CN109854265A - 三臂凿岩台车稳定施工方法及稳定台架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三臂凿岩台车稳定施工方法及稳定台架,稳定台架包括台架本体和设置在台架本体上用于对三臂凿岩台车的两侧进行稳固的固定装置,所述台架本体的下方设置有行走机构。所述台架本体呈门字形,包括两根立柱和用于连接两立柱的连接架,两根立柱相对于隧道全断面的中心线对称设置。采用本发明的稳定施工方法和稳定台架,可以对三臂凿岩台车在施工过程中进行一个稳定,同时优化了钻孔顺序,使隧道端面各个钻孔不会互相影响,提高了施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,具体涉及一种三臂凿岩台车稳定施工方法及稳定台架。
背景技术
目前公路隧道和铁路隧道一样,总的趋势是向长大化和深层化发展。隧道施工关键在于开挖。传统的人工钻爆法,虽然成本较低,但是工人的劳动强度大,施工的作业环境较恶劣,施工的效率也低。显然以前隧道开挖施工工艺已不能满足国家对环保、低耗能、经济性、高安全和高质量的要求,而三臂凿岩台车具有钻孔耗时少、自动化程度高、施工较为安全、施工质量高、较好的隧道开挖作业工作环境、较高的施工作业机械化水平、自定位钻孔技术以及可以很好地控制超欠挖等优势。现有的三臂凿岩台车在开挖过程前,需要先进行计算机定位及划线,后续开挖过程靠自身重力稳定,钻孔的偏差比较大,影响施工质量。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种三臂凿岩台车稳定施工方法及稳定台架,可以对三臂凿岩台车在施工过程中进行一个稳定,同时优化了钻孔顺序,使隧道端面各个钻孔不会互相影响,提高了施工质量。
本发明一种三臂凿岩台车稳定施工方法,包括以下步骤:
S1、施工准备,收集隧道开挖的相关信息,探测前方围岩情况,确保开挖设备顺利进入;
S2、测量放线,以所述隧道全断面的中心线为界,将隧道全断面分为对称的左侧区和右侧区,测量部准确的放出控制点,并作标示;
S3、钻眼,三臂凿岩台车进场并通过稳定台架进行稳固,根据测量放线的位置进行钻孔,钻孔顺序:底眼→抬炮→周边眼→辅助眼→拱部辅助眼→掏槽眼→中心辅助眼;
S4、清孔、装药、爆破;
S5、通风出砟、支护。
进一步,步骤S2中,控制点包括隧道中线、拱顶标高、底板标高、拱墙分界线标高以及开挖轮廓线。
进一步,步骤S3中,掏槽眼对称布置于中心线的两侧,每侧布置11个。
进一步,三臂凿岩台车围岩欠挖8~12cm,隧底和仰拱欠挖8~12cm。
进一步,三臂凿岩台车钻孔孔径为40~50mm,钻孔深度为3.0~3.5m。
三臂凿岩台车稳定台架,包括台架本体和设置在台架本体上用于对三臂凿岩台车的两侧进行稳固的固定装置,所述台架本体的下方设置有行走机构。
进一步,所述台架本体包括两根立柱和用于连接两立柱的连接架,两根相对于隧道全断面的中心线对称设置。
进一步,所述固定装置包括分别设置在两根立柱上的稳定头,所述稳定头以可相对移动的方式水平设置在两根立柱上。
进一步,两根稳定头的背部设置有螺杆,通过所述螺杆与立柱螺纹连接。
进一步,所述两根立柱的上端分别与连接架铰接。
本发明的有益效果:本发明可以对三臂凿岩台车在施工过程中进行一个稳定,同时优化了钻孔顺序,使隧道端面各个钻孔不会互相影响,提高了各个钻孔的精度,提高了施工质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明钻孔顺序示意图;
