CN111173531A - 城市隧道非爆开挖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市隧道非爆开挖方法，它包括如下步骤：S1，开挖准备；S2，在掘进机内安装除尘、降尘系统，所述除尘、降尘系统包括一输水管，在截割头段的输水管能够与截割头同步旋转，且在该段输水管上周向设有多个与其联通并伸出截割头外的喷淋头；在掘进机驾驶室内还设有一个湿式除尘风机，所述湿式除尘风机的抽吸管道一端伸出驾驶室外固定在截割头附近，另一端伸出掘进机外；S3，采用掘进机开挖隧道，在开挖的同时，开启S2中的除尘系统中的输水管和湿式除尘风机进行降尘、除尘处理。本发明得到的城市隧道非爆开挖方法能够有效抑制隧道开挖过程中所产生的扬尘，有效缓解掘进机开挖时扬尘大，不影响后续仰拱和二衬施工。

Description

城市隧道非爆开挖方法
技术领域
本发明涉及一种隧道开挖领域，具体涉及一种城市隧道非爆开挖方法。
背景技术
城市隧道已作为越来越多方式应用于老旧城区改造，但老旧城区房屋陈旧，隧道开挖过程若沉降控制不严，导致居民房屋开裂损坏，轻微的要求赔偿，严重要求搬迁拆除，否则无法正常施工，所以隧道开挖过程沉降控制要求越来越严格。掘进机已在隧道开挖中有过应用，但是对于掘进机开挖时扬尘控制扔不能有效解决，以至于对后续仰拱开挖和二衬施工影响较大。
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：如何提供一种能够有效抑制隧道开挖过程中所产生的扬尘，有效提高施工质量的城市隧道非爆开挖方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，开挖准备；将开挖隧道所需的掘进机开进施工场地；S2，在掘进机内安装除尘、降尘系统，所述除尘、降尘系统包括一根一端与施工场地上的水箱相联通，另一端置于掘进机内、并穿过掘进机驾驶室后固定在掘进机截割头内的输水管，在截割头段的输水管能够与截割头同步旋转，且在该段输水管上周向设有多个与其联通并伸出截割头外的喷淋头；在输水管上还设有一控制水管管路开闭的控制阀；在掘进机驾驶室内还设有一个湿式除尘风机，所述湿式除尘风机的抽吸管道一端伸出驾驶室外固定在截割头附近，另一端伸出掘进机外；S3，采用掘进机开挖隧道，开挖时，将掘进机移动至开挖掌子面处，并启动掘进机的截割头，利用截割头上下、左右移动截割，截割出初步断面形状，在达到断面尺寸要求后再前移掘进机，按照上述掘进开挖方式开挖下一段隧道；在开挖的同时，开启S2中的除尘系统中的输水管和湿式除尘风机，在截割头切割的同时，喷淋头对掌子面周围进行喷淋，降低截割头的温度并降低截割头切割后所产生的扬尘，同时，湿式除尘风机将掌子面周围的尘土抽吸后经抽吸管道引出所开挖的隧道外。这样，采用掘进机进行截割，能够进行无爆破振动施工，对围岩扰动小，对地表振动小，可连续开挖作业、效率高、超挖小，不会对地面造成较大扰动，不会出现地陷情况。在掘进机内所设置的除尘、降尘系统，在掘进机截割的同时能够对掌子面周围进行降尘和吸尘，并将吸取的扬尘通过抽吸管道引到所开挖的隧道外，有效缓解掘进机开挖时扬尘大，不影响后续仰拱和二衬施工。
进一步的，在隧道口、沿其洞口处设有一洞口喷淋除尘管路；同时，在洞口处设防护大棚，并在大棚四周采用喷淋降尘。这样，在洞口设置喷淋除尘管路后，能够对排出隧道外的扬尘进行降尘，同时，所设置的防护大棚能够有效将扬尘控制在大棚内，防止扬尘扩散。截割头所切割后的渣土通过掘进机铲板部转运至输送带，并用小型运输车运出隧道外的防护大棚内，后将渣车开到防护大棚内运渣，进而对渣土所产生的扬尘进行有效控制。
进一步的，在开挖隧道前，按设计要求对所要开挖的隧道进行通风，并由施工人员测量洞内有毒有害气体是否超标。这样，可有效确保施工场地的通风性，确保施工人员的生命安全。
进一步的，当截割稍硬岩石时，采用由下而上左右循环截割的方法，在拱顶处超过掘进机的切割高度时，需用碎石垫起一个坡，以保证开挖断面不欠挖。这样，采用由下而上的方式切割，可减少岩石开挖时对钻头截齿的磨损，降低截齿消耗，节约成本，保证开挖断面不欠挖。
进一步的，当截割稍硬岩石时，采用由下至上，按照蛇形线路进行截割。这样，可以控制开挖时掘进机超挖和欠挖，有利于司机操作，并按照设计轮廓开挖。
进一步的，采用掘进机截割后，需对掌子面测量后采用风镐人工修理。这样，能够确保所开挖隧道尺寸精确，达到设计要求，且表面较为平滑。
进一步的，在每一段隧道初步截割后，需按设计要求施作初期支护；支护时，按设计要求，先喷射混凝土封闭，再架立型钢拱架，再打中空锚杆并注浆，再喷射混凝土至设计厚度，然后打设超前小导管并注浆，最后开始下一循环开挖。这样，保证下一循环掘进机开挖时，司机仍处于初期支护或超前支护范围内，保证操作人员生产安全。
进一步的，所述输水管包括与外部水源相连通的第一管道和装配在第一管道连接端的第二管道，所述第一管道连接端置于掘进机驾驶室内，第二管道可以其轴心为圆心自转。这样，其中一根管道能够自转，从而能够在截割头的带动下同步旋转。
进一步的，所述喷淋头斜向安装在第二管道上，倾斜角度为30-60°。这样，所设置的喷淋头呈斜向，在自转后能够呈圆形射线状喷出，覆盖面广，具有较好的降尘效果。
附图说明
图1为实施例中掘进机截割状态的示意图；
图2为实施例中掌子面切割路线示意图；
图3为实施例中隧道口的喷淋系统分布示意图。
图中：掘进机1、掘进机驾驶室11、输水管2、第一管道21、第二管道22、喷淋头3、湿式除尘风机4、抽吸管道5、喷淋除尘管路6。
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：
本实施例提供的城市隧道非爆开挖方法，它包括如下步骤：S1，开挖准备；将开挖隧道所需的掘进机开进施工场地；S2，在掘进机1内安装除尘、降尘系统（如图1所示），所述除尘、降尘系统包括一根一端与施工场地上的水箱相联通，另一端置于掘进机1内、并穿过掘进机驾驶室11后固定在掘进机截割头内的输水管2，在截割头段的输水管能够与截割头同步旋转，且在该段输水管2上周向设有多个与其联通并伸出截割头外的喷淋头3；在输水管2上还设有一控制水管管路开闭的控制阀；在掘进机驾驶室11内还设有一个湿式除尘风机4，所述湿式除尘风机4的抽吸管道5一端伸出驾驶室外固定在截割头附近，另一端伸出掘进机外；S3，采用掘进机1开挖隧道，开挖时，将掘进机1移动至开挖掌子面处，并启动掘进机的截割头，利用截割头上下、左右移动截割，截割出初步断面形状，在达到断面尺寸要求后再前移掘进机，按照上述掘进开挖方式开挖下一段隧道；在开挖的同时，开启S2中的除尘系统中的输水管2和湿式除尘风机4，在截割头切割的同时，喷淋头3对掌子面周围进行喷淋，降低截割头的温度并降低截割头切割后所产生的扬尘，同时，湿式除尘风机将掌子面周围的尘土抽吸后经抽吸管道引出所开挖的隧道外。
进一步的，在隧道口、沿其洞口处设有一洞口喷淋除尘管路6（如图3所示）；同时，在洞口处设防护大棚（图中未画出），并在大棚四周采用喷淋降尘。
在开挖隧道前，按设计要求对所要开挖新隧道旁的老旧隧道进行通风，并由施工人员测量洞内有毒有害气体是否超标。
当截割稍硬岩石时，采用由下而上左右循环截割的方法，在拱顶处超过掘进机的切割高度时，需用碎石垫起一个坡，以保证开挖断面不欠挖。具体截割时，还可采用由下至上，按照蛇形线路进行截割（如图2所示）。
进一步的，采用掘进机截割后，需对掌子面测量后采用风镐人工修理。
进一步的，在每一段隧道初步截割后，需按设计要求施作初期支护；支护时，按设计要求，先喷射混凝土封闭，再架立型钢拱架，再打中空锚杆并注浆，再喷射混凝土至设计厚度，然后打设超前小导管并注浆，最后开始下一循环开挖。
如图1所示，所述输水管包括与外部水源相连通的第一管道21和装配在第一管道连接端的第二管道22，所述第一管道21连接端置于掘进机驾驶室11内，第二管道22可以其轴心为圆心自转；所述喷淋头斜向安装在第二管道上，倾斜角度为30-60°，具体实施时，可将各个喷淋头的倾斜角度设置为不同角度，以最大化增大水雾额度覆盖面积。
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 (9)

1.一种城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，开挖准备；将开挖隧道所需的掘进机开进施工场地；S2，在掘进机（1）内安装除尘、降尘系统，所述除尘、降尘系统包括一根一端与施工场地上的水箱相联通，另一端置于掘进机（1）内、并穿过掘进机驾驶室（11）后固定在掘进机截割头内的输水管（2），在截割头段的输水管能够与截割头同步旋转，且在该段输水管（2）上周向设有多个与其联通并伸出截割头外的喷淋头（3）；在输水管（2）上还设有一控制水管管路开闭的控制阀；在掘进机驾驶室（11）内还设有一个湿式除尘风机（4），所述湿式除尘风机（4）的抽吸管道（5）一端伸出驾驶室外固定在截割头附近，另一端伸出掘进机外；S3，采用掘进机（1）开挖隧道，开挖时，将掘进机（1）移动至开挖掌子面处，并启动掘进机的截割头，利用截割头上下、左右移动截割，截割出初步断面形状，在达到断面尺寸要求后再前移掘进机，按照上述掘进开挖方式开挖下一段隧道；在开挖的同时，开启S2中的除尘系统中的输水管（2）和湿式除尘风机（4），在截割头切割的同时，喷淋头（3）对掌子面周围进行喷淋，降低截割头的温度并降低截割头切割后所产生的扬尘，同时，湿式除尘风机将掌子面周围的尘土抽吸后经抽吸管道引出所开挖的隧道外。
2.根据权利要求1所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，在隧道口、沿其洞口处设有一洞口喷淋除尘管路（6）；同时，在洞口处设防护大棚，并在大棚四周采用喷淋降尘。
3.根据权利要求1所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，在开挖隧道前，按设计要求对隧道进行通风，并由施工人员测量洞内有毒有害气体是否超标。
4.根据权利要求1所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，当截割稍硬岩石时，采用由下而上左右循环截割的方法，在拱顶处超过掘进机的切割高度时，需用碎石垫起一个坡，以保证开挖断面不欠挖。
5.根据权利要求1所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，当截割稍硬岩石时，采用由下至上，按照蛇形线路进行截割。
6.根据权利要求4或5所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，采用掘进机截割后，需对掌子面测量后采用风镐人工修理。
7.根据权利要求1所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，在每一段隧道初步截割后，需按设计要求施作初期支护；支护时，按设计要求，先喷射混凝土封闭，再架立型钢拱架，再打中空锚杆并注浆，再喷射混凝土至设计厚度，然后打设超前小导管并注浆，最后开始下一循环开挖。
8.根据权利要求1所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，所述输水管包括与外部水源相连通的第一管道（21）和装配在第一管道连接端的第二管道（22），所述第一管道（21）连接端置于掘进机驾驶室（11）内，第二管道（22）可以其轴心为圆心自转。
9.根据权利要求8所述的城市隧道非爆开挖方法，其特征在于，所述喷淋头斜向安装在第二管道上，倾斜角度为30-60°。
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