CN106049495B - 一种用于地下工程锚索切割的专用设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于地下工程锚索切割的专用设备及其施工方法，涉及地下工程、岩土工程、道路工程等技术领域，一种用于地下工程锚索切割的专用设备包括地面控制系统和地下切割系统，所述地面控制系统包括牵引车，所述地下切割系统包括机架，所述机架上设置有切割装置，所述牵引车通过滑轮和钢丝绳为地下切割系统提供牵引动力，所述牵引车通过滑轮和钢丝绳与地下切割系统连接。

Description

一种用于地下工程锚索切割的专用设备及其施工方法

技术领域

本发明涉及地下工程、岩土工程、道路工程等技术领域，具体的是一种用于地下工程锚索切割的专用设备及其施工方法。

背景技术

随着城市地下空间的不断扩展，地铁区间、地铁车站或地下新建结构体不得不侵占已有地下结构的界限范围，如侧穿、下穿、上穿既有地下结构物。而原有地下结构物本身在建设时期，为保证其施工和运营期的安全和设计要求，往往采用锚索、锚杆或土钉墙加固其周围岩土体，以保证自身结构的稳定性，例如地铁区间隧道沿轴向和径向布设锚杆进行加固处理，地铁车站深基坑地下连续墙采用锚索或土钉墙进行加固处理。当新建地下结构物侵占既有地下结构的界限范围或紧邻既有地下结构时，新建地下结构的支护结构就有可能与已有的锚索、锚杆或土钉墙结构相交，从而致使需要改善新建与既有地下结构之间的加固关系，为此，不得不临时切割既有地下结构的加固措施，以达到改善新建地下结构施工条件与要求。然而，如何妥善切割既有地下结构的锚索、锚杆或土钉墙等加固措施，并且对既有地下结构和新建地下结构影响最小或者控制在有限范围以内，是保证既有地下结构物和新建地下结构物的稳定性的关键因素之一。

目前，针对既有地下结构物的加固措施进行切割的方法包括：

1、人工挖槽切割技术：人工挖槽切割主要处理埋深较浅的锚索等加固措施，该方法主要是：根据施工图纸、施工规范使用全站仪放出导墙位置和锚索等加固设施位置，并在明显位置用红漆标明。根据测量定位，组织人工采用羊镐、铁锹、灰桶等工具在地连墙轴线部位进行探槽开挖，探挖出来的锚索等加固设施采用手持式切割机，进行切除。对于槽底的锚索等加固设施，清除其周边渣土，让其两端和上下都完全露出，人工采用手持式切割机，进行切除，切割后绑在绳索上提出地面。

2、冲击钻冲凿法：确认锚索位置后，用履带吊将冲击钻机对位，接通用电，挂接钻头，微调钻机位置，使钻头中心对准锚索，利用冲击钻头的多次冲击将锚索击断。

但以上方法都会对既有地下结构物和新建地下结构物的稳定性产生较大影响，均具有一定的破坏性。这就是现有技术的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于地下工程锚索切割的专用设备，该设备能够有效地切割地下工程中已有的锚索等加固措施。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种用于地下工程锚索切割的专用设备，包括地面控制系统和地下切割系统，所述地面控制系统包括牵引车，所述地下切割系统包括机架，所述机架上设置有切割装置，所述牵引车为地下切割系统提供牵引动力。

优选的，所述切割装置为电弧-氧切割装置。

优选的，所述切割装置包括水喷嘴，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述水喷嘴与高压水射流发生器连通。采用本技术方案，所述水喷嘴孔径的大小影响水压力的大小和流量的高低，切割时，水喷嘴对准所要切割的锚索。

优选的，所述切割装置包括水喷嘴，所述水喷嘴下方设置有可通入磨料的混合室，所述混合室连接有磨料喷嘴，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述喷嘴与高压水射流发生器连通。采用本技术方案，所述磨料喷嘴对准所要切割的锚索。

优选的，所述地下切割系统还包括夹具，所述夹具包括可开闭的套管，使用时将套管套设在锚索的外围并与机架固定连接，所述机架上还连接有卡槽，所述切割装置通过卡槽对锚索进行切割作业。采用本技术方案，使用套管套在所要切割的锚索上能够避免锚索切割时弯曲，影响切割效率和切割精度，所述卡槽卡在所要切割的锚索上，所述切割装置通过卡槽对锚索进行切割，能够增加切割的准确性。

