CN110260732B - 临近居民区山体排危开挖的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种临近居民区山体排危开挖的施工工艺，包括如下步骤：S1，放样；S2，从靠居民区一侧红线向山体一侧作多条平行线；S3，从上至下开挖，从中间向两边逐步分层开挖的方式施工，对每一层施工时，先采取沿线定向爆破或机械切割方式开挖出一条沟槽，并将靠居民区一侧凸起部定为A线区岩石，中间低部沟槽定为C线区岩石，靠山体一侧定为B线区岩石；S4，在C线区开挖到设定深度后，运走碎石，然后同步对B线区和A线区采用沿线定向爆破或机械切割方式进行开挖，并将开挖后形成的碎石排倒入C线沟槽内运走，直至施工到设计放坡尺寸位置。本发明得到的临近居民区山体排危开挖的施工工艺施工方式简便、不会对居民区造成影响。

Description

临近居民区山体排危开挖的施工工艺

技术领域

本发明涉及一种山体排危施工工艺，具体涉及一种临近居民区山体排危开挖的施工工艺。

背景技术

当临近建筑的山体因长期风化或多日降水出现滑坡现象时，通常需要对山体进行开挖或爆破，以防止山体滑坡或泥石流现象对居民区造成危害。然而，采用爆破时，爆破所产生的飞石会飞溅到居民区，对居民的建筑和居民的身体造成伤害，同时，爆破所产生的噪音和灰尘很大，并不适用于临近居民区山体的施工。而采用机械开挖时，开挖所需的机械设备较大，要求施工场地较为平稳，山体结构足够稳固，而本身所要排危的山体结构层就不够牢固，因此，大型器械操作时，对施工人员和施工器械会有一定的危险，这种方式对于较为陡峭的山体并不适用。

基于此，申请人欲改进现有山体排危开挖的施工工艺，通过采用小型器械开挖和切割相结合的方式逐步实现从山顶到山下的开挖作业，同时，通过改进开挖和切割的方式，确保开挖和切割后的碎石不会滑落到居民区。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种安全、高效，且不会对居民区造成二次伤害和影响的临近居民区山体排危开挖的施工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，它包括如下步骤：S1，明确开挖山体的范围，进行红线放样，并在靠居民区一侧红线沿线搭设符合规范要求的加高隔离防护挡板；S2，从靠居民区一侧红线向山体一侧红线作多条平行线，并依次对所有平行线进行编号；S3，开挖时，采用从上至下，从中间向两边逐步分层开挖的方式施工，对每一层待开挖山体进行施工时，在每两个平行线间采取沿线定向爆破或机械切割方式开挖出一条一定宽度和深度的沟槽，使得山体横截面呈“凹”字形，并将靠居民区一侧凸起部定为A线区岩石，中间低部沟槽定为C线区岩石，靠山体一侧定为B线区岩石；S4，在C线区开挖到设定深度后，运走碎石，然后同步对B线区和A线区采用沿线定向爆破或机械切割方式进行开挖，并将开挖后形成的碎石排倒入C线沟槽内运走，直至施工到设计放坡尺寸位置，按设计要求进行边坡加固处理。这样，通过放线、在山体中部切割或定向爆破形成沟槽、逐层切割或开挖山体的方式对山体排危，所采用的机械设备较小，定向爆破或切割所产生的噪音也较小，不会对山体产生较大扰动，同时，将切割后的岩石排到中间的沟槽后搬运到施工区域外的方式也不会形成滚石，从而对居民区不会形成影响。这种分区和分层切割相结合的方式对山体进行排危作业，在切割时可多个区域同时进行，会极大的提高工作效率，且采用机械设备小，进而排危作业的工程预算也小。

进一步的，S2中，平行线间距以坡度比越大间距越小设定，便于从上到下的分层开挖。这样，在具体施工时，可根据所施工山体的坡度来设定所需平行线数量，进而确定所需切割器械的数量，以预估施工进度。且可以防止开挖线不均衡，超挖过度，发生坍塌、滑坡等事故。