图2为本发明稳定台架的结构示意图;
图3为为稳定板的连接示意图。
具体实施方式
图1为本发明钻孔顺序示意图,图2为本发明稳定台架的结构示意图,图3 为为稳定板的连接示意图。本发明根据新奥法施工原理,采用两台瑞典阿特拉斯BoomarXL3D三臂凿岩台车进行隧道开挖掘进,利用光面爆破一次性开挖作业,尽量减少对周边围岩的扰动。在三臂凿岩台车的基础上增加自定位系统,放样时只需人工放出关键的点,然后将数据参数输入电脑,三臂凿岩台车即可根据台车自身的位置,将输入参数经整合计算,并根据钻眼设计,计算出可采用全断面或台阶法施工,并对不同地质条件的围岩分别进行针对性的光面爆破施工参数及调整措施,控制凿岩台车保证开挖整体成型效果最优,进尺最大化,达到隧道施工光面爆破高效应用。然后采用先进的车载式湿喷机械手进行快速初期支护作业,保持围岩的自承状态,使围岩的受力条件不发生严重的应力重分布,而且湿喷机作业效率高、回弹减少,减少回弹量又进一步保证了喷射到洞壁材料的质量和减少。
本发明一种三臂凿岩台车稳定施工方法,包括以下步骤:
S1、施工准备,收集隧道开挖的相关信息,探测前方围岩情况,确保开挖设备顺利进入;
S2、测量放线,以所述隧道全断面的中心线为界,将隧道全断面分为对称的左侧区和右侧区,测量部准确的放出控制点,并作标示,可采用红漆标识。根据线路曲线元素表和测站导线点坐标算出测站点对应于隧道中线的里程,测出测站点至掌子面的距离和里程。算出它的设计高程坐标和设计拱顶高程,根据坐标反算求出测站到掌子面的方位角,根据掌子面的设计高程与测站点的视线高程算出测站点到掌子面的竖直角,确定该点位。将全站仪设于靠掌子面位置的导线上,后视另一个导线点,输入后视点方位角,将仪器望远镜头转向掌子面中心位置测距后,将平距输入预先编好程序的三臂凿岩台车计算机程序中,计算机将会算出仪器至掌子面的设计水平角及竖直角,进一步确定掌子面需要钻的爆破点,减少人工计算所有点和放样标记的时间。
S3、钻眼,三臂凿岩台车进场并通过稳定台架进行稳固,根据测量放线的位置进行钻孔,钻孔顺序:底眼→抬炮→周边眼→辅助眼→拱部辅助眼→掏槽眼→中心辅助眼;
S4、清孔、装药、爆破;
S5、通风出砟、支护。
本实施例,步骤S2中,控制点包括隧道中线、拱顶标高、底板标高、拱墙分界线标高以及开挖轮廓线。
本实施例,步骤S3中,掏槽眼对称布置于中心线的两侧,每侧布置11个。
本实施例中,三臂凿岩台车围岩欠挖8~12cm,隧底和仰拱欠挖8~12cm。光面爆破要确保在前两个循环要达到炮眼残留率为98%,钻机角度和坡度控制高质量,在第三个循环后期要严格按照上次炮孔位置钻机,确保孔位线性一致。超欠挖严禁一次性进行修正,避免造成超欠挖部位的错台;超欠挖要逐步调整,确保整体轮廓线平顺,防止后期初期支护喷砼与挂网的施工质量。在处理隧道欠挖中,如为局部欠挖或欠挖值不大于10cm,可直接采用钻臂对其进行凿岩处理,尽量避免二次爆破形成更大超挖。
本实施例中,三臂凿岩台车钻孔孔径为40~50mm,钻孔深度为3.0~3.5m。保证合理的钻孔孔径,可以使钻孔过程更为稳定。
三臂凿岩台车稳定台架,包括台架本体1和设置在台架本体1上用于对三臂凿岩台车4的两侧进行稳固的固定装置2,所述台架本体1的下方设置有行走机构3。本发明通过设置固定装置2,可对三臂凿岩台车4的两侧进行稳固,减少台车在钻孔过程中造成的振动或者偏移,提高了钻孔质量。
本实施例中,所述台架本体1呈门字形,包括两根立柱和用于连接两立柱的连接架103,立柱包括左立柱101和右立柱102,两根立柱相对于隧道全断面的中心线对称设置,采用此种结构,装置简单,且比较稳定。