优选的，所述地下切割系统还包括用于固定机架的连接件，当地下切割系统下设到作业位置时，所述机架通过连接件固定在导墙和/或槽底上，所述连接件可选用地锚螺栓。

优选的，所述机架上还设置有导向装置，所述导向装置包括可沿着导墙滚动的导向轮，所述机架通过导向轮调整上下位置。

优选的，所述地面控制系统还包括轨道，所述牵引车设置在轨道上。

一种地下工程锚索切割的施工方法，包括以下步骤：

（1）根据施工区域的地质情况和图纸资料初步确认所要切割的锚索后，使用液压槽壁机抓取所要切割的锚索上部的土层成槽，在成槽过程中，严格控制液压槽壁机的垂直度，尤其是开槽阶段，成槽后，根据施工情况进一步确认所要切割的锚索位置，并在槽的两侧做现浇钢筋混凝土结构的导墙；

（2）安装地面控制系统，将地面控制系统与地下切割系统连接好各类线路，并用牵引车将地下切割系统根据所要切割的锚索的位置、深度下设到槽内，当地下切割系统下设到作业位置后，将可开闭的套管套在所要切割的锚索上，并将套管固定在机架上，用牵引车轻微提升地下切割系统，检验套管是否已经套住所要切割的锚索，当套管套住所要切割的锚索后，通过连接件将机架固定在导墙和/或槽底上；所述连接件可选用地锚螺栓；

（3）操作地面控制系统，驱动地下切割系统进行切割，切割完成后，将切断的锚索从槽内取出。

采用上述施工方法，通过地面控制系统有效地控制切割位置、时间和速度，可以高效、稳定、安全地完成既有地下结构锚索等加固措施的切割或调整，提高了工作效率和简化施工流程，通过设置有导墙，保证了周边既有地下结构的安全与稳定，而且保证了切割过程中人员和设备不受到损害。

进一步的，一种地下工程锚索切割的施工方法，包括以下步骤：

（1）根据施工区域的地质情况和图纸资料初步确认所要切割的锚索后，使用液压槽壁机抓取所要切割的锚索上部的土层成槽，在成槽过程中，严格控制液压槽壁机的垂直度，尤其是开槽阶段，成槽后，根据施工情况进一步确认所要切割的锚索的位置，并在槽的两侧分别做倒L型现浇钢筋混凝土结构的导墙；槽的两端距离所要切割的锚索不小于60cm，槽底位于所要切割的锚索以下至少30cm；优选的，槽壁的垂直精度可达1/500m-1/300m，槽的宽度大于设计宽度至少10cm；所述槽的宽度大于设计宽度至少10cm，能够方便地下切割系统的顺利下放；

（2）安装地面控制系统，将地面控制系统与地下切割系统连接好各类线路，用牵引车将地下切割系统根据所要切割的锚索的位置、深度下设到槽内，当地下切割系统下设到作业位置后，将可开闭的套管套在所要切割的锚索上，并将套管固定在机架上，将卡槽卡在所要切割的锚索上，用牵引车轻微提升地下切割系统，检验套管是否已经套住所要切割的锚索，当套管套住所要切割的锚索后，通过连接件将机架固定在导墙和/或槽底上；

（3）操作地面控制系统，驱动地下切割系统对所要切割的锚索的两端进行切割，切割完成后，将切断的锚索从槽内取出，并将地下切割系统移动至同一槽段的下一根所要切割的锚索处，按上述步骤施工处理，同一槽段的同一深度的所要切割的锚索切割全部完成后，拆除地面控制系统和地下切割系统，并清理现场。

本发明的有益效果从上述的技术方案可以得知：一种用于地下工程锚索切割的专用设备，包括地面控制系统和地下切割系统，所述地面控制系统包括牵引车，所述地下切割系统包括机架，所述机架上设置有切割装置，所述牵引车为地下切割系统提供牵引动力。该专用设备通过地面控制系统控制地下切割系统，可以高效、稳定、安全地完成既有地下结构锚索等加固措施的切割或调整。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明专利的结构示意图；

图2为切割装置的结构示意图；

图3为套管、卡槽与锚索的配合结构示意图。

图中：1-牵引车，2-轨道，3-滑轮，4-钢丝绳，5-地下切割系统，6-锚索，7-套管，8-卡槽，9-高压水，10-水喷嘴，11-水射流，12-磨料，13-混合室；14-磨料喷嘴，15-混有磨料的射流，16-导墙，17-槽，18-槽底，19-机架。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

