CN113431595A - 一种非爆破链锯切割机施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种非爆破链锯切割机施工方法,具体方法过程如下:利用链锯切割机的履带行走机构和移动机构带动切割链锯移动至切割隧道掌子面的合适位置;切割链锯对隧道掌子面进行网格式切割和拟合弧线切割;切割完毕后采用全锯切法或水力裂切破岩法进行石料的分离。本发明能够将掌子面进行网格式切割,切割后采用水力裂切破岩法或全锯切法切割断面的方式进行隧道开挖和掘进,化整为零,降低开挖难度,减小对地层的影响,降低工人劳动强度,减少隧道超欠挖量,降低施工成本等。
Description
技术领域
本申请涉及隧道技术领域,尤其涉及一种非爆破链锯切割机施工方法。
背景技术
当前,随着我国工程建设规模的不断扩大,我国隧道建设迎来了前所未有的发展机遇,我国也毫无疑问的成为了世界隧道大国。目前,应用于我国硬岩地层隧道施工主要方法有TBM和钻爆法,其中钻爆法施工存在工序复杂、进度慢、工人劳动强度大、超欠挖严重等缺点,难以实现高效、安全、文明施工。TBM存在设备成本高、断面形式单一、操作复杂等缺点。现有的硬岩隧道施工方法如申请号为202010478140.5一种硬岩隧道施工方法,适用隧道断面单一,且链锯整体为长悬臂结构,稳定性不足,施工效率不高。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本申请的目的在于提出一种非爆破链锯切割机施工方法,能够将掌子面进行网格式切割,切割后采用水力裂切破岩法或全锯切法切割断面的方式进行隧道开挖和掘进,化整为零,降低开挖难度,减小对地层的影响,降低工人劳动强度,减少隧道超欠挖量,降低施工成本等。
为达到上述目的,本申请提出的一种非爆破链锯切割机施工方法,具体方法过程如下:
利用链锯切割机的履带行走机构和移动机构带动切割链锯移动至切割隧道掌子面的合适位置;
控制移动机构中第二移动平台带动刀头调节转换机构在第二移动框上移动至隧道顶部,通过刀头调节转换机构调节切割链锯刀头的切割方位,切割链锯向隧道掌子面贯入切割一定深度后,刀头调节转换机构中的侧移油缸带动切割链锯侧移切割一定距离,接着控制切割链锯退出掌子面,同时移动机构移动一定距离以及第二移动框转动一定角度后,重复上述操作,通过切割链锯贯入掌子面再次进行切割,直到隧道外轮廓切割完毕;
刀头调节转换机构调节切割链锯刀头的切割方位,控制切割链锯贯入掌子面,在移动机构的作用下切割链锯完成水平缝隙切割;第二移动框旋转90度,切割链锯贯入隧道掌子面,在移动机构的作用下切割链锯完成竖直缝隙切割,隧道掌子面被切割成网格状;
采用全锯切法或水力裂切破岩法进行石料的分离。
进一步地,水力裂切破岩法分离石料过程如下:
将若干膨胀器插入隧道掌子面的网格式切缝中,膨胀器通过水压输送管连接水压机;
启动水压机,膨胀器加压膨胀,压迫岩石朝切缝方向开裂,完成石料封闭背面的切割,沿网格式锯缝逐层进行切割分离;
将膨胀器送入隧道外轮廓锯切缝中,启动水压机进行切割分离。
进一步地,全锯切法分离石料过程如下:
将金刚石串珠绳沿隧道拟合外轮廓送入切割缝,并使串珠绳到达切割石料背面的交线位置,形成对分离石料待锯切面的环绕;
将串珠绳的两端分别套在两个专用导向轮装置上,并将两个专用导向轮装置分别从隧道拟合外轮廓顶端和底端的切割缝中插入,将从顶端专用导向轮装置引出的串珠绳环绕于立柱式导向轮上;
将环绕于立柱式导向轮上的串珠绳头和从底端导向轮装置引出的串珠绳头环绕于金刚石串珠绳锯的飞轮上,然后进行切割。
