DE212017000027U1 - Console excavator machine system for heavily karstic water-rich urban shallow buried tunnels - Google Patents
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Abstract
Ein Konsolenbaggermaschinensystem um ein Bauverfahren für stark karstige wasserreiche städtische flach begrabene Tunnel durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Konsolenbaggermaschinensystem konfiguriert ist um die folgenden Schritte auszuführen:S1: Messen und Positionieren der Aushubtunnelfläche und geologische Erkundung unter Verwendung eines voreilenden geologischen Vorhersagesystems;S2: Ausbaggern des Gesteins mittels einer Konsolenbaggermaschine und der darauf befindlichen Schneidezähne und Durchführen einer primären Entladung der Schlackensteine mittels einer eigenen Schlackenablassvorrichtung der Baggermaschine;S3: Wenn die Schlackensteine sich zu einer gewissen Menge ansammeln, Durchführen einer Ladung hinter der Baggermaschine mittels einer Aushubmaschine, wobei mittels eines Transporter oder eines Gurtförderer die Schlackensteine ins Innere eines Sammeltrichters des Schachts gefördert werden können und dann durch den Trichter oder andere vertikale Fördervorrichtungen zum Boden gehoben werden können;S4: Nachdem die Baggermaschine einen Ausschachtungszyklus abschloss, Zurückziehen der Baggermaschine für eine bestimmte Strecke hinter der Tunnelfläche, Verwenden die Ankerstange um die Stahlträger zu errichten;S5: Durchführen der Konstruktion einer initialen Auskleidung des Spritzbetons, Abdichten der ausgegrabenen Gesteinfläche, um die anfängliche Unterstützung zu vervollständigen;S6: Durchführen der Gießkonstruktion des sekundär auskleidenden Betons, um einen Formtunnel auszubilden.A backhoe machine system for carrying out a construction method for heavily karstic high-water urban shallow buried tunnels, characterized in that the backhoe machine system is configured to perform the following steps: S1: measuring and positioning the excavation tunnel area and geological prospecting using a leading geological prediction system; S2: dredging the By means of a backhoe machine and the incisors thereon, and by carrying out a primary discharge of the slag stones by means of an own slag discharge device of the excavating machine S3: if the slag stones accumulate to a certain extent, carrying out a load behind the excavating machine by means of a lifting machine, by means of a transporter or a belt conveyor the slag stones can be conveyed into the interior of a collection funnel of the shaft and then through the funnel or other vertical Fördervo S4: After the excavator machine completes an excavation cycle, retracting the excavator for a certain distance behind the tunnel surface, using the anchor rod to erect the steel girders, S5: performing the construction of an initial lining of the shotcrete, sealing the excavated Rock face to complete the initial support; S6: to perform the casting construction of the secondary lining concrete to form a forming tunnel.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Baggerns der Tunnel, insbesondere ein Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel.The present invention relates to the technical field of dredging the tunnels, and more particularly to a method of construction of the backhoe machine for the heavily karstic water-rich urban shallow buried tunnels.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Heute wird der U-Bahn-Bau in den jeweiligen großen Städten weit verbreitet, bezüglich der Unterschiede der hydrogeologischen Bedingungen in verschiedenen Regionen wird das Bauverfahren des Baggerns der Tunnel immer verbessert, insbesondere in städtischer Innenstadt bestehen komplexe geologische Bedingungen, dichter Wohnungsbau, hoher Verkehrsfluss und viele Bevölkerung, um die Bausicherheit während des Bauprozesses und die Sicherheit der Umgebung sicherzustellen sowie den Einfluss auf die Bewohner in der Umgebung und die Gebäude zu verringern, wenn beim Baggern eines Tunnels der Tunnel sich im typischen Karstgebiet befindet, besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, im Bauprozess einer Karsthöhle zu begegnen, dabei tritt ein Phänomen mit Ausströmen des Schlamms und Wassers häufig auf, und die Integrität des Gesteins ist sehr schlecht, der Tunnel befindet sich in einem hoch karstigen und wasserreichen Gebiet, und die geologischen Verhältnisse sind recht komplex, dabei besteht ein hohes Bausicherheitsrisiko und eine hohe technische Schwierigkeit, aufgrund dessen soll ein Bauverfahren für die städtischen flach begrabenen Tunnel in einer komplexen geologischen Umgebung entwickelt werden, um das Problem mit der Bauschwierigkeit der U-Bahn in komplexer geologischer Umgebung der Stadt zu lösen.Today, underground construction is becoming widespread in the respective large cities, with regard to the differences in hydrogeological conditions in different regions, the construction process of dredging tunnels is constantly improving, especially in urban inner city complex geological conditions, dense housing, high traffic flow and Many people, in order to ensure construction safety during the construction process and the safety of the environment as well as to reduce the impact on surrounding residents and buildings, when digging a tunnel in the typical karst area, are very likely to be affected The process of encountering a karst cave construction process often involves a phenomenon of mud and water discharge, and the integrity of the rock is very poor, the tunnel is located in a karst area rich in water, and the geological conditions are quite complex, with the best There is a high construction safety risk and a high technical difficulty, as a result of which a construction method for the urban shallow buried tunnels in a complex geological environment is to be developed in order to solve the problem of the bulkiness of the metro in the complex geological environment of the city.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGCONTENTS OF THE PRESENT INVENTION
Um das obige technische Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel zur Verfügung, mit dem die Baggerarbeiten des Tunnels in komplexer Topographie ebenfalls realisiert werden kann, darüber hinaus bestehen ein relativ kleiner Einfluss auf die Umgebung und eine relativ gute Sicherheit.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a construction method of the backhoe machine for the heavily karstic water-rich urban shallow buried tunnels, with which the dredging of the tunnel in complex topography can also be realized, moreover, there is a relatively small influence the environment and a relatively good security.
