍来使用，避免劈裂器枪头出现弯伤，影响劈裂枪的使用期。
6.严格控制隧洞洞线方向，高程，内净空，不得有超欠挖。
八、隧洞静力开挖成本
经过测算，隧洞岩石静力开挖成本为1198.90元/立方米。
九、效果
本工程1#引水隧洞洞挖从0+007.5米至0+196米桩号采用静力开挖方法施工，每天隧洞开挖进尺为0.50～0.8米，避免了群众由于隧洞洞挖采用炸药影响房子安全为由而阻工，取得了很好的效果，完成了1#隧洞开挖施工任务，目前1#隧洞运行良好。
十、总结
通过本工程实践对隧洞岩石静力开挖塌施工方法总结分析，作者认为，隧洞静力开挖具有无振动、无冲击、无粉尘、无噪音，分裂快，作业效率高、成本低、安全、节能、液压分裂机技术成熟等优点，该施工方法对隧洞开挖作业周边群众及财产安全得到有效保护作用，是隧洞爆破开挖的一种延伸。
参考文献：
1.潘小龙简述工程爆破新技术-静力爆破
2.李新杰静力爆破技术在煤矿井下扩帮中的应用研究
作者简介：唐帜 1974.11- 男壮族广西省大化县水工工程师
论文作者:唐帜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/22
标签：隧洞论文; 静力论文; 液压油论文; 岩石论文; 炸药论文; 作业论文; 巴马论文; 《基层建设》2019年第4期论文;