凿岩台车作为钻爆法施工中的核心设备,凭借高效、精准的深孔钻孔能力,广泛应用于需要爆破开挖的地下工程与露天工程中,尤其在硬岩环境下表现突出。其应用场景可按工程类型细化如下:
一、隧道与地下洞室工程
隧道及地下洞室是凿岩台车最核心的应用领域,尤其适用于钻爆法施工的硬岩(岩石坚固性系数f≥6)或中硬岩隧道,需通过精准钻凿爆破孔实现断面成型。
① 铁路/公路隧道:如川藏铁路、秦岭终南山隧道等长大隧道(长度>2000米,断面>50㎡),多采用三臂或四臂凿岩台车,通过多臂协同作业,在掌子面钻凿深度3-5米的平行炮孔或扇形孔,控制超欠挖在10cm以内,保障隧道轮廓精度。
② 地铁隧道:城市地铁区间隧道(断面多为圆形或马蹄形),因周边环境敏感(需控制振动与沉降),凿岩台车可通过智能化布孔(如全电脑控制系统)优化炮孔密度与深度,减少爆破对周边建筑的影响。
③ 越江/跨海隧道:如港珠澳大桥海底隧道(部分区段采用钻爆法),凿岩台车适应高水压、高湿度环境,通过防腐设计与密封结构,完成水下岩层的爆破孔钻凿。
二、矿山开采工程
在地下矿山开拓与采场回采中,凿岩台车是实现规模化、安全化爆破的关键设备,尤其适用于硬岩矿山(如金属矿、非金属矿)。
1. 地下巷道开拓
矿山主巷道、运输巷道、通风巷道的开挖,需钻凿深度2-4米的爆破孔。履带式或轨轮式凿岩台车(适应矿山轨道或不平路面)可灵活移动,单臂或双臂机型满足中小断面(10-30㎡)巷道的钻孔需求,替代传统风钻人工钻孔,效率提升3-5倍。
2. 采场爆破
在金属矿(如铜矿、铁矿)的阶段矿房法、分段崩落法开采中,凿岩台车需在采场顶板或帮壁钻凿深度5-15米的扇形深孔,通过精准控制孔向与角度,实现矿石的均匀破碎与高效回收。例如,江西德兴铜矿采用双臂凿岩台车,单班可完成80-100个深孔钻凿,支撑日产万吨矿石的开采规模。
三、水利与能源地下工程
水利、能源领域的地下洞室(如水电站厂房、引水隧洞、储能洞库)多为大断面、高精度结构,凿岩台车的自动化与精准性可满足严苛的施工要求。
1. 水电站地下洞室
水电站的引水隧洞(长度可达数十公里)、地下厂房(断面面积>1000㎡)、尾水隧洞等,需在坚硬花岗岩或玄武岩中钻凿爆破孔。例如,白鹤滩水电站地下厂房施工中,采用三臂凿岩台车钻凿直径45-60mm、深度4-6米的炮孔,通过“预裂爆破+光面爆破”控制洞室轮廓,保障混凝土衬砌与岩体的紧密结合。
2. 地下储能洞库
抽水蓄能电站的地下水库、油气储备洞库等,对开挖精度要求极高(超欠挖≤5cm)。凿岩台车通过激光定位与自动布孔系统,确保爆破孔角度偏差<1°,为后续衬砌或防渗处理提供基础。
四、交通与市政地下工程
除传统隧道外,城市地下管廊、地下通道等市政工程,若采用钻爆法施工,凿岩台车可发挥高效与低扰动优势。
1. 城市地下综合管廊
穿越岩层的综合管廊(断面多为矩形,宽3-6米),需避免爆破对地面道路与建筑的影响。凿岩台车通过优化炮孔参数(如小直径炮孔、间隔装药),控制单响药量,实现“微振动爆破”。
2. 地下通道/人防工程
城市地下过街通道、人防工事等小断面(5-15㎡)工程,单臂凿岩台车可灵活适应狭窄作业空间,完成深度2-3米的爆破孔钻凿,兼顾效率与安全性。
五、特殊工程场景
1. 国防与军事工程
地下指挥中心、弹药库等国防工事,需在隐蔽性强、地质复杂(如断层破碎带)的区域施工。凿岩台车通过模块化设计(如可折叠臂架)适应有限空间,并配备防尘、防爆系统,满足特殊环境需求。
2. 地质灾害治理
在危岩清除、山体隧道式抗滑桩施工中,凿岩台车可在陡峭边坡或不稳定岩体上钻凿爆破孔,通过控制爆破范围实现危岩剥离,减少对周边生态的破坏。
凿岩台车是钻爆法施工中“破岩掘进”的核心装备,其应用场景覆盖从交通、矿山到水利、市政的各类地下工程,是硬岩环境下实现安全、高效、精准开挖的关键保障。