进一步地,所述链锯切割机的履带行走机构上设置有支撑机构,所述支撑机构的一端设有推进机构;
所述移动机构包括第一移动框,第一移动框铰接在推进机构上,所述第一移动框上设有沿第一移动框移动的第一移动平台;所述第一移动平台上连接有周向旋转平台,所述周向旋转平台上设置有第二移动框,通过周向旋转平台实现第二移动框的转动;所述第二移动框上设有沿第二移动框移动的第二移动平台,所述第二移动平台上设置有刀头调节转换机构;
所述切割链锯安装在所述刀头调节转换机构上,所述刀头调节转换机构用于切割链锯的小幅度平移和角度旋转。
进一步地,所述支撑机构包括安装在履带行走机构上的支撑固定板,支撑固定板的表面两侧分别设置有限位固定筒;
所述推进机构包括铰接在限位固定筒一端的推进油缸,限位固定筒中套设有推进管,第一移动框的两侧分别铰接在两个推进管的一端;
所述推进管套设在推进油缸外部,所述推进油缸的动力输出端固定在推进管接近移动机构的一端,所述推进管的侧壁外表面与限位固定筒的侧壁内表面相接。
进一步地,第一移动平台包括第一移动固定板,所述第一移动固定板上安装有第二液压马达,所述第二液压马达的动力输出端安装有第二齿轮,所述第一移动框的一侧安装有与第二齿轮啮合的第一齿条;
所述第一移动固定板两侧分别安装有相对设置的第一侧板,所述第一移动框的两侧壁外表面安装有第一槽钢,所述第一侧板上安装有若干第一导向轮组件和分散在若干第一导向轮组件之间的若干第一凸轮随动器;
所述第一导向轮组件包括安装在第一侧板上的第一支撑滚轮轴,所述第一支撑滚轮轴一端安装有第一支撑滚轮座,所述第一支撑滚轮座上通过导向轮转轴安装有两个第一导向轮,两个所述第一导向轮与第一槽钢底部压紧相接,所述第一凸轮随动器与第一槽钢侧壁相接。
进一步地,所述周向旋转平台包括设置在第一移动固定板中部的内齿圈,第二移动框中部设置有旋转筒,旋转筒通过轴承套设在内齿圈外部;
所述第二移动框上设置有第三液压马达,所述第三液压马达的动力输出端安装有第三齿轮,所述第三齿轮与内齿圈啮合。
进一步地,所述第二移动平台包括第二移动固定板,所述第二移动固定板上安装有第四液压马达,所述第四液压马达的动力输出端与第四齿轮连接,第二移动框所述边侧安装有与第四齿轮啮合的第二齿条;
所述第二移动固定板两侧分别安装有相对设置的第二侧板,所述第二移动框的两侧相对设置有第二槽钢,所述第二侧板上设有若干第二导向轮组件和分散在第二导向轮组件之间的第二凸轮随动器;
所述第二导向轮组件包括安装在第二侧板上的第二支撑滚轮轴,所述第二支撑滚轮轴一端安装有第二支撑滚轮座,所述第二支撑滚轮座上通过导向轮转轴安装有两个第二导向轮,两个第二导向轮与第二槽钢底部压紧相接,所述第二凸轮随动器与第二槽钢侧壁相接。
进一步地,所述刀头调节转换机构包括设置在第二移动固定板上的侧移油缸,所述侧移油缸上设置有液压转盘,所述液压转盘上设置有安装组件,所述安装组件上通过转轴安装有减速箱,所述安装组件上铰接安装有翻转油缸,所述翻转油缸的动力端设置在减速箱上,所述切割链锯安装在减速箱上,通过减速箱中液压马达的驱动实现切割链锯的工作。
进一步地,所述第二移动平台上安装三维成像扫描仪。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请一实施例提出的隧道的拟合外轮廓切割过程结构示意图;
图2是本申请一实施例提出的隧道的拟合外轮廓切割过程结构示意图;
图3是本申请一实施例提出的隧道的拟合外轮廓切割过程结构示意图;
图4是本申请一实施例提出的隧道的拟合外轮廓切割过程结构示意图;
图5是本申请一实施例提出的隧道掌子面网格式切割时水平切割过程结构示意图;