进一步的，在对每一层山体进行开挖时，根据所设置山体的宽度和平行线设置的条数，可定向爆破或切割一个或多个沟槽，并同时对沟槽两侧的山体进行同步开挖。这样，在具体施工时，可根据工期需求或噪音要求，设置多个或一个沟槽，满足后期切割的需求。这种施工方式灵活，同时，沟槽设置数量越多，切割装置所设置的数量也就越多，工期也就更短。

进一步的，采用机械切割时，所使用的切割装置结构如下：所述切割装置包括由顶板、左安装板和右安装板组成的外框，所述左安装板和右安装板分别固定设在顶板左右两侧，在左安装板和右安装板的底部、沿其长度方向均间隔设有多个滑动夹持组件，在左安装板和右安装板的内壁上均间隔设有多个竖向导轨，所述左安装板上的竖向导轨和右安装板上的竖向导轨一一对应设置，在每两个相对应的竖向导轨内均设有一能够沿竖向导轨长度方向上下往复运动，对岩石进行切割的竖向切割组件；在左安装板和右安装板的内壁上均分别设有一水平导轨，两水平导轨处于同一水平面上，在两水平导轨内设有一个能够沿水平导轨长度方向径向往复移动，并对岩石进行横向切割的横向切割组件；在右安装板上间隔设有多个碎石推送窗口，所述碎石推送窗口位于同侧两相邻的竖向导轨之间，且其侧壁紧邻竖向导轨外侧侧壁。这样，顶板、左安装板和右安装板组合后形成倒U形，其中部能够形成一个包覆岩石的通道。切割装置上所设置的滑动夹持组件能够夹持在岩石上，对切割装置初步固定，同时，由于滑动夹持组件设置在左安装板和右安装板的底部，而竖向切割组件和横向切割组件且设置在左安装板和右安装板的内壁上，即滑动夹持组件位于竖向切割组件和横向切割组件的下方，进而在切割完一处岩石后，可解除滑动夹持组件的夹持固定状态，推动切割装置，滑动夹持组件内的滑动装置即可带动切割装置滑动到下一处位置对岩石进行切割。在左安装板和右安装板上同时设置了横向切割组件和竖向切割组件后，就能够对山体上岩石进行多方位切割，使得岩石被切割成多个小方块。左安装板为一块整板，而在右安装板上设有多个碎石推送窗口，因此，被切割后的碎石可以通过该窗口推送出去，而该窗口一般会设置在背向居住区的一侧，不会对临近山体一侧的建筑造成危害。

进一步的，在左安装板内壁上还间隔安装有多个与碎石推送窗口一一对应的伸缩式碎石推送杆，所述伸缩式碎石推送杆为一种多级液压伸缩缸。这样，安装伸缩式碎石推送杆设在碎石推送窗口相对侧，在石材切割完成后，可采用伸缩式碎石推送杆将石材通过碎石推送窗口推到切割装置外。

进一步的，所述竖向切割组件和横向切割组件均包括置于两相对应的竖向导轨或横向导轨内的两个步进电机、两个传动螺杆、两个工作电机、两个皮带轮以及一根置于两相对应的竖向导轨或两横向导轨之间的环形锯条；所述步进电机的输出轴和传动螺杆固定连接，并能够带动传动螺杆正反向旋转；所述工作电机的输出轴与皮带轮固定连接，所述皮带轮套在环形锯条的左右两侧，且竖向切割组件和横向切割组件的皮带轮分别呈竖向和水平设置；在每个工作电机的主机外侧均具有一齿条，所述齿条与传动螺杆相啮合。这样，运行时，步进电机启动后，带动传动螺杆旋转，同时，启动工作电机，工作电机带动皮带轮旋转，皮带轮在持续旋转过程中，套在其上的环形锯条随之不断旋转，即能够实现环形锯条的拉锯、切割。另外，在环形锯条不断切割过程中，由于工作电机外侧设有与传动螺杆相啮合的齿条，在传动螺杆不停旋转的情况下，与之啮合的工作电机即会根据传动螺杆的旋转而上下或水平移动，实现对岩石的竖向和横向切割。

进一步的，竖向切割组件内的两传动螺杆呈竖向设置，且长度小于竖向导轨的长度；横向切割组件内的两传动螺杆沿横向导轨的长度方向设置，且长度小于横向导轨的长度。这样，可确保竖向切割组件中工作电机与传动螺杆配合后上下往复移动，横向切割组件中工作电机与传动螺杆配合后呈水平往复移动。

进一步的，所述环形锯条的宽度小于竖向导轨或横向导轨的宽度，所述横向导轨和竖向导轨的下端紧贴。这样，环形锯条即能够在旋转时不受导轨的阻挡，又能在切割岩石时具有一个较大的切割宽度，同时，由于环形锯条是在工作电机的带动下实现旋转的，因此，在环形锯条移动时会产生一定的振动，进而使得实际切割的宽度大于环形锯条的宽度，为碎石向外推送提供了有利的保障。

进一步的，所述滑动夹持组件包括一液压气缸，在液压气缸的末端安装有一滚轮，所述液压气缸和滚轮面向切割装置的中部倾斜设置。这样，在对岩石进行夹持时，可调节液压气缸的伸出长度，进而使得每个滚轮与岩石都能紧贴。而将液压气缸和滚轮倾斜设置后，在重力和摩擦力的双重作用下，使得滑动夹持组件与岩石之间夹持的更为牢固。

进一步的，所述步进电机、工作电机、伸缩式碎石推送杆均通过无线或有线的方式与控制终端连接，通过控制终端控制步进电机、工作电机、伸缩式碎石推送杆的开闭和运行时间及运行轨迹。这样，可最大限度的实现各个切割装置的自动化，节省很多人力，还能有效提高切割的效率。

进一步的，采用切割装置的切割方法如下：切割时，先将滑动夹持组件夹持在岩石上，对切割装置初步固定，然后通过控制终端控制所有步进电机和工作电机同步运行，使竖向切割组件和横向切割组件中的环形锯条同步对切割装置所包覆的岩石进行竖向切割和水平切割；在切割完成后，通过控制终端关闭所有步进电机和工作电机，然后采用伸缩式碎石推送杆将切割后的碎石通过碎石推送窗口推到切割装置外的C线区沟槽内。这样，将石材固定在岩石后，再进行多方位切割的方式，可最大限度的节省切割时间，采用控制终端来操作切割装置中各个切割和夹持组件的方式，也使得切割更为自动化，切割效率高很高。

与现有技术相比，本发明得到的临近居民区山体排危开挖的施工工艺具有如下优点：

1、通过在山体中部切割或定向爆破形成沟槽，并采用逐层、分段切割山体的方式对山体排危，所采用的机械设备较小，定向爆破或切割所产生的噪音也较小，不会对山体产生较大扰动，也不会对居民区产生影响。

2、切割岩石时所采用的切割设备能够一次性多方位的对岩石进行切割，并将切割后的岩石推送到沟槽内运走，具有切割效率高，操作方便的优点。

附图说明

图1为实施例中对山体开挖过程中的操作示意图；

图2为实施例中山体岩石切割装置的立体结构示意图；

图3为实施例中碎石推送窗口和伸缩式碎石推送杆的安装结构示意图；

图4为实施例中工作电机和传动螺杆的安装结构示意图。

图中：外框1、顶板11、左安装板12、右安装板13、碎石推送窗口14、滑动夹持组件2、液压气缸21、滚轮22、竖向导轨3、水平导轨4、伸缩式碎石推送杆5、步进电机6、传动螺杆7、工作电机8、皮带轮9、环形锯条10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

本实施例提供的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，它包括如下步骤：S1，明确开挖山体的范围，进行红线放样，并在靠居民区一侧红线沿线搭设符合规范要求的加高隔离防护挡板；S2，从靠居民区一侧红线向山体一侧红线作多条平行线（如图1所示），并依次对所有平行线进行编号，平行线间距以坡度比越大间距越小设定；S3，开挖时，采用从上至下，从中间向两边逐步分层开挖的方式施工，对每一层待开挖山体进行施工时，在每两个平行线间采取沿线定向爆破或机械切割方式开挖出一条一定宽度和深度的沟槽（如图1所示），使得山体横截面呈“凹”字形，并将靠居民区一侧凸起部定为A线区岩石，中间低部沟槽定为C线区岩石，靠山体一侧定为B线区岩石；S4，在C线区开挖到设定深度后，运走碎石，然后同步对B线区和A线区采用沿线定向爆破或机械切割方式进行开挖，并将开挖后形成的碎石排倒入C线沟槽内运走，直至施工到设计放坡尺寸位置，按设计要求进行边坡加固处理。

在对每一层山体进行开挖时，根据所设置山体的宽度和平行线设置的条数，可定向爆破或切割一个或多个沟槽，并同时对沟槽两侧的山体进行同步开挖。这样，在具体施工时，可根据工期需求或噪音要求，设置多个或一个沟槽，满足后期切割的需求。这种施工方式灵活，同时，沟槽设置数量越多，切割装置所设置的数量也就越多，工期也就更短。

采用机械切割时，所使用的切割装置结构如下：所述切割装置包括由顶板11、左安装板12、右安装板13组成的外框1，所述左安装板12和右安装板13分别固定设在顶板11两侧，在左安装板12和右安装板13的底部、沿其长度方向均间隔设有多个用于夹持待切割岩石的滑动夹持组件2，在左安装板12和右安装板13的内壁上均间隔设有多个竖向导轨3，所述左安装板12上的竖向导轨3和右安装板13上的竖向导轨3一一对应设置，在每两个相对应的竖向导轨3内均设有一能够沿竖向导轨3长度方向上下往复运动，对岩石进行切割的竖向切割组件；在左安装板12和右安装板13的内壁上均分别设有一水平导轨4，两水平导轨4处于同一水平面上，在两水平导轨4内设有一个能够沿水平导轨4长度方向径向往复移动，并对岩石进行横向切割的横向切割组件；在右安装板13上间隔设有多个碎石推送窗口14，所述碎石推送窗口14位于两同侧相邻的竖向导轨3之间，且其侧壁紧邻竖向导轨3外侧侧壁；在左安装板12内壁上还间隔安装有多个与碎石推送窗口14一一对应的伸缩式碎石推送杆5；具体的，所述伸缩式碎石推送杆5为一种多级液压伸缩缸，具体为一种六级液压伸缩缸，在每个六级液压伸缩缸的末端均设有一个矩形推板，所述矩形推板的面积小于碎石推送窗口14的面积。

如图2、图3、图4所示，本实施例中的竖向切割组件和横向切割组件均包括置于两相对应的竖向导轨3和水平导轨4内的两个步进电机6、两个传动螺杆7、两个工作电机8、两个皮带轮9以及一根置于两相对应的竖向导轨3和两水平导轨4之间并采用金刚石制成的环形锯条10；所述步进电机6的输出轴和传动螺杆7固定连接，并能够带动传动螺杆7正反向旋转；所述工作电机8的输出轴与皮带轮9固定连接，所述皮带轮9套在环形锯条10的左右两侧，且竖向切割组件和横向切割组件的皮带轮9分别呈竖向和水平设置；在每个工作电机8的主机外侧均具有一齿条81，所述齿条81与传动螺杆7相啮合。

竖向切割组件内的两传动螺杆7呈竖向设置，且长度小于竖向导轨3的长度；横向切割组件内的两传动螺杆7沿水平导轨4的长度方向设置，且长度小于水平导轨4的长度。本实施例中的竖向导轨3和水平导轨4均呈U形，在具体实施时，为了确保传动螺杆7的稳定性，在每个竖向导轨3和水平导轨4与步进电机6相对的一端还设有一端板，所述传动螺杆7远离步进电机6的一端套在该端板上，且在端板内还设有一轴承，所述轴承套在传动螺杆7上。

为了能够将岩石切割成多个小块，使竖向切割组件与横向切割组件的切割路径能够最大限度相交，所述环形锯条10的宽度小于竖向导轨3和水平导轨4的宽度，所述水平导轨4和竖向导轨3的下端紧贴。

本实施例中每两个相邻竖向导轨3之间的间距为800～1000mm，这样，被切割的碎石尺寸一致，能够被再次利用，不会造成石材的浪费。

本实施例中的滑动夹持组件2包括一液压气缸21，在液压气缸21的末端安装有一滚轮22，所述液压气缸21和滚轮22面向切割装置的中部倾斜设置。

为了确保外框1的强度，所述顶板11、左安装板12和右安装板13采用钢板制成，且顶板11的长度和宽度分别为5000～6000mm和3000～4000mm，在具体使用时，顶板11可用作施工人员的操作平台使用，更利于施工人员辅助推送碎石。

为了实现切割装置的自动化，本实施例中的步进电机6、工作电机8、伸缩式碎石推送杆5及液压气缸21均通过无线或有线的方式与控制终端连接，通过控制终端控制步进电机6、工作电机8、伸缩式碎石推送杆5及液压气缸21的开闭和运行时间及运行轨迹。

采用切割装置的切割方法如下：切割时，先将滑动夹持组件2夹持在岩石上，对切割装置初步固定，然后通过控制终端控制所有步进电机6和工作电机8同步运行，使竖向切割组件和横向切割组件中的环形锯条10同步对切割装置所包覆的岩石进行竖向切割和水平切割；在切割完成后，通过控制终端关闭所有步进电机和6工作电机8，然后采用伸缩式碎石推送杆5将切割后的碎石通过碎石推送窗口14推到切割装置外的C线区沟槽内。当然，本实施例中滑动夹持组件2的液压气缸21和伸缩式碎石推送杆5也是通过控制终端来操控的。在具体实施过程中，可将所有竖向切割组件和横向切割组件中的步进电机6分别进行串联后再通过无线或有线的方式与控制终端相连，将所有竖向切割组件和横向切割组件中的工作电机8分别进行串联后再通过无线或有线的方式与控制终端相连，将所有伸缩式碎石推送杆5进行串联后再通过无线或有线的方式与控制终端相连，将每个滑动夹持组件2的液压气缸21分别与控制终端通过有线或无线的方式相连。这样，可确保各个竖向切割组件同步切割，各个横向切割组件同步切割，同时，确保每个滑动夹持组件2中的液压气缸21能够单独控制。工作电机运行时，在环形锯条离开工作电机一端埋设有一根喷淋管，以帮助切割岩石的环形锯条降温。

本实施例中所指的控制终端可以是手机或电脑，各个部件的控制通过软件来实现。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人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，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，它包括如下步骤：S1，明确开挖山体的范围，进行红线放样，并在靠居民区一侧红线沿线搭设符合规范要求的加高隔离防护挡板；S2，从靠居民区一侧红线向山体一侧红线作多条平行线，并依次对所有平行线进行编号；S3，开挖时，采用从上至下，从中间向两边逐步分层开挖的方式施工，对每一层待开挖山体进行施工时，在每两个平行线间采取沿线定向爆破或机械切割方式开挖出一条一定宽度和深度的沟槽，使得山体横截面呈“凹”字形，并将靠居民区一侧凸起部定为A线区岩石，中间低部沟槽定为C线区岩石，靠山体一侧定为B线区岩石；S4，在C线区开挖到设定深度后，运走碎石，然后同步对B线区和A线区采用沿线定向爆破或机械切割方式进行开挖，并将开挖后形成的碎石排倒入C线沟槽内运走，直至施工到设计放坡尺寸位置，按设计要求进行边坡加固处理。

2.根据权利要求1所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，S2中，平行线间距以坡度比越大间距越小设定，便于从上到下的分层开挖。

3.根据权利要求1或2所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，在对每一层山体进行开挖时，根据所设置山体的宽度和平行线设置的条数，定向爆破或机械切割一个或多个沟槽，并同时对沟槽两侧的山体进行同步开挖。

4.根据权利要求1或2所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，采用机械切割时，所使用的切割装置结构如下：所述切割装置包括由顶板、左安装板和右安装板组成的外框，所述左安装板和右安装板分别固定设在顶板左右两侧，在左安装板和右安装板的底部、沿其长度方向均间隔设有多个用于夹持待切割岩石的滑动夹持组件，在左安装板和右安装板的内壁上均间隔设有多个竖向导轨，所述左安装板上的竖向导轨和右安装板上的竖向导轨一一对应设置，在每两个相对应的竖向导轨内均设有一能够沿竖向导轨长度方向上下往复运动，对岩石进行切割的竖向切割组件；在左安装板和右安装板的内壁上均分别设有一水平导轨，两水平导轨处于同一水平面上，在两水平导轨内设有一个能够沿水平导轨长度方向径向往复移动，并对岩石进行横向切割的横向切割组件；在右安装板上间隔设有多个碎石推送窗口，所述碎石推送窗口位于同侧两相邻的竖向导轨之间，且其侧壁紧邻竖向导轨外侧侧壁。

5.根据权利要求4所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，在左安装板内壁上还间隔安装有多个与碎石推送窗口一一对应的伸缩式碎石推送杆，所述伸缩式碎石推送杆为一种多级液压伸缩缸。

6.根据权利要求5所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，所述竖向切割组件和横向切割组件均包括置于两相对应的竖向导轨或横向导轨内的两个步进电机、两个传动螺杆、两个工作电机、两个皮带轮以及一根置于两相对应的竖向导轨或两横向导轨之间的环形锯条；所述步进电机的输出轴和传动螺杆固定连接，并能够带动传动螺杆正反向旋转；所述工作电机的输出轴与皮带轮固定连接，所述皮带轮套在环形锯条的左右两侧，且竖向切割组件和横向切割组件的皮带轮分别呈竖向和水平设置；在每个工作电机的主机外侧均具有一齿条，所述齿条与传动螺杆相啮合。

7.根据权利要求6所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，所述环形锯条的宽度小于竖向导轨或横向导轨的宽度，所述横向导轨和竖向导轨的下端紧贴。

8.根据权利要求6或7所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，所述滑动夹持组件包括一液压气缸，在液压气缸的末端安装有一滚轮，所述液压气缸和滚轮面向切割装置的中部倾斜设置。

9.根据权利要求8所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，所述步进电机、工作电机、伸缩式碎石推送杆均通过无线或有线的方式与控制终端连接，通过控制终端控制步进电机、工作电机、伸缩式碎石推送杆的开闭和运行时间及运行轨迹。

10.根据权利要求9所述的临近居民区山体排危开挖的施工工艺，其特征在于，采用切割装置的切割方法如下：切割时，先将滑动夹持组件夹持在岩石上，对切割装置初步固定，然后通过控制终端控制所有步进电机和工作电机同步运行，使竖向切割组件和横向切割组件中的环形锯条同步对切割装置所包覆的岩石进行竖向切割和水平切割；在切割完成后，通过控制终端关闭所有步进电机和工作电机，然后采用伸缩式碎石推送杆将切割后的碎石通过碎石推送窗口推到切割装置外的C线区沟槽内。

Images