CN109854263A - 一种坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，包括以下施工步骤:确认施工范围与穿透孔位置、拉拽孔位置与深度,确定条块绳锯切割后条块的高度、宽度与长度，据此设计穿透孔与拉拽孔的位置；施工放样：依据施工图纸现场放样，标注穿透孔与拉拽孔的位置；按照布孔位置施工穿透孔与拉拽孔；绳锯切割：用膨胀螺丝将切割机与导轮固定在切割区岩石上；安装切割机，然后安装导轨及金刚石切割绳，依据切割路线将管片和岩石切割成条块；拉拽条块：采用机械将已经分割的条块从通道内拽出；条块转运：将拖拉出的条块清理出隧洞外。本发明施工噪音小，产生的粉尘少，施工便利，而且切割速度快，施工工艺简单容易操作。

Description

一种坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法

技术领域

本发明涉及隧道联络通道施工的技术领域，尤其是涉及一种坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法。

背景技术

联络通道是指两条平行隧道之间的横向连接通道。目前，联络通道施工的常用方法主要有明挖法、管棚法、冻结法、盾构法，除盾构工法外，其它工法常用开挖工艺为人工采用风镐、洋镐、铁锹、电钻等，难以完全达到文明施工与绿色施工的要求，难以实现安全生产、绿色环保生产的目标，此外施工周期长，造价成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种在坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，该方法安全高效，施工便利。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，包括以下施工步骤:

步骤1：确认施工范围与穿透孔位置、拉拽孔位置与深度,确定条块绳锯切割后条块的高度、宽度与长度，据此设计穿透孔与拉拽孔的位置；

步骤2：施工放样：依据施工图纸现场放样，标注穿透孔与拉拽孔的位置；

步骤3：按照布孔位置施工穿透孔与拉拽孔；

步骤4：绳锯切割：用膨胀螺丝将切割机与导轮固定在切割区岩石上；安装切割机，然后安装导轨及金刚石切割绳，依据切割路线将管片和岩石切割成条块；

步骤5：拉拽条块：采用机械将已经分割的条块从通道内拽出；

步骤6：条块转运：将拖拉出的条块清理出隧洞外。

本发明进一步设置为：拉拽孔为盲孔，在拉拽孔上安装膨胀螺栓，在条块的端面安装带有接拽环的接拽板，采用钢缆连接拉拽环，然后用机械拖拽出条块。

通过采用上述技术方案，解决如何取出已切割条块的问题，而且可以使拖拽过程受力均匀，拉拽板拆卸简易，可以循环使用。

本发明进一步设置为：当穿透孔中有地下水排出时，完成后，使用堵泄两用装置对出水钻孔洞进行封堵。

通过采用上述技术方案，解决出水钻孔封堵问题的同时，也可以泄水，成为钻机使用过程的用水来源之一，减少外界送水管的安装或外出取水的频率，循环用水保证文明施工。

本发明进一步设置为：堵泄两用装置与隧道侧壁螺栓连接，包括紧贴在隧道侧壁的密封板和连接在密封板上的泄水管，泄水管口处有阀门，密封板上开设有连通穿透孔与泄水管的通孔。

通过采用上述技术方案，密封板贴合凹凸不平的隧道侧壁，可以在密封的同时有效泄水。

本发明进一步设置为：步骤4与步骤5之间还存在步骤4-1：在条块拉拽位置的地面有橡胶缓冲垫。

通过采用上述技术方案，保护地面不受条块落体时的破坏，减小噪音。

本发明进一步设置为：还包括步骤4-2：为了使拖拽更加顺利，使用注浆管伸入切割路线均匀喷洒润滑剂。

通过采用上述技术方案，减小拖拽条块的摩擦力，使拖拽顺利，施工效率提高。

本发明进一步设置为：还包括步骤5-1：将拖拽出的条块用切割机分解成方便运输的小块石头。

通过采用上述技术方案，无需整根拖出，可以在较小空间的隧道内进行操作，切割分解后更容易搬运。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.该发明只需要在开挖破除的范围内施工穿透孔与拉拽孔，采用绳锯切割成块破除，噪音小，产生的粉尘少，施工便利，而且由于切割速度快，切割后的条块转运比较容易，施工工艺简单容易操作，联络通道洞门开挖工期大大缩短，文明施工与安全施工得到保证。

附图说明

图1是隧道间开挖联络通道的结构示意图；

图2是施工单位内开设穿透孔划分切割单元的结构示意图；

图3是出水穿透孔安装堵泄两用装置的结构示意图；

图4是堵泄两用装置与出水穿透孔的连接结构示意图；

图5是切割完成后切割单元设置拉拽装置的状态示意图；

图6是使用钢缆拉拽条块的操作过程示意图；

图7是条块端面设置拉拽结构的结构示意图。

图中，1、隧道；11、联络通道；2、穿透孔；22、切割路线；3、条块；41、拉拽板；411、拉拽环；42、膨胀螺栓；5、钢缆；6、缓冲垫；7、堵泄两用装置；71、密封板；711、铁板；712、弹性密封垫；72、泄水管；721、阀门；73、钢筋棍；74、膨胀螺丝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种在坚硬岩层内联络通道开挖洞门的方法包括以下施工步骤：

步骤1：如图1与图3所示，确认施工范围与穿透孔2位置、拉拽孔位置与深度。确定开挖洞门的高度和宽度，首先根据开挖切割洞门所在岩层的密度和洞内清运载具的承载能力，确定绳锯切割后条块3的高度、宽度与长度，据此设计穿透孔2与拉拽孔的位置。

