CN106381865B - 一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，钻铣组合工法是钻孔、铣槽设备的组合施工方法，具体步骤是：a、根据待施工硬岩槽段的岩石强度、成槽厚度选择合适的钻孔设备和引孔方法，并根据所选钻孔设备和方法在待施工槽段布置钻孔；b、利用双轮铣槽机施工平行作业时间，按照所选钻孔设备和方法在待铣位置完成引孔工作；c、待引孔完成后，使用双轮铣槽机沿引孔位置，完成铣削成槽作业。本发明根据待施工槽段的成槽厚度、岩石强度合理选择钻、铣设备，合理选择引孔布置方案，并利用选择的钻铣设备依据选择的引孔布置方案进行硬岩成槽的施工，可将双轮铣施工的优势最大化，有效提高了硬岩成槽的施工效率。

Description

一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法
技术领域
本发明涉及一种地下连续墙成槽方法，具体是一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，属于成槽工法技术领域。
背景技术
现阶段地下连续墙硬岩成槽，已经开始推广双轮铣槽工艺，虽然双轮铣相对于目前广泛采用的冲击钻成槽方式而言，具有高效、环保的优势。但是由于铣槽设备的自身价值量较大，采用纯铣法铣削硬岩石时，恶劣工况下的维修保养及使用成本均较高，经济效益不明显，双轮铣施工的优势并不明显。虽然目前也有部分工程采用钻铣结合的组合作业方法进行成槽，但对于是否需要引孔、引孔数量以及布置方式均没有系统的方法，钻铣结合的优势无法发挥。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，可有效提高硬岩成槽的施工效率。
为了实现上述目的，本发明采用的一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，钻铣组合工法是钻孔、铣槽设备的组合施工方法，所述钻孔设备为常规的钻孔设备，所述铣槽设备为双轮铣槽机；具体步骤是：
a、根据待施工硬岩槽段的岩石强度、成槽厚度选择合适的钻孔设备和引孔方法，并根据所选钻孔设备和方法在待施工槽段布置钻孔；
b、利用双轮铣槽机施工平行作业时间，按照所选钻孔设备和方法在待铣位置完成引孔工作；
c、待引孔完成后，使用双轮铣槽机沿引孔位置，完成铣削成槽作业。
上述引孔方法包括单槽单引孔、单槽双引孔及蜂窝引孔方式，当采用单槽单引孔或单槽双引孔方式时，使用大孔径钻孔设备；当采用蜂窝引孔方式时，使用小孔径钻孔设备。
优选地，所述钻孔设备为旋挖钻机、冲击钻机或潜孔钻机。
上述引孔的数量和布置方式以保证铣槽设备成槽时，铣轮受力均匀为准。
因为岩石强度在30MPa以下时，可采用纯铣法直接成槽。所以上述硬岩是指单轴饱和抗压强度范围在30Mpa-100Mpa的岩石。当岩石强度在30MPa-40MPa之间，成槽厚度不超过1.0m时，在2.8m单铣位置施工一个引孔，钻孔设备选用冲击钻机或者旋挖钻机；当岩石强度在30MPa-40MPa之间，成槽厚度超过1.0m时，在2.8m单铣位置施工两个引孔，钻孔设备可选用冲击钻机或者旋挖钻机；当岩石单轴饱和抗压强度在40Mpa-60MPa之间时，在2.8m单铣位置施工两个引孔，钻孔设备可选用冲击钻机或者旋挖钻机；对于单元槽段第三铣施工一个引孔；当岩石强度在60Mpa-100Mpa时，采用蜂窝孔引孔方式，钻孔设备可选用潜孔钻机。
与现有技术相比，本发明根据待施工槽段的成槽厚度、岩石强度合理选择钻、铣设备，合理选择引孔布置方案，并利用选择的钻铣设备依据选择的引孔布置方案进行硬岩成槽的施工。其中，钻、铣为同时进行的平行作业，与常规出铣法相比，将双轮铣施工的优势最大化，经济效益最大化。与常规纯铣法施工相比，钻铣组合工法有效提高了硬岩成槽的施工效率，可将施工效率提高1倍以上。此外，本发明合理规范了钻铣组合工法的适用范围，引孔布置方式，根据待施工槽段的成槽厚度、岩石强度可直接选择合适的钻、铣设备和引孔布置方案，实现硬岩成槽的施工。
附图说明
图1为本发明采用钻孔设备引孔的示意图；
图2为本发明采用铣槽设备成槽的示意图；
图3为单铣双引孔的示意图；
图4为单铣单引孔的示意图；
图5为单铣蜂窝孔的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示，一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，钻铣组合工法是钻孔、铣槽设备的组合施工方法，所述钻孔设备为常规的钻孔设备，所述铣槽设备为双轮铣槽机；具体步骤是：
a、根据待施工硬岩槽段的岩石强度、成槽厚度选择合适的钻孔设备和引孔方法，并根据所选钻孔设备和方法在待施工槽段布置钻孔；
b、利用双轮铣槽机施工平行作业时间，按照所选钻孔设备和方法在待铣位置完成引孔工作；
c、待引孔完成后，使用双轮铣槽机沿引孔位置，完成铣削成槽作业。
上述引孔方法包括单槽单引孔、单槽双引孔及蜂窝引孔方式，当采用单槽单引孔或单槽双引孔方式时，使用大孔径钻孔设备；当采用蜂窝引孔方式时，使用小孔径钻孔设备。
优选地，所述钻孔设备为旋挖钻机、冲击钻机或潜孔钻机。
上述引孔的数量和布置方式以保证铣槽设备成槽时，铣轮受力均匀为准。
因为岩石强度在30MPa以下时，可采用纯铣法直接成槽。所以上述硬岩是指单轴饱和抗压强度范围在30Mpa-100Mpa的岩石。当岩石强度在30MPa-40MPa之间，成槽厚度不超过1.0m时，在2.8m单铣位置施工一个引孔，钻孔设备选用冲击钻机或者旋挖钻机；当岩石强度在30MPa-40MPa之间，成槽厚度超过1.0m时，在2.8m单铣位置施工两个引孔，钻孔设备可选用冲击钻机或者旋挖钻机；当岩石单轴饱和抗压强度在40Mpa-60MPa之间时，在2.8m单铣位置施工两个引孔，钻孔设备可选用冲击钻机或者旋挖钻机；对于单元槽段第三铣施工一个引孔；当岩石强度在60Mpa-100Mpa时，采用蜂窝孔引孔方式，钻孔设备可选用潜孔钻机。
此外，当采用套铣接头方式时，一期槽段和二期槽段的硬岩成槽施工时，均可使用上述钻铣组合工法；而采用非套铣接头时，首开幅、连接幅、闭合幅槽段硬岩成槽施工时，均可使用上述钻铣组合工法。
实施例：
广东省清云高速公路西江特大桥工程西锚碇连续墙工程，槽宽1.2m，岩石为中、微风化花岗岩，单轴饱和抗压强度为40-50Mpa，该工程钻铣组合工法如下：
a、岩石强度超过40Mpa，槽厚超过1.0m，采用单铣双引孔方式布置钻孔，施工设备选用旋挖钻机，如图1所示；
b、利用双轮铣施工平行作业时间，旋挖钻机完成引孔工作；
c、双轮铣沿引孔完成成槽作业；
在上述工程中，采用纯铣法施工时，平均施工效率在0.4-0.6m/h之间；采用钻铣组合工法施工时，最大平均施工效率可达1.2m/h，施工效率得到了显著地提高。
由上述结构可见，本发明根据待施工槽段的成槽厚度、岩石强度合理选择钻铣设备，合理选择引孔布置方案，并利用选择的钻铣设备依据选择的引孔布置方案进行硬岩成槽的施工。其中，钻、铣为同时进行的平行作业，与常规出铣法相比，将双轮铣施工的优势最大化，经济效益最大化。与常规纯铣法施工相比，钻铣组合工法有效提高了硬岩成槽的施工效率，可将施工效率提高1倍以上。此外，本发明合理规范了钻铣组合工法的适用范围，引孔布置方式，根据待施工槽段的成槽厚度、岩石强度可直接选择合适的钻、铣设备和引孔布置方案，实现硬岩成槽的施工。

Claims (2)

1.一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，其特征在于，钻铣组合工法是钻孔、铣槽设备的组合施工方法，所述钻孔设备为常规的钻孔设备，所述铣槽设备为双轮铣槽机；具体步骤是：
a、根据待施工硬岩槽段的岩石强度、成槽厚度选择合适的钻孔设备和引孔方法，并根据所选钻孔设备和方法在待施工槽段布置钻孔；
b、利用双轮铣槽机施工平行作业时间，按照所选钻孔设备和方法在待铣位置完成引孔工作；
c、待引孔完成后，使用双轮铣槽机沿引孔位置，完成铣削成槽作业；
所述引孔方法包括单槽单引孔、单槽双引孔及蜂窝引孔方式，当采用单槽单引孔或单槽双引孔方式时，使用大孔径钻孔设备；当采用蜂窝引孔方式时，使用小孔径钻孔设备；
所述硬岩是指单轴饱和抗压强度范围在30Mpa-100Mpa的岩石；
当岩石单轴饱和抗压强度在30MPa-40MPa之间，成槽厚度不超过1 .0m时，在2800mm第一铣及第二铣位置分别施工一个引孔，钻孔设备选用冲击钻机或者旋挖钻机；当岩石单轴饱和抗压强度在30MPa-40MPa之间，成槽厚度超过1 .0m时，在2800mm第一铣及第二铣位置分别施工两个引孔，钻孔设备选用冲击钻机或者旋挖钻机；当岩石单轴饱和抗压强度在40Mpa-60MPa之间时，在2800mm第一铣及第二铣位置分别施工两个引孔，钻孔设备选用冲击钻机或者旋挖钻机；对于单元槽段第三铣施工一个引孔；当岩石单轴饱和抗压强度在60Mpa-100Mpa时，采用蜂窝孔引孔方式，钻孔设备选用潜孔钻机；
所述2800mm为双轮铣槽机的单次铣削长度；
所述第一铣、第二铣以及第三铣，是指单元槽段采用双轮铣成槽时，采用一槽三铣，三次铣槽顺序。
2.根据权利要求1所述的一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法，其特征在于，所述引孔的数量和布置方式以保证铣槽设备成槽时，铣轮受力均匀为准。
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