一种用于地下工程锚索切割的专用设备，包括地面控制系统和地下切割系统，所述地面控制系统包括牵引车1，所述地下切割系统包括机架19，所述机架上设置有切割装置，所述牵引车1通过滑轮3和钢丝绳4为地下切割系统提供牵引动力，所述牵引车1通过滑轮3和钢丝绳4与地下切割系统连接。

在本方案中，所述切割装置包括水喷嘴10，所述水喷嘴10下方设置有可通入磨料12的混合室13，所述混合室13连接有磨料喷嘴14，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述水喷嘴10与高压水射流发生器连通。

此外，所述切割装置也可为下述两种形式：

（1）所述切割装置为电弧-氧切割装置。

（2）所述切割装置包括水喷嘴，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述水喷嘴与高压水射流发生器连通。

在本方案中，所述地下切割系统5还包括夹具，所述夹具包括可开闭的套管7，使用时将套管7套设在锚索6的外围并与机架19固定连接，所述机架19上还固定连接有卡槽8，所述切割装置通过卡槽8对锚索6进行切割作业，所述卡槽8设置在导墙16与套管7之间。使用套管7套在所要切割的锚索6上能够避免锚索6切割时弯曲，影响切割效率和切割精度，所述卡槽8卡在所要切割的锚索上，所述切割装置通过卡槽8对锚索进行切割，能够增加切割的准确性。在本方案中，切割作业时，所述卡槽8、套管7均固定在机架19上，所述磨料喷嘴14伸进卡槽8内，磨料喷嘴14喷出的混有磨料的射流15穿过卡槽8打在所要切割的锚索6上，将锚索6切断。所述卡槽8为中空的管状结构，所述卡槽8的下端为与所要切割的锚索6配合的弧形结构，所述卡槽8的下端可卡在所要切割的锚索6上。

当所述切割装置包括水喷嘴，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述水喷嘴与高压水射流发生器连通时，所述水喷嘴伸进卡槽内，水喷嘴喷出的水射流穿过卡槽打在所要切割的锚索上，将锚索切断。

在本方案中，所述地下切割系统5还包括用于固定机架19的连接件，当地下切割系统5下设到作业位置时，所述机架19通过连接件固定在导墙16和/或槽底18上。

在本方案中，所述机架19上还设置有导向装置，所述导向装置包括可沿着导墙16滚动的导向轮（图中未示出），所述机架通过导向轮调整上下位置。

在本方案中，所述地面控制系统还包括轨道2，所述牵引车1设置在轨道2上并可在轨道2上移动。

所述机架19上设置有两个切割装置，分别设置在所要切割锚索6的两端，也可以是机架19上设置有一个切割装置，切割一根锚索时需要两组地下切割系统，每组地下切割系统切割锚索6的一端。

一种地下工程锚索切割的施工方法，包括以下步骤：

（1）根据施工区域的地质情况和图纸资料初步确认所要切割的锚索6后，使用液压槽壁机抓取所要切割的锚索6上部的土层成槽17，在成槽过程中，严格控制液压槽壁机的垂直度，尤其是开槽阶段，成槽后，根据施工情况进一步确认所要切割的锚索6的位置，并在槽17的两侧分别做倒L型现浇钢筋混凝土结构的导墙16；槽17的两端距离所要切割的锚索6不小于60cm，槽底18位于所要切割的锚索6以下至少30cm；优选的，槽壁的垂直精度可达1/500m-1/300m，槽17的宽度大于设计宽度至少10cm；所述槽17的宽度大于设计宽度至少10cm，能够方便地下切割系统5的顺利下放。

（2）安装地面控制系统，将地面控制系统与地下切割系统5连接好各类线路，用牵引车1将地下切割系统5根据所要切割的锚索6的位置、深度下设到槽17内，下放地下切割系统5时根据所要切割的锚索6的位置、深度，调节下放位置角度，保证卡槽8卡在所要切割的锚索6上。当地下切割系统5下设到作业位置后，将可开闭的套管7套在所要切割的锚索6上，并将套管7固定在机架上，将卡槽8的下端卡在所要切割的锚索6上，当套管7套住所要切割的锚索6后，通过连接件将机架19固定在导墙16和/或槽底18上；优选的，在固定机架之前，用牵引车1轻微提升地下切割系统，检验套管7是否已经套住所要切割的锚索6；

