CN102777187A - 隧道施工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道施工装置及方法。本发明的隧道施工装置，包括若干个运输竖井，运输竖井在超长隧道线路上间隔设置，运输竖井的井口一侧设有地面控制站，地面控制站控制沿超长隧道线路挖掘的自动隧道挖掘机。本发明隧道施工方法，包括以下步骤：（1）超长隧道线路上间隔设置若干个运输竖井；（2）在运输竖井的井口一侧建设地面控制站；（3）将自动隧道挖掘机置于运输竖井的工作掌面上；（4）利用地面控制站支配自动隧道挖掘机沿超长隧道线路挖掘。采用运输竖井分段设置，从而将隧道施工段缩短到合理长度，通过地面控制站遥控自动隧道挖掘机，可以实现井下无人的作业，使现有技术无法实现的超长超深隧道工程得以实施，安全可靠。
Description
（一） 技术领域
本发明涉及隧道工程领域，特别涉及一种隧道施工装置及方法。
（二） 背景技术
跨流域调水或修建交通道路，经常要绕过崇山峻岭，大大增加了工程量、工程支出，并且存在破坏生态环境的问题。但是现有隧道施工技术只能实施短程隧道的建设，对于千公里以上超长超深隧道，由于土渣外排困难，地下隧道工作人员的生命安全无法保障，至今仍无法实施。
（三） 发明内容
本发明为了弥补现有生产技术的不足，提供了一种能使超长超深隧道工程成功实施、井下无人作业、安全可靠的隧道施工装置及方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种隧道施工装置，包括若干个运输竖井，其特殊之处在于：运输竖井在超长隧道线路上间隔设置，运输竖井的井口一侧设有地面控制站，地面控制站控制沿超长隧道线路挖掘的自动隧道挖掘机。
本发明的隧道施工装置，自动隧道挖掘机设有隧道壁的铺设与安装装置。
本发明的隧道施工装置，自动隧道挖掘机还设有物料装载设备。
本发明的隧道施工装置，地面控制站通过电缆指挥自动隧道挖掘机。
一种隧道施工方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
（1）超长隧道线路上间隔设置若干个运输竖井；
（2）在运输竖井的井口一侧建设地面控制站；
（3）将自动隧道挖掘机置于运输竖井的工作掌面上；
（4）利用地面控制站支配自动隧道挖掘机沿超长隧道线路挖掘。
本发明的隧道施工方法，步骤（4）中，相邻的两个运输竖井内的自动隧道挖掘机分别沿超长隧道线路相对挖掘。
本发明的隧道施工方法，步骤（4）中，通过自动隧道挖掘机自动铺设安装隧道壁并自动装载物料。
本发明的有益效果是：采用运输竖井分段设置，从而将隧道施工段缩短到合理长度，通过地面控制站遥控自动隧道挖掘机，可以实现井下无人的作业，使现有技术无法实现的超长超深隧道工程得以实施，并且无需担心地下工作人员的生命安全，安全可靠。
（四） 附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的隧道断面布置图；
图中，1地下岩层，2地面控制站，3待挖掘隧道，4自动隧道挖掘机，5已挖掘成的隧道，6运输竖井，7电缆，8工作掌面。
（五） 具体实施方式
根据现有隧道挖掘技术，对于超过1000m的超长超深隧道无法施工，基于此，本发明提供了一种隧道施工装置，包括若干个运输竖井6，运输竖井6在超长隧道线路上间隔设置，运输竖井6的井口一侧设有地面控制站2，地面控制站2控制沿超长隧道线路挖掘的自动隧道挖掘机4。自动隧道挖掘机4设有隧道壁的铺设与安装装置。所述的自动隧道挖掘机4还设有物料装载设备，便于往外排出土渣。地面控制站通过电缆7指挥自动隧道挖掘机4，自动隧道挖掘机4上无需工作人员，实现无人作业，保护工作人员的安全。
本发明还提供了一种隧道施工方法，包括以下步骤：
（1）超长隧道线路上间距设置若干个运输竖井6；
（2）在运输竖井6的井口一侧建设地面控制站2；
（3）将自动隧道挖掘机4置于运输竖井6的工作掌面8上；
（4）利用地面控制站2支配自动隧道挖掘机4沿超长隧道线路挖掘。
本发明的隧道施工方法，相邻的两个运输竖井6内的自动隧道挖掘机4分别沿超长隧道线路相对挖掘，即采用两运输竖井6对头挖进的方式利用自动隧道挖掘机4挖掘。通过自动隧道挖掘机4自动铺设安装隧道壁并自动装载物料。通过运输竖井6将自动隧道挖掘机4的部件运到井底的工作掌面8组装而成。
运输竖井6之间的距离根据自动隧道挖掘机4月挖进量及工期要求而定，运输竖井6的高度根据隧道海拔高度与地面地貌而定，选址，在可能深至地下岩层1的超长隧道线路上建若干个运输竖井6，在运输竖井6井口一侧设置地面控制站2，通过运输竖井6将自动隧道挖掘机4的部件运到井底工作掌面8上，组装成自动隧道挖掘机4，沿超长隧道线路工作，地面控制站2通过电缆7控制自动隧道挖掘机4，向一定的方位挖进，自动隧道挖掘机4具有隧道壁的铺设与安装功能，配有物料装载设备，自动隧道挖掘机4过后已挖掘成的隧道5成型，其物料装载设备便于装载挖掘过程中产生的土渣，自动隧道挖掘机4持续向待挖掘隧道3挖进，为了缩减工程，可以采用两运输竖井6对头掘进的方式。
本发明采用运输竖井6分段设置，从而将隧道施工段缩短到合理长度，通过地面控制站2遥控自动隧道挖掘机4，可以实现井下无人的作业，而该自动隧道挖掘机4能自动铺设与安装隧道壁，装载土渣，无需担心地下工作人员的生命安全，安全可靠，使现有技术无法实现的超长超深隧道工程得以实施。本发明是以西藏流域离境之水跨流域调入新疆为背景，实施该项目，可使我国增加可耕地十多亿亩，增产粮食五千多亿斤，能容纳一亿多人就业，中国的西部有了水，有了可持续发展的保障，中国西部气候经济都得到了改善，具有益效果，十分巨大。
Claims (7)
1.一种隧道施工装置，包括若干个运输竖井，其特征在于：运输竖井在超长隧道线路上间隔设置，运输竖井的井口一侧设有地面控制站，地面控制站控制沿超长隧道线路挖掘的自动隧道挖掘机。
2.根据权利要求1所述的隧道施工装置，其特征在于：自动隧道挖掘机设有隧道壁的铺设与安装装置。
3.根据权利要求2所述的隧道施工装置，其特征在于：自动隧道挖掘机还设有物料装载设备。
4.根据权利要求1或2或3 所述的隧道施工装置，其特征在于：地面控制站通过电缆指挥自动隧道挖掘机。
5.一种隧道施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）超长隧道线路上间隔设置若干个运输竖井；
（2）在运输竖井的井口一侧建设地面控制站；
（3）将自动隧道挖掘机置于运输竖井的工作掌面上；
（4）利用地面控制站支配自动隧道挖掘机沿超长隧道线路挖掘。
6.根据权利要求5所述的隧道施工方法，其特征在于：步骤（4）中，相邻的两个运输竖井内的自动隧道挖掘机分别沿超长隧道线路相对挖掘。
7.根据权利要求5所述的隧道施工方法，其特征在于：步骤（4）中，通过自动隧道挖掘机自动铺设安装隧道壁并自动装载物料。
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