Um das obige Ziel zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung:In order to achieve the above object, the present invention uses the following technical solution:
Ein Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel, umfassend folgende Schritte:
- S1: Messen und Positionieren der Aushubtunnelfläche und geologische Erkundung unter Verwendung eines voreilenden geologischen Vorhersagesystems;
- S2: Ausbaggern des Gesteins mittels einer Konsolenbaggermaschine und der Schneidezähne darauf und Durchführen einer primären Endladung der Schlackensteine mittels einer eigenen Schlackenablassvorrichtung der Baggermaschine;
- S3: Wenn die Schlackenstein sich zu einer gewissen Menge ansammeln, wird eine Ladung hinter der Baggermaschine mittels einer Aushubmaschine durchgeführt, wobei mittels eines Transporter oder eines Gurtförderer die Schlackensteine ins Innere eines Sammeltrichters des Schachts gefördert und dann durch den Trichter oder andere vertikale Fördervorrichtungen zum Boden gehoben werden;
- S4: Nachdem die Baggermaschine einen Ausschachtungszyklus abschloss, wird sie für eine bestimmte Strecke hinter der Tunnelfläche zurückgezogen, dann werden die Ankerstange verwendet und die Stahlträger errichtet;
- S5: Durchführen der Konstruktion einer initialen Auskleidung des Spritzbetons, Abdichten der ausgegrabenen Gesteinfläche, um die anfängliche Unterstützung zu vervollständigen;
- S6: Durchführen der Gießkonstruktion des sekundär auskleidenden Betons, um einen Formtunnel auszubilden.
- S1: measuring and positioning the excavation tunnel area and geological prospecting using a leading geological forecasting system;
- S2: dredging the rock by means of a backhoe machine and the cutting teeth thereon and performing a primary discharge of the slag stones by means of a separate slag discharge device of the excavating machine;
- S3: When the cinder blocks accumulate to a certain extent, a load behind the excavator machine is carried out by means of an excavating machine, by means of a transporter or a belt conveyor conveyed the cinder blocks inside a collection funnel of the shaft and then through the hopper or other vertical conveyors to the ground be lifted;
- S4: After the excavator machine completes an excavation cycle, it is retracted for a certain distance behind the tunnel surface, then the anchor rod is used and the steel beams are erected;
- S5: performing the construction of an initial lining of the shotcrete, sealing the excavated rock face to complete the initial support;
- S6: performing the casting construction of the secondary lining concrete to form a forming tunnel.
Bevorzugt wird ein voreilendes Bohren oder eine geologische Bohrung vor dem Schritt S2 durchgeführt, um es zu erkunden, ob in einem bestimmten Bereich vor der Tunnelfläche eine Karsthöhle vorhanden ist, wobei bei einem positiven Ergebnis die Stelle und die Größe der Karsthöhle festgestellt werden, eine Drainage und ein Verstopfen und Füllen durch Eingießen durchgeführt werden und danach ein Ausgraben durchgeführt wird, und wobei bei einem negativen Ergebnis eine Ausgrabung unmittelbar durchgeführt wird.Preferably, a preliminary drilling or geological drilling is performed prior to step S2 to explore whether there is a karst cave in a particular area in front of the tunnel surface, and if the location and size of the karst cave are positively determined, drainage and clogging and filling are performed by pouring and thereafter excavating is performed, and in the case of a negative result, excavation is immediately performed.
Bei der Vertiefungskonstruktion im Ausgrabungsprozess der Baggermaschine im Schritt S2 wird bevorzugt eine Bodenüberwachung ständig angeordnet, um die Daten zu überwachen und eine dynamische Rückkoppelung durchzuführen, wobei die Ausgrabungslänge von jedem Ausschