CN111140239B - 隧道仰拱非爆开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道仰拱非爆开挖方法，包括如下步骤：S1，施工准备；S2，采用岩石切割机切割隧道仰拱，切割的纵向深度小于仰拱设计深度；S3，在切割后的仰拱壁上，采用钻孔机钻孔，钻孔深度为劈裂棒长度；S4，在孔内放入劈裂棒，劈裂方向为已开挖处，每次5‑10分钟，劈裂棒通过液压管和劈裂机相连，启动劈裂机液压装置，带动劈裂棒内千斤顶顶出岩石，顶出方向为已开挖有临空面一侧，待岩石破碎后即可取出放入下一孔洞内，循环劈裂岩石；S5，用破击破碎较大块岩石，并用挖掘机装车转运石块至渣场；S6，岩石清理干净后，测量隧道仰拱是否达到设计标高，对于欠挖处采用炮击破碎或者人工风镐修理；S7，作仰拱支护。

Description

隧道仰拱非爆开挖方法

技术领域

本发明涉及一种隧道施工领域，具体涉及一种隧道仰拱非爆开挖方法。

背景技术

传统隧道仰拱开挖，多采用爆破施工，后用炮击破碎。然而在具体施工过程中，部分隧道开挖地段靠近居民区，埋深较浅，不宜采用爆破施工，只能采取炮击方式对岩石进行破碎，但该方式只对硬度较小的岩石有效，对于较坚硬岩石，施工进度缓慢，造价高。基于此，申请人欲改进施工工艺，减少施工队对居民区的影响，同时，增加施工效率、降低施工造价。

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：如何提供一种施工效率高、施工造价低、且施工过程中不会对居民区造成影响的一种隧道仰拱非爆开挖方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种隧道仰拱非爆开挖方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，施工准备，准备岩石切割机、钻孔机和多个劈裂棒，并根据劈裂棒的尺寸准备合适的钻头；S2，采用岩石切割机切割隧道仰拱，切割的纵向深度小于仰拱设计深度；S3，在切割后的仰拱壁上，采用钻孔机钻孔，钻孔深度为劈裂棒长度；S4，在孔内放入劈裂棒，劈裂方向为已开挖处，每次5-10分钟，劈裂棒通过液压管和劈裂机相连，启动劈裂机液压装置，带动劈裂棒内千斤顶顶出岩石，顶出方向为已开挖有临空面一侧，待岩石破碎后即可取出放入下一孔洞内，循环劈裂岩石；S5，用炮击破碎较大块岩石，并用挖掘机装车转运石块至渣场；S6，岩石清理干净后，测量隧道仰拱是否达到设计标高，对于欠挖处采用炮击破碎或者人工风镐修理；S7，作仰拱支护。这样，采用此法不需要爆破，对隧道无振动波影响，保证隧道初支稳定，减少对地表和周边构筑物的影响。施工方法简单、可操作性强，工程造价低，可形成流水作业、施工效率高。

进一步的，S3中，钻孔的孔径为115~160mm。这样，该孔径能够与劈裂棒直径相适应，并能很好地插入劈裂棒，不会对劈裂棒外壁造成磨损。

进一步的，切割时先沿隧道纵向切割，并根据设计要求控制切割深度，然后横向切割。这样，因纵向切割路径较短，采用先纵向切割再横向切割，即可减小切割难度。

进一步的，S3中，钻孔呈梅花形布置，且孔洞垂直于隧道底面，相邻两个孔洞之间的垂直距离为200-450mm。这样，孔洞布局均匀，使得后期插入的劈裂棒部分均匀，有利于减小劈裂难度。将孔洞垂直设置，钻孔难度小。孔洞之间的间距设置合理，能够有确保各个劈裂棒发挥最大功效。

进一步的，劈裂可以循环多次使用，每次放置至少四个劈裂棒，劈裂棒之间通过液压管串联后通过一液压控制装置控制。这样，启动劈裂机液压装置，带动劈裂棒内千斤顶顶出岩石，顶出方向为已开挖有临空面一侧，将岩石劈开。