图6是本申请一实施例提出的隧道掌子面网格式切割时水平切割过程结构示意图;
图7是本申请一实施例提出的隧道掌子面网格式切割时竖直切割过程结构示意图;
图8是本申请一实施例提出的隧道掌子面网格式切割时竖直切割过程结构示意图;
图9是本申请隧道掌子面的设计外轮廓以及切割后的拟合外轮廓和网格式结构图。
图10是本申请水力裂切破岩法分离石料的结构图;
图11是本申请全锯切法分离石料的结构图;
图12是本申请链锯切割机结构示意图;
图13是本申请链锯切割机结构示意图;
图14是本申请图12的局部结构示意图;
图15是本申请移动机构结构示意图;
图16是本申请图15的局部结构示意图;
图17是本申请图16的局部结构示意图;
图18是本申请图15的局部结构示意图;
图19是本申请图12的局部结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。相反,本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
参阅图1,本申请一实施例提出一种非爆破链锯切割机施工方法,具体方法过程如下:
隧道轮廓扫描、设备定位:链锯切割机的履带行走机构1和移动机构4控制切割链锯5移动至切割隧道掌子面的合适位置。另外,需要说明的是,在切割前通过三维成像扫描仪对隧道轮廓进行扫描、三维成像,完成切割轮廓的设计,该技术为现有技术,不属于本发明的创新点,此处不再详细赘述;
参阅图1-4,隧道外轮廓切割:控制移动机构4中第二移动平台35带动刀头调节转换机构46在第二移动框44上移动至隧道顶部,通过刀头调节转换机构46调节切割链锯5刀头的切割方位,切割链锯在切割机推动机构作用下向隧道掌子面贯入切割,到达一定切割深度后,刀头调节转换机构46中的侧移油缸462带动切割链锯5侧移切割一定距离,接着控制切割链锯退出掌子面,同时移动机构4移动一定距离以及第二移动框44转动一定角度后,重复上述操作,通过切割链锯5贯入掌子面再次进行切割,直到隧道外轮廓切割完毕;
参阅图5-8,隧道掌子面网格式切割:刀头调节转换机构46调节切割链锯5刀头的切割方位,使切割链锯5置于水平切割位置,控制切割链锯5贯入掌子面,在移动机构4的作用下切割链锯5完成水平缝隙切割;控制第二移动框44旋转90度,然后在推动机构3作用下切割链锯5贯入隧道掌子面,在移动机构4的作用下切割链锯5完成竖直缝隙切割,隧道掌子面被切割成网格块状;参阅图9可知,图中71为隧道的设计外轮廓,72为隧道的拟合外轮廓,73为水平和处置切缝。切割链锯将隧道掌子面进行网格式切割和拟合弧线切割,可根据不同断面尺寸规划切割路径,减小超欠挖量,适应性广;
石料分离取出:采用全锯切法、水力裂切破岩法或链锯切割机切割法进行石料的分离。
综上可知,在隧道开挖施工中,采用链锯切割机对隧道岩体进行分割,可减小开挖、破碎方量;将断面岩石分割成为网格状结构,利用岩石抗拉强度低的特点,通过设备的撬动或绳锯断面使岩体断裂,从而完成断面开挖。该方式可用于稳定岩体的隧道开挖,具有粉尘小、噪声小、能耗小、安全性高、隧道成型好等优点。相对于钻爆法而言,该链锯切割机工作时无需爆破施工,工序简单、劳动强度低、隧道成型好。相对于TBM而言,其设备成本和施工成本低,更具经济性。
参阅图1-5可知,在隧道掌子面顶部弧形切割过程中,通过第二移动框44旋转一定角度后停止,然后配合侧移油缸462侧移带动切割链锯切割,实现一段一段不同角度的倾斜直线切割,形成弧形结构,并且由于侧移油缸462的侧移幅度小,在切割过程中形成的弧形结构弧度精确。
参阅图10,在本申请的一个实施例中,水力裂切破岩法分离过程如下:
送入膨胀器81:将若干膨胀器81插入隧道掌子面的网格式切缝中,膨胀器81通过水压输送管82连接水压机83。
隧道主体胀裂:启动水压机83,膨胀器81加压膨胀,压迫岩石朝切缝方向开裂,完成石料封闭背面的切割,沿网格式锯缝逐层进行切割分离。
隧道外轮廓胀裂:将膨胀器81送入隧道外轮廓锯切缝中,启动水压机进行切割分离。
参阅图11,在本申请的一个实施例中,全锯切法是使用现有的金刚石串珠绳锯35配合金刚石串珠绳锯35的专用导向轮装置36以及立柱式导向轮38进行机械式锯切方法,其中金刚石串珠绳锯35以及其专用导向轮装置36和立柱式导向轮38为现有配套装置,使用方法也为现有技术,不属于本申请的创新点,此处不再详细赘述,由于石料与基岩的最后结合面隐藏于分离石料的背部,金刚石串珠绳锯35常用于锯切面无法直接到达该面,需安装多个改变串珠绳37运动方向的专用导向轮装置36,实现隐藏结合面的锯切分离,施工工序如下:
送入串珠绳37:将金刚石串珠绳37沿隧道拟合外轮廓72送入切割缝,并使串珠绳37到达切割石料背面的交线位置,形成对分离石料待锯切面的环绕;
专用导向轮装置36的安装:将串珠绳37的两端分别套在两个专用导向轮装置36的前端滑轮上,并将两个专用导向轮装置36分别从隧道拟合外轮廓72顶端和底端的切割缝中插入,定位完毕后,固定导向轮装置36,将从顶端专用导向轮装置36引出的串珠绳37环绕于立柱式导向轮38的滑轮上;
金刚石串珠绳锯35的安装:将环绕于立柱式导向轮38滑轮上的串珠绳头和从底端导向轮装置36引出的串珠绳头环绕于金刚石串珠绳锯35的飞轮上,最后按照金刚石串珠绳锯的合适位置,调整串珠绳的长度并连接,然后进行切割。
参阅图12-15,在本申请的一个实施例中,链锯切割机的履带行走机构1上设置有支撑机构2,支撑机构2的一端设有推进机构3;
移动机构4包括第一移动框41,第一移动框41铰接在推进机构3上,通过推进机构3推动第一移动框41移动实现移动机构4的移动;第一移动框41上设置有沿第一移动框41移动的第一移动平台42,第一移动平台42上连接有周向旋转平台43,第一移动平台42用于带动周向旋转平台43在第一移动框41上移动,第二移动框44设置在周向旋转平台43上,通过周向旋转平台43实现第二移动框44的转动,进而实现第二移动框44能够与第一移动框41相对移动,并且还能够相对转动;第二移动平台45设置在第二移动框44上并沿第二移动框44移动,刀头调节转换机构46设置在第二移动平台45上;切割链锯5设置在刀头调节转换机构46上,刀头调节转换机构46用于切割链锯5的小幅度平移和角度旋转。
具体地,通过设置移动机构4,在切割过程中,通过第二移动框45在周向旋转平台43的旋转作用下转动带动整个刀头调节转换机构46弧形转动切割,并且在切割至顶部时,通过液压转盘的转动带动切割链锯转动能够始终平行于切割方向,防止在切割至弧形顶部时切割链锯处于竖直状态无法切割,并且在切割过程中为了实现切割弧度的精确,直接将切割链锯沿长边插入,然后通过在刀头调节转换机构上设置的侧移液压缸带动切割链锯的小幅度平移切割,使得每次切割移动的距离较小,切割后的弧形外轮廓的弧度精确。
支撑机构2上铰接有变幅油缸6,变幅油缸6的动力输出端铰接在第一移动框41上,用于支撑第一移动框41;
第二移动平台45上安装三维成像扫描仪,可进行隧道轮廓扫描。
在本申请的一个实施例中,支撑机构2包括安装在履带行走机构1上的支撑固定板21,支撑固定板21的表面两侧分别设置有限位固定筒22,限位固定筒22的侧壁中部开有条形滑孔221,推进机构3包括铰接在限位固定筒22一端的推进油缸31,限位固定筒22中套设有推进管32,第一移动框41的两侧分别铰接在两个推进管32的一端;推进管32套设在推进油缸31外部,同时推进油缸31的动力输出端固定在推进管32接近移动机构4的一端,推进管32的另一端侧壁外表面固定有铰接块,铰接块穿过限位条孔221,并且变幅油缸6的缸底铰接在铰接块上。推进油缸23推动推进管32移动,推进管32通过推动第一移动框41移动实现移动机构4电动切割链锯5向前贯入切割,此时履带行走机构1不需要移动,由于隧道内部切割施工时,地面不平稳,不过履带本身行走不平稳,直接通过了履带行走机构1行走推动切割链锯5贯入切割时容易颠簸,不仅造成切割不均匀容易偏移,并且造成卡锯的情况,降低了工作效率,直接通过推进油缸23推进切割时履带行走机构1不需要移动,切割链锯5能够平稳向前贯入,提高了链锯工作的平稳性,避免晃动、卡锯等事故,提高切割效率。
另外支撑固定板21的底部四角设置有四个第一支撑油缸23,推进管32的侧壁外表面与限位固定筒22的侧壁内表面相接,并且在推进管32的一端垂直固定有支撑管33,支撑管33中安装有第二支撑油缸34,第二支撑油缸34的动力端安装有支撑滚轮35,在切割时第二支撑油缸34伸出使得支撑滚轮35支撑在地面,通过设置第二支撑油缸34支撑整个移动机构4和切割链锯5,重量较大,容易造成推进油缸推动推进管32时向下压力作用推动困难,甚至造成推进管32的损坏。
参阅图16和图17,在本发明的另一个实施例中,第一移动平台42包括第一移动固定板421,第一移动固定板421两侧分别安装有相对设置的第一侧板425,第一移动固定板421上安装有第二液压马达424,第二液压马达424的动力输出端安装有第二齿轮422,同时第一移动框41的一侧安装有与第二齿轮422啮合的第一齿条423,通过第二液压马达提供动力实现第二齿轮422转动,第二齿轮422转动过程中通过与第一齿条423的啮合作用使得第二齿轮422带动第一移动固定板421沿着第一移动框41移动。第一移动框41为长方形结构,第一移动框41的长边两侧壁外表面安装有第一槽钢,第一侧板425上安装有若干第一导向轮组件426和分散在若干第一导向轮组件426之间的若干第一凸轮随动器427;第一导向轮组件426包括安装在第一侧板425上的第一支撑滚轮轴4261,第一支撑滚轮轴4261一端安装有第一支撑滚轮座4262,第一支撑滚轮座4262上通过导向轮转轴安装有两个第一导向轮4263,通过在每个第一导向轮组件426中设置两个第一导向轮4263提高了第一导向轮组件426移动过程中的稳定性,并且通过第一移动固定板421两侧的若干第一导向轮4263的压紧卡接,同时两个第一导向轮4263与第一槽钢底部压紧相接,第一凸轮随动器427与第一槽钢侧壁相接,使得不仅能够使得第一移动固定板421移动过程沿着第一槽钢移动稳定不倾斜,移动方便,同时通过第一凸轮随动器427的支撑作用减少了移动过程中摩擦,移动方便。
参阅图18,在本发明的另一个实施例中,周向旋转平台43包括设置在第一移动固定板421中部的内齿圈431,同时第二移动框44中部设置有旋转筒441,旋转筒441通过轴承套设在内齿圈431外部,第二移动框44上转动设置有与内齿圈431啮合的第三齿轮432,第三齿轮432与第三液压马达434的动力输出端相连接,第三液压马达设置在第二移动框44上,通过第三液压马达电动第三齿轮432转动,第三齿轮432转动过程中通过与内齿圈431的啮合作用带动第三齿轮432围绕内齿圈431转动,进而实现第二移动框44的旋转,第二移动框44旋转过程中带动旋转筒441在第一移动固定板421上转动;
