CN112282782A - 一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，属于桥梁施工技术领域，包括以下步骤：将隧道锚洞分为上渣土区和下渣土区，上渣土区的倾角小于设定值，下渣土区的倾角大于设定值；在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘上渣土区的渣土，利用渣土车将渣土运输至隧道锚洞的洞口；将下渣土区分为左渣土区和右渣土区；在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘右渣土区的渣土，利用渣土车在左渣土区将渣土运输至隧道锚洞的洞口；在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘左渣土区的渣土，利用履带运输车将渣土运输至隧道锚洞的洞口。本申请采用常规运输车辆并提供适当的运渣通道与运渣坡度，并充分利用常规运输车辆的爬坡能力，提高了大倾角隧道锚洞的出渣效率，降低施工成本。

Description

一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法
技术领域
本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法。
背景技术
悬索桥，又名吊桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小荷载所引起的挠度变形。
山区悬索桥隧道锚通常深入山体，且与山体呈一定倾角，以承担主缆传递的强大拉力。常规的山区悬索桥隧道锚出渣常采用挖掘机挖渣至轨道小车上，轨道小车通过隧道锚外侧布置的卷场机，在轨道上行驶至隧道锚外侧，通过侧卸或底卸的方式倒入自卸车，完成隧道锚出渣。
隧道锚开挖方量巨大，隧道锚掘进速度取决于隧道锚内渣土的出渣的效率。轨道式出渣速度受卷扬机的卷绳速度影响，出渣效率低；尤其是隧道锚倾角过大时，出渣效率更低，从而影响下一循环的隧道锚施工工序。
发明内容
本申请实施例提供一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，以解决相关技术中轨道小车出渣效率低的问题。
本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，所述方法包括以下步骤：
隧道锚洞分区，将隧道锚洞分为上渣土区和下渣土区，所述上渣土区的底面倾角小于设定值，所述下渣土区的顶面倾角大于设定值；
上渣土区出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘上渣土区的渣土，利用渣土车将上渣土区取出的渣土运输至隧道锚洞的洞口；
下渣土区分区，将下渣土区至少分为左渣土区和右渣土区；
右渣土区出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘右渣土区的渣土，利用渣土车在左渣土区将右渣土区的渣土运输至隧道锚洞的洞口；
左渣土区出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘左渣土区的渣土，利用履带运输车将左渣土区的渣土运输至隧道锚洞的洞口。
在一些实施例中，所述上渣土区的底面倾角小于13°，所述下渣土区的顶面倾角大于13°。
在一些实施例中，所述右渣土区出渣还包括：
在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘右渣土区的渣土，并利用履带运输车将右渣土区的渣土运输至隧道锚洞的洞口。
在一些实施例中，所述右渣土区出渣还包括：
当所述左渣土区与右渣土区的高差达到设定高度后，所述右渣土区的挖掘设备将渣土倒运至左渣土区，利用左渣土区的挖掘设备将倒运的渣土装载至渣土车。
在一些实施例中，所述挖掘设备为隧道掘进机、挖掘机或装载机中的任意一种或多种。
在一些实施例中，所述隧道掘进机为铣切式掘进机。
在一些实施例中，所述下渣土区的底面倾角小于27°。
在一些实施例中，所述渣土车和履带运输车均为自卸车。
在一些实施例中，所述下渣土区分区还包括中间渣土区，所述中间渣土区位于所述左渣土区和右渣土区之间。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，由于本申请首先对隧道锚洞分区，将隧道锚洞分为上渣土区和下渣土区，上渣土区的底面倾角小于设定值，下渣土区的顶面倾角大于设定值；然后上渣土区出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘上渣土区的渣土，利用渣土车将上渣土区的渣土运输至隧道锚洞的洞口；其次下渣土区分区，将下渣土区至少分为左渣土区和右渣土区；接下来右渣土区出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘右渣土区的渣土，利用渣土车在左渣土区将右渣土区的渣土运输至隧道锚洞的洞口；最后左渣土区出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备挖掘左渣土区的渣土，利用履带运输车将左渣土区的渣土运输至隧道锚洞的洞口。
因此，本申请将隧道锚洞进行分区开挖与出渣，当隧道锚洞内运渣坡度小于13°时，采用挖掘设备配合渣土车直接进行渣土外运；当隧道锚洞内运渣坡度大于13°时，采用渣土车爬坡运渣已相当困难，此时改为用挖掘设备配合履带运输车进行渣土外运，运用常规运输车的出渣量达总出渣量的60％以上。本申请采用常规运输车辆并提供适当的运渣通道与运渣坡度，并充分利用常规运输车辆的爬坡能力，避免了低效率的轨道小车出渣方式，提高了大倾角隧道锚洞的出渣效率，降低施工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的隧道锚洞分区的结构示意图；
图2为本申请实施例的隧道锚洞分区的结构断面图；
图3为本申请实施例的上渣土区出渣的示意图；
图4为本申请实施例的下渣土区分区的示意图；
图5和图6为本申请实施例的右渣土区出渣的示意图；
图7为本申请实施例的左渣土区出渣的示意图。
附图标记：
1、隧道锚洞；2、下渣土区；3、上渣土区；4、挖掘设备；5、渣土车；6、左渣土区；7、右渣土区；8、履带运输车。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其能解决相关技术中轨道小车出渣效率低的问题。
参见图1至图7所示，本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、隧道锚洞分区，将隧道锚洞1分为上渣土区3和下渣土区2；其中，上渣土区3的底面倾角小于设定值，上渣土区3的底面倾角根据渣土车5的爬坡能力优选但不限于为小于13°，下渣土区2的顶面倾角大于设定值，下渣土区2的顶面倾角根据履带运输车8的爬坡能力优选但不限于为大于13°，下渣土区2的底面倾角根据履带运输车8的爬坡能力优选但不限于为小于27°。
步骤2、上渣土区出渣，在隧道锚洞1内利用挖掘设备4挖掘上渣土区3的渣土，并利用渣土车5将上渣土区3取出的渣土运输至隧道锚洞1的洞口，直到上渣土区3的渣土全部出渣；本实施例的挖掘设备4根据实际需要可选用为隧道掘进机、挖掘机或装载机中的任意一种或多种，隧道掘进机优选但不限于为铣切式掘进机。
步骤3、下渣土区分区，将下渣土区2至少分为左渣土区6和右渣土区7；当右渣土区7出渣时，左渣土区6作为渣土车5的运渣通道；当左渣土区6出渣时，右渣土区7作为渣土车5的运渣通道。当然本领域的技术人员还可以将下渣土区2分为左渣土区6、中间渣土区(图中未画出)和右渣土区7，当中间渣土区出渣时，左渣土区6和右渣土区7作为渣土车5的运渣通道；当左渣土区6和右渣土区7出渣时，中间渣土区作为渣土车5的运渣通道。
步骤4、右渣土区出渣，在隧道锚洞1内利用挖掘设备4挖掘右渣土区7的渣土，将左渣土区6作为渣土车5的运渣通道，利用渣土车5在左渣土区6将右渣土区7的渣土运输至隧道锚洞1的洞口，直到右渣土区7的渣土全部出渣。
步骤5、左渣土区出渣，在隧道锚洞1内利用挖掘设备4挖掘左渣土区6的渣土，利用履带运输车8将左渣土区6的渣土运输至隧道锚洞1的洞口，直到左渣土区6的渣土全部出渣。由于履带运输车8的行走装置以履带代替了渣土车5的轮胎式行走，其抓地力和爬坡能力更强，适合于土质松软、潮湿、打滑、空间小的环境下工作。
本申请将隧道锚洞1进行分区开挖与出渣，当隧道锚洞1内运渣坡度小于13°时，采用挖掘设备4配合渣土车5直接进行上渣土区3渣土外运；上渣土区3渣土外运完成后，将下渣土区2分为左渣土区6和右渣土区7；当右渣土区7出渣时，左渣土区6作为渣土车5的运渣通道；当左渣土区6出渣时，右渣土区7作为渣土车5的运渣通道；当隧道锚洞1内运渣坡度大于13°时，采用渣土车5爬坡运渣已相当困难，此时改为用挖掘设备4配合履带运输车8进行渣土外运。
渣土车5和履带运输车8均为市面上出售和使用的常规运输车辆，运用常规运输车的出渣量达总出渣量的60％以上。本申请采用常规运输车辆并提供适当的运渣通道与运渣坡度，并充分利用常规运输车辆的爬坡能力，避免了低效率的轨道小车出渣方式，提高了大倾角隧道锚洞的出渣效率，降低施工成本。
在一些可选实施例中，参见图5和图6所示，本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，所述方法中右渣土区出渣还包括以下步骤：
在隧道锚洞1内利用挖掘设备4挖掘右渣土区7的渣土，并利用履带运输车8将右渣土区7的渣土直接运输至隧道锚洞1的洞口。本实施例与步骤4同步进行，互不干扰，利用渣土车5和履带运输车8共同对右渣土区7的渣土运输至隧道锚洞1的洞口，渣土车5和履带运输车8均为自卸车，提高了右渣土区7的渣土出渣效率。