进一步的，先对仰拱处喷射混凝土，待混凝土终凝后，在仰拱处按照其外形安装钢拱架，并透过钢拱架向仰拱内打设锁脚锚杆；最后向钢拱架处喷射混凝土至设计厚度。这样，仰拱支护采用喷射混凝土与钢拱架相结合的结构，其结构较为稳固，支护难度小。相较传统仰拱采用钢格栅支护更加方便、受力效果更好、操作难度更小。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例：

本实施例提供的隧道仰拱非爆开挖方法，如下步骤：S1，施工准备，准备岩石切割机、钻孔机和多个劈裂棒，并根据劈裂棒的尺寸准备合适的钻头；S2，采用岩石切割机切割隧道仰拱，切割的纵向深度小于仰拱设计深度；S3，在切割后的仰拱壁上，采用钻孔机钻孔，钻孔深度为劈裂棒长度；S4，在孔内放入劈裂棒，劈裂方向为已开挖处，每次5-10分钟，劈裂棒通过液压管和劈裂机相连，启动劈裂机液压装置，带动劈裂棒内千斤顶顶出岩石，顶出方向为已开挖有临空面一侧，待岩石破碎后即可取出放入下一孔洞内，循环劈裂岩石；S5，用炮击破碎较大块岩石，并用挖掘机装车转运石块至渣场；S6，岩石清理干净后，测量隧道仰拱是否达到设计标高，对于欠挖处采用炮击破碎或者人工风镐修理；S7，作仰拱支护。

每次的劈裂棒之间通过液压管串联后通过一液压控制装置控制，每个劈裂棒上设有多个呈径向设置的液压顶杆，每个液压顶杆的外端均呈尖头状。

本实施例中，S3中钻孔机钻孔的孔径为115~160mm，具体可根据劈裂棒大小合理选择钻头型号，满足劈裂机工作需要。同时，钻孔呈梅花形布置，根据劈裂机性控制钻孔深度，一般孔洞为垂直，间距视岩石强度确定，一般为200-450mm，满足劈裂机劈裂岩石要求即可。

S2中，对岩石切割时，先沿隧道仰拱高度方向纵向切割，根据设计要求控制切割深度，再按1.5-2m间距横向切割。

仰拱支护时，先对仰拱处喷射混凝土，待混凝土终凝后，在仰拱处按照其外形安装钢拱架或钢筋格栅，并透过钢拱架或钢筋格栅向仰拱内打设锁脚锚杆；最后向刚拱架或钢筋格栅处喷射混凝土至设计厚度。

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 (4)

1.一种隧道仰拱非爆开挖方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，施工准备，准备岩石切割机、钻孔机和多个劈裂棒，并根据劈裂棒的尺寸准备合适的钻头；S2，采用岩石切割机切割隧道仰拱，切割的纵向深度小于仰拱设计深度；S3，在切割后的仰拱上，采用钻孔机钻孔，钻孔深度为劈裂棒长度，钻孔呈梅花形布置，且孔洞呈竖向设置，相邻两个孔洞之间的垂直距离为200-450mm；S4，在孔内放入劈裂棒，劈裂方向为已开挖处，每次5-10分钟；劈裂棒通过液压管和劈裂机相连，启动劈裂机液压装置，带动劈裂棒内千斤顶顶出岩石，顶出方向为已开挖有临空面一侧，待岩石破碎后即可取出放入下一孔洞内，循环劈裂岩石；放置劈裂棒时，分次放置，每次放置至少四个劈裂棒，劈裂棒之间通过液压管串联后通过一液压控制装置控制；S5，用挖掘机破碎锤破碎较大块岩石，并用挖掘机装车转运石块至渣场；S6，岩石清理干净后，测量隧道仰拱是否达到设计标高，对于欠挖处采用炮击破碎或者人工风镐修理；S7，作仰拱支护。

2.根据权利要求1所述的隧道仰拱非爆开挖方法，其特征在于，S3中，钻孔的孔径为115~160mm。

3.根据权利要求1所述的隧道仰拱非爆开挖方法，其特征在于，切割时先沿隧道纵向切割，并根据设计要求控制切割深度，然后横向切割。

4.根据权利要求1所述的隧道仰拱非爆开挖方法，其特征在于，仰拱支护时，先对仰拱处喷射混凝土，待混凝土终凝后，在仰拱处按照其外形安装钢拱架，并在钢拱架向仰拱内打设锁脚锚杆；最后向钢拱架处喷射混凝土至设计厚度。