在本发明的另一个实施例中,第二移动框44中部固定有第一安装板442,旋转筒441固定在第一安装板442底部,第一安装板442的中部开有放置槽,放置槽的槽底一侧开有穿线孔443,第三液压马达434安装在放置槽的槽底,不会妨碍第二移动平台在第二移动框44上的移动,并且通过设置穿线孔443便于穿线。
在本发明的另一个实施例中,第二移动平台45包括第二移动固定板451,第二移动固定板451两侧分别安装有相对设置的第二侧板457,第二移动固定板451通过第二侧板457夹接在第二移动框44两侧,第二移动固定板451上安装有第四液压马达454,第四液压马达454的动力输出端与第四齿轮452连接,同时第二移动框44边侧安装有与第四齿轮452啮合的第二齿条453,通过第四齿轮452转动带动第二移动固定板451沿着第二移动框44上的第二齿条453移动。第二移动框44为长方形结构,能够增大第二移动平台45的移动范围,第二移动框44的长边两侧相对设置有第二槽钢,第二侧板457上设有若干第二导向轮组件455和分散在第二导向轮组件455之间的第二凸轮随动器456,第二导向轮组件455包括安装在第二侧板457上的第二支撑滚轮轴,第二支撑滚轮轴一端安装有第二支撑滚轮座,第二支撑滚轮座上通过导向轮转轴安装有两个第二导向轮,通过在每个第二导向轮组件455中设置两个第二导向轮提高了第二导向轮组件455移动过程中的稳定性,同时两个第二导向轮与第二槽钢底部压紧相接,第二凸轮随动器456与第二槽钢侧壁相接。
参阅图19,在本发明的一个实施例中,刀头调节转换机构46包括设置在第二移动固定板451上的侧移油缸461,侧移油缸461上设置有液压转盘462,液压转盘462上设置有安装组件463,安装组件463上通过转轴安装有减速箱464,安装组件463上铰接安装有翻转油缸465,翻转油缸465的动力端设置在减速箱464上,通过翻转油缸465的伸缩作用实现减速箱464在安装组件463上进行旋转,切割链锯5安装在减速箱464上,通过减速箱464中液压马达的驱动实现切割链锯5的工作,液压马达对切割链锯5的驱动是现有技术,不属于本申请的创新点,此处不再详细赘述,切割隧道弧形顶部时通过液压转盘带动切割链锯旋转90度,使得切割链锯从竖直转至水平,然后在第二移动框旋转一个角度后,并且由于切割链锯5沿长边方向伸入切割,通过侧移油缸462带动液压装盘462移动,每次一定移动距离较小,使得切割后的弧度精确。
在本申请的一个实施例中,第二移动固定板451表面一侧垂直固定有安装条,侧移油缸461的缸底固定在安装条上,并且侧移油缸461的输出方向与第二移动框44的短边方向平行;安装组件463包括固定在液压转盘462上的固定板,固定板上固定有两个相对设置的支撑板,减速箱464通过转轴安装在两个支撑板上,使得减速箱464能够在两个支撑板上围绕转轴旋转,同时翻转油缸465的缸底通过铰接轴铰接在支撑板侧。
更明确的是,在切割过程中,切割隧道顶部时,由于隧道顶部为弧形结构,通过第二移动框44在周向旋转平台43的旋转作用下转动带动整个刀头调节转换机构46弧形转动,通过在刀头调节转换机构46上设置侧移油缸462,使得切割过程中第二移动框44每次旋转一定角度后停止,然后通过刀头调节转换机构46中侧移油缸462的移动带动切割链锯5的小幅度平移切割,使得每次转角切割距离较短,进而使得切割的弧度精确,通过翻转油缸465的伸缩作用实现减速箱464在安装组件463上进行旋转,同时实现切割链锯5的90度翻转,使得切割链锯5水平和竖直切换,进而实现竖直切割和水平切割的切换。