（3）操作地面控制系统，驱动地下切割系统5对所要切割的锚索6进行切割，切割完成后，将切断的锚索从槽17内取出，并将地下切割系统5移动至同一槽段的下一根所要切割的锚索处，按上述步骤施工处理，同一槽段的同一深度的所要切割的锚索切割全部完成后，拆除地面控制系统和地下切割系统5，并清理现场。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点、创造性的特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种地下工程锚索切割的施工方法，其特征是：包括以下步骤：（1）根据施工区域的地质情况和图纸资料初步确认所要切割的锚索后，使用液压槽壁机抓取所要切割的锚索上部的土层成槽，在成槽过程中，严格控制液压槽壁机的垂直度，尤其是开槽阶段，成槽后，根据施工情况进一步确认所要切割的锚索的位置，并在槽的两侧分别做倒L型现浇钢筋混凝土结构的导墙；槽的两端距离所要切割的锚索不小于60cm，槽底位于所要切割的锚索以下至少30cm；槽壁的垂直精度可达1/500m-1/300m，槽的宽度大于设计宽度至少10cm；

（2）安装地面控制系统，将地面控制系统与地下切割系统连接好各类线路，用牵引车将地下切割系统根据所要切割的锚索的位置、深度下设到槽内，当地下切割系统下设到作业位置后，将可开闭的套管套在所要切割的锚索上，并将套管固定在机架上，所述机架上还固定连接有卡槽，切割装置通过卡槽对锚索进行切割作业，所述卡槽设置在导墙与套管之间，所述卡槽为中空的管状结构，所述卡槽的下端为与所要切割的锚索配合的弧形结构，所述卡槽的下端可卡在所要切割的锚索上；用牵引车轻微提升地下切割系统，检验套管是否已经套住所要切割的锚索，当套管套住所要切割的锚索后，通过连接件将机架固定在导墙和/或槽底上；

（3）操作地面控制系统，驱动地下切割系统对所要切割的锚索的两端进行切割，切割装置包括水喷嘴，所述水喷嘴下方设置有可通入磨料的混合室，所述混合室连接有磨料喷嘴，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述水喷嘴与高压水射流发生器连通，所述磨料喷嘴伸进卡槽内，磨料喷嘴喷出的混有磨料的射流穿过卡槽打在所要切割的锚索上，将锚索切断；切割完成后，将切断的锚索从槽内取出，并将地下切割系统移动至同一槽段的下一根所要切割的锚索处，按上述步骤施工处理，同一槽段的同一深度的所要切割的锚索切割全部完成后，拆除地面控制系统和地下切割系统，并清理现场。

2.一种地下工程锚索切割的施工方法，其特征是：包括以下步骤：（1）根据施工区域的地质情况和图纸资料初步确认所要切割的锚索后，使用液压槽壁机抓取所要切割的锚索上部的土层成槽，在成槽过程中，严格控制液压槽壁机的垂直度，尤其是开槽阶段，成槽后，根据施工情况进一步确认所要切割的锚索的位置，并在槽的两侧分别做倒L型现浇钢筋混凝土结构的导墙；槽的两端距离所要切割的锚索不小于60cm，槽底位于所要切割的锚索以下至少30cm；槽壁的垂直精度可达1/500m-1/300m，槽的宽度大于设计宽度至少10cm；

（2）安装地面控制系统，将地面控制系统与地下切割系统连接好各类线路，用牵引车将地下切割系统根据所要切割的锚索的位置、深度下设到槽内，当地下切割系统下设到作业位置后，将可开闭的套管套在所要切割的锚索上，并将套管固定在机架上，所述机架上还固定连接有卡槽，切割装置通过卡槽对锚索进行切割作业，所述卡槽设置在导墙与套管之间，所述卡槽为中空的管状结构，所述卡槽的下端为与所要切割的锚索配合的弧形结构，所述卡槽的下端可卡在所要切割的锚索上，用牵引车轻微提升地下切割系统，检验套管是否已经套住所要切割的锚索，当套管套住所要切割的锚索后，通过连接件将机架固定在导墙和/或槽底上；

（3）操作地面控制系统，驱动地下切割系统对所要切割的锚索的两端进行切割，切割装置包括水喷嘴，所述地面控制系统还包括高压水射流发生器，所述水喷嘴与高压水射流发生器连通，所述水喷嘴伸进卡槽内，水喷嘴喷出的水射流穿过卡槽打在所要切割的锚索上，将锚索切断，切割完成后，将切断的锚索从槽内取出，并将地下切割系统移动至同一槽段的下一根所要切割的锚索处，按上述步骤施工处理，同一槽段的同一深度的所要切割的锚索切割全部完成后，拆除地面控制系统和地下切割系统，并清理现场。