在一些可选实施例中，参见图5和图6所示，本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，所述方法中右渣土区出渣还包括以下步骤：
当左渣土区6与右渣土区7的高差达到设定高度后，位于右渣土区7的挖掘设备4无法直接将右渣土区7的渣土装入渣土车5内；此时，右渣土区7的挖掘设备4将渣土倒运至左渣土区6上，利用左渣土区6的挖掘设备4将倒运的渣土装载至渣土车5内。
工作原理
本申请实施例提供了一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，由于本申请首先对隧道锚洞分区，将隧道锚洞1分为上渣土区3和下渣土区2，上渣土区3的底面倾角小于13°，下渣土区2的顶面倾角大于13°；然后上渣土区出渣，在隧道锚洞1内利用挖掘设备4挖掘上渣土区3的渣土，利用渣土车5将上渣土区3的渣土运输至隧道锚洞1的洞口；其次下渣土区分区，将下渣土区2至少分为左渣土区6和右渣土区7；接下来右渣土区7出渣，在隧道锚洞内利用挖掘设备4挖掘右渣土区7的渣土，利用渣土车5在左渣土区6将右渣土区的渣土运输至隧道锚洞1的洞口；最后左渣土区出渣，在隧道锚洞1内利用挖掘设备4挖掘左渣土区6的渣土，利用履带运输车8将左渣土区6的渣土运输至隧道锚洞1的洞口。
本申请将隧道锚洞1进行分区开挖与出渣，当隧道锚洞1内运渣坡度小于13°时，采用挖掘设备4配合渣土车5直接进行上渣土区3渣土外运；上渣土区3渣土外运完成后，将下渣土区2分为左渣土区6和右渣土区7；当右渣土区7出渣时，左渣土区6作为渣土车5的运渣通道；当左渣土区6出渣时，右渣土区7作为渣土车5的运渣通道；当隧道锚洞1内运渣坡度大于13°时，采用渣土车5爬坡运渣已相当困难，此时改为用挖掘设备4配合履带运输车8进行渣土外运。
渣土车5和履带运输车8均为市面上出售和使用的常规运输车辆，运用常规运输车的出渣量达总出渣量的60％以上。本申请采用常规运输车辆并提供适当的运渣通道与运渣坡度，并充分利用常规运输车辆的爬坡能力，避免了低效率的轨道小车出渣方式，提高了大倾角隧道锚洞的出渣效率，降低施工成本。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
隧道锚洞分区，将隧道锚洞(1)分为上渣土区(3)和下渣土区(2)，所述上渣土区(3)的底面倾角小于设定值，所述下渣土区(2)的顶面倾角大于设定值；
上渣土区出渣，在隧道锚洞(1)内利用挖掘设备(4)挖掘上渣土区(3)的渣土，利用渣土车(5)将上渣土区(3)的渣土运输至隧道锚洞(1)的洞口；
下渣土区分区，将下渣土区(2)至少分为左渣土区(6)和右渣土区(7)；
右渣土区出渣，在隧道锚洞(1)内利用挖掘设备(4)挖掘右渣土区(7)的渣土，利用渣土车(5)在左渣土区(6)将右渣土区(7)的渣土运输至隧道锚洞(1)的洞口；
左渣土区出渣，在隧道锚洞(1)内利用挖掘设备(4)挖掘左渣土区(6)的渣土，利用履带运输车(8)将左渣土区(6)的渣土运输至隧道锚洞(1)的洞口。
2.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于：
所述上渣土区(3)的底面倾角小于13°，所述下渣土区(2)的顶面倾角大于13°。
3.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于，
所述右渣土区出渣还包括：
在隧道锚洞(1)内利用挖掘设备(4)挖掘右渣土区(7)的渣土，并利用履带运输车(8)将右渣土区(7)的渣土运输至隧道锚洞(1)的洞口。
4.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于，
所述右渣土区出渣还包括：
当所述左渣土区(6)与右渣土区(7)的高差达到设定高度后，所述右渣土区(7)的挖掘设备(4)将渣土倒运至左渣土区(6)，利用左渣土区(6)的挖掘设备(4)将倒运的渣土装载至渣土车(5)。
5.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于：
所述挖掘设备(4)为隧道掘进机、挖掘机或装载机中的任意一种或多种。
6.如权利要求5所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于：
所述隧道掘进机为铣切式掘进机。
7.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于：
所述下渣土区(2)的底面倾角小于27°。
8.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于：
所述渣土车(5)和履带运输车(8)均为自卸车。
9.如权利要求1所述的一种悬索桥大倾角隧道锚洞快速出渣方法，其特征在于：
所述下渣土区(2)分区还包括中间渣土区，所述中间渣土区位于所述左渣土区(6)和右渣土区(7)之间。
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