在本申请的一个实施例中,第一移动框1位于长边的两端中部分别固定由第三支撑油缸6,通过两个第三支撑油缸47在隧道顶部和底部的支撑实现移动控制装置的稳定固定为了加强隧道加工过程中切割链锯的稳定性,我们通过设置将移动控制装置支撑在隧道顶部和底部,第二移动框4两侧短边的中部分别设置有第四支撑油缸48,其中一个长边的侧壁两侧固定有两个第五支撑油缸49,使得作业过程中,切割链锯的移动震动对移动控制装置没有影响,保障了切割链锯切割过程中稳定,不会由于切割过程中移动控制装置的移动对切割链锯的道具造成损害。
在本申请的一个实施例中,石料的分离方法不止上述所述的全锯切法和水力裂切破岩法,还可以通过利用水力裂切破岩法将竖直方向的一排石料切割分离排出,然后通过翻转油缸465翻转实现切割链锯5翻转90度,并且切割链锯5长边处于竖直方向,并伸入排出的石料处,然后通过旋转液压转盘旋转90度,接着第二移动框44上下移动实现切割链锯5在石料的背面进行切割,实现石料的分离,分离效率高。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,具体方法过程如下:
利用链锯切割机的履带行走机构和移动机构带动切割链锯移动至切割隧道掌子面的合适位置;
移动机构中第二移动平台带动刀头调节转换机构在第二移动框上移动至隧道顶部,通过刀头调节转换机构调节切割链锯刀头的切割方位,切割链锯向隧道掌子面贯入切割一定深度后,刀头调节转换机构中的侧移油缸带动切割链锯侧移切割一定距离,接着控制切割链锯退出掌子面,同时移动机构移动一定距离以及第二移动框转动一定角度后,重复上述操作,通过切割链锯贯入掌子面再次进行切割,直到隧道外轮廓切割完毕;
刀头调节转换机构调节切割链锯刀头的切割方位,控制切割链锯贯入掌子面,在移动机构的作用下切割链锯完成水平缝隙切割;第二移动框旋转90度,切割链锯贯入隧道掌子面,在移动机构的作用下切割链锯完成竖直缝隙切割,隧道掌子面被切割成网格状;
采用全锯切法或水力裂切破岩法进行石料的分离。
2.如权利要求1所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,水力裂切破岩法分离石料过程如下:
将若干膨胀器插入隧道掌子面的网格式切缝中,膨胀器通过水压输送管连接水压机;
启动水压机,膨胀器加压膨胀,压迫岩石朝切缝方向开裂,完成石料封闭背面的切割,沿网格式锯缝逐层进行切割分离;
将膨胀器送入隧道外轮廓锯切缝中,启动水压机进行切割分离。
3.如权利要求1所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,全锯切法分离石料过程如下:
将金刚石串珠绳沿隧道拟合外轮廓送入切割缝,并使串珠绳到达切割石料背面的交线位置,形成对分离石料待锯切面的环绕;
将串珠绳的两端分别套在两个专用导向轮装置上,并将两个专用导向轮装置分别从隧道拟合外轮廓顶端和底端的切割缝中插入,将从顶端专用导向轮装置引出的串珠绳环绕于立柱式导向轮上;
将环绕于立柱式导向轮上的串珠绳头和从底端导向轮装置引出的串珠绳头环绕于金刚石串珠绳锯的飞轮上,然后进行切割。
4.如权利要求1所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,所述链锯切割机的履带行走机构上设置有支撑机构,所述支撑机构的一端设有推进机构;
所述移动机构包括第一移动框,第一移动框铰接在推进机构上,所述第一移动框上设有沿第一移动框移动的第一移动平台;所述第一移动平台上连接有周向旋转平台,所述周向旋转平台上设置有第二移动框,通过周向旋转平台实现第二移动框的转动;所述第二移动框上设有沿第二移动框移动的第二移动平台,所述第二移动平台上设置有刀头调节转换机构;