本实施例中,所述固定装置2包括分别设置在两根立柱上的稳定头201和 202,两根稳定头以可相对移动的方式水平设置在两根立柱上,通过水平移动,即可将三臂凿岩台车4固定在台架本体1的中间。
本实施例中,两根稳定头的背部设置有螺杆,稳定头201背部设置有螺杆 203,稳定头202背部设置有螺杆204,螺杆203与左立柱101螺纹连接,螺杆 204与右立柱102螺纹连接。
本实施例中,所述两根立柱的上端分别与连接架103铰接,需要调整的时候,可以搬动立柱的下端,立柱可在平行于隧道断面的平面内转动,当然要设置插销结构,将其固定。
本实施例中,所述行走机构3包括设置在立柱下端的滚轮301以及与所述滚轮301配合的轨道302,所述轨道302沿着隧道的长度方向设置。采用行走机构3,可以将台架进行适应性的移动,适用性更好。
本实施例中,所述滚轮301通过底座4与立柱连接,所述底座4上设置有用于和地面固定的固定部。所述立柱下端的两侧对称设置有稳定板105,所述稳定板105的一端与立柱固定连接,另一端滑动设置在所述轨道302上,所述稳定板105倾斜于立柱设置,设置稳定板105使台架本体1更为稳定。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.三臂凿岩台车稳定施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、施工准备,收集隧道开挖的相关信息,探测前方围岩情况,确保开挖设备顺利进入;
S2、测量放线,以所述隧道全断面的中心线为界,将隧道全断面分为对称的左侧区和右侧区,测量部准确的放出控制点,并作标示;
S3、钻眼,三臂凿岩台车进场并通过稳定台架进行稳固,根据测量放线的位置进行钻孔,钻孔顺序:底眼→抬炮→周边眼→辅助眼→拱部辅助眼→掏槽眼→中心辅助眼;
S4、清孔、装药、爆破;
S5、通风出砟、支护。
2.根据权利要求1所述的三臂凿岩台车稳定施工方法,其特征在于,步骤S2中,控制点包括隧道中线、拱顶标高、底板标高、拱墙分界线标高以及开挖轮廓线。
3.根据权利要求1所述的三臂凿岩台车稳定施工方法,其特征在于,步骤S3中,掏槽眼对称布置于中心线的两侧,每侧布置11个。
4.根据权利要求1所述的三臂凿岩台车稳定施工方法,其特征在于,三臂凿岩台车围岩欠挖8~12cm,隧底和仰拱欠挖8~12cm。
5.根据权利要求1所述的三臂凿岩台车稳定施工方法,其特征在于,三臂凿岩台车钻孔孔径为40~50mm,钻孔深度为3.0~3.5m。
6.三臂凿岩台车稳定台架,其特征在于:包括台架本体和设置在台架本体上用于对三臂凿岩台车的两侧进行稳固的固定装置,所述台架本体的下方设置有行走机构。
7.根据权利要求6所述的三臂凿岩台车稳定台架,其特征在于:所述台架本体包括两根立柱和用于连接两立柱的连接架,两根相对于隧道全断面的中心线对称设置。
8.根据权利要求7所述的三臂凿岩台车稳定台架,其特征在于:其特征在于:所述固定装置包括分别设置在两根立柱上的稳定头,所述稳定头以可相对移动的方式水平设置在两根立柱上。
9.根据权利要求8所述的三臂凿岩台车稳定台架,其特征在于:两根稳定头的背部设置有螺杆,通过所述螺杆与立柱螺纹连接。
10.根据权利要求7所述的三臂凿岩台车稳定台架,其特征在于:所述两根立柱的上端分别与连接架铰接。
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