步骤2：施工放样。如图2与图3所示，采用测量仪器，依据施工图纸现场放样，按照切割范围进行布孔，标注穿透孔2与拉拽孔的位置，以图纸中标注的条块3高度与宽度为一个切割单元，规划好切割路线22。

步骤3：搭设脚手架，施工穿透孔2与拉拽孔。在工作面搭设脚手架，架子搭设时立杆按井字布置。如图2所示，根据穿透孔2位置，安装固定好水钻钻机，按照布孔位置施工φ50的穿透孔2。拉拽孔为盲孔，采用小钻机进行施工，拉拽孔孔深可以是10-20cm，每个条块3的端面上设置多个拉拽孔。

当完成的穿透孔2中因地层情况，有地下水沿孔渗出时，采用堵泄两用装置7将穿透孔2进行封堵，避免地下水大量流出。结合图3与图4，堵泄两用装置7包括紧贴在隧道1侧壁的密封板71和与连接在密封板71上的泄水管72，泄水管72口处有阀门721，密封板71上开设有连通穿透孔2与泄水管72的通孔。密封板71包括铁板711和弹性密封垫712，弹性密封垫712紧贴在隧道1侧壁；铁板711的四周设置膨胀螺丝74，膨胀螺丝74与铁板711用钢筋棍73连接后（焊接），铁板711将弹性密封垫712压紧。

由于在钻孔的过程需要用水，堵泄两用装置7安装完毕后可以暂时堵塞孔洞中的渗水，当钻机需要用水时可以打开阀门721将水收集入桶内用于钻孔施工。堵泄两用装置7解决出水的穿透孔2渗水问题的同时，也可以将水随时进行收集，成为钻机使用过程的用水来源之一，避免了从隧道1外界进行取水，循环用水保证文明施工。

步骤4：绳锯切割。拆卸脚手架和堵泄两用装置7，清理穿透孔2。选取隧道1侧壁适当位置安装膨胀螺丝74，用来固定切割机与导轮。根据现场实际安装切割机，然后安装导轨及金刚石切割绳，切割绳穿绕穿透孔2。依据切割路线22将管片和岩石切割成条块3。

为了减小条块3间因重力和切割面的不平整而增大的摩擦力，降低对拉拽设备的损耗，使拖拽更加顺利，在切割完成后将注浆管伸进穿透孔2以及切割路线22中，喷洒机油等润滑剂，从而减小了条块3间的摩擦力，极大提高了工作效率。

步骤5：拉拽条块3与切割条块3。如图5与图7所示，在拉拽孔上安装膨胀螺栓42，在条块3的端面安装带有接拽环的接拽板；如图6所示，采用钢缆5连接拉拽环411，然后用机械拖拽出条块3。

当条块3较长，无法一次性拉出时，在拉拽的过程中，用切割机将条块3进行裁断。切割条块3的过程中，切下一段条块3后，接拽板进行拆卸，再安装至新的条块3端面上，拉拽工作继续进行。

较佳地，在条块3下落位置放置橡胶缓冲垫6，可以是废弃的橡胶轮胎等（见图 6），橡胶缓冲垫6能够保护地面不受条块3落体时的破坏，同时还可以减小噪音、降低安全风险。

步骤6：条块3转运。将拖拉出的条块3进行切割分解，切割分块重量按照洞内清运载具与实际操作情况灵活变化，用洞内清运载具将分解后的条块3转运至渣土场。

需要指出的是，如果软弱地层采用了冻结工法或其它加固工艺，在联络通道11范围的岩土体强度足够的情况下，也可直接采用该工艺进行联络通道11门的开挖。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：包括以下施工步骤:

步骤1：确认施工范围与穿透孔(2)位置、拉拽孔位置与深度,确定条块(3)绳锯切割后条块(3)的高度、宽度与长度，据此设计穿透孔(2)与拉拽孔的位置；

步骤2：施工放样：依据施工图纸现场放样，标注穿透孔(2)与拉拽孔的位置；

步骤3：按照布孔位置施工穿透孔(2)与拉拽孔；

步骤4：绳锯切割：用膨胀螺丝(74)将切割机与导轮固定在切割区岩石上；安装切割机，然后安装导轨及金刚石切割绳，依据切割路线(22)将管片和岩石切割成条块(3)；

步骤5：拉拽条块(3)：将拉绳与拉拽孔连接后；采用机械将已经分割的条块(3)从通道内拽出；

步骤6：条块(3)转运：将拖拉出的条块(3)清理出隧洞外。

2.根据权利要求1所述的坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：拉拽孔为盲孔，在拉拽孔上安装膨胀螺栓(42)，在条块(3)的端面安装带有接拽环的接拽板，采用钢缆(5)连接拉拽环(411)，然后用机械拖拽出条块(3)。

3.根据权利要求1所述的坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：当穿透孔(2)中有地下水排出时，完成后，使用堵泄两用装置(7)对出水钻孔洞进行封堵。

4.根据权利要求3所述的坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：堵泄两用装置(7)与隧道(1)侧壁螺栓连接，包括紧贴在隧道(1)侧壁的密封板(71)和连接在密封板(71)上的泄水管(72)，泄水管(72)口处有阀门(721)，密封板(71)上开设有连通穿透孔(2)与泄水管(72)的通孔。

5.根据权利要求1所述的坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：步骤4与步骤5之间还存在步骤4-1：在条块(3)拉拽位置的地面有橡胶缓冲垫(6)。

6.根据权利要求1所述的坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：还包括步骤4-2：为了使拖拽更加顺利，使用注浆管伸入切割路线(22)均匀喷洒润滑剂。

7.根据权利要求1所述的坚硬岩层内联络通道洞门的开挖方法，其特征在于：还包括步骤5-1：将拖拽出的条块(3)用切割机分解成方便运输的小块石头。