所述切割链锯安装在所述刀头调节转换机构上,所述刀头调节转换机构用于切割链锯的小幅度平移和角度旋转。
5.如权利要求4所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,所述支撑机构包括安装在履带行走机构上的支撑固定板,支撑固定板的表面两侧分别设置有限位固定筒;
所述推进机构包括铰接在限位固定筒一端的推进油缸,限位固定筒中套设有推进管,第一移动框的两侧分别铰接在两个推进管的一端;
所述推进管套设在推进油缸外部,所述推进油缸的动力输出端固定在推进管接近移动机构的一端,所述推进管的侧壁外表面与限位固定筒的侧壁内表面相接。
6.如权利要求4所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,第一移动平台包括第一移动固定板,所述第一移动固定板上安装有第二液压马达,所述第二液压马达的动力输出端安装有第二齿轮,所述第一移动框的一侧安装有与第二齿轮啮合的第一齿条;
所述第一移动固定板两侧分别安装有相对设置的第一侧板,所述第一移动框的两侧壁外表面安装有第一槽钢,所述第一侧板上安装有若干第一导向轮组件和分散在若干第一导向轮组件之间的若干第一凸轮随动器;
所述第一导向轮组件包括安装在第一侧板上的第一支撑滚轮轴,所述第一支撑滚轮轴一端安装有第一支撑滚轮座,所述第一支撑滚轮座上通过导向轮转轴安装有两个第一导向轮,两个所述第一导向轮与第一槽钢底部压紧相接,所述第一凸轮随动器与第一槽钢侧壁相接。
7.如权利要求6所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,所述周向旋转平台包括设置在第一移动固定板中部的内齿圈,第二移动框中部设置有旋转筒,旋转筒通过轴承套设在内齿圈外部;
所述第二移动框上设置有第三液压马达,所述第三液压马达的动力输出端安装有第三齿轮,所述第三齿轮与内齿圈啮合。
8.如权利要求4所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,所述第二移动平台包括第二移动固定板,所述第二移动固定板上安装有第四液压马达,所述第四液压马达的动力输出端与第四齿轮连接,第二移动框所述边侧安装有与第四齿轮啮合的第二齿条;
所述第二移动固定板两侧分别安装有相对设置的第二侧板,所述第二移动框的两侧相对设置有第二槽钢,所述第二侧板上设有若干第二导向轮组件和分散在第二导向轮组件之间的第二凸轮随动器;
所述第二导向轮组件包括安装在第二侧板上的第二支撑滚轮轴,所述第二支撑滚轮轴一端安装有第二支撑滚轮座,所述第二支撑滚轮座上通过导向轮转轴安装有两个第二导向轮,两个第二导向轮与第二槽钢底部压紧相接,所述第二凸轮随动器与第二槽钢侧壁相接。
9.如权利要求8所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,所述刀头调节转换机构包括设置在第二移动固定板上的侧移油缸,所述侧移油缸上设置有液压转盘,所述液压转盘上设置有安装组件,所述安装组件上通过转轴安装有减速箱,所述安装组件上铰接安装有翻转油缸,所述翻转油缸的动力端设置在减速箱上,所述切割链锯安装在减速箱上,通过减速箱中液压马达的驱动实现切割链锯的工作。
10.如权利要求4所述的一种非爆破链锯切割机施工方法,其特征在于,所述第二移动平台上安装三维成像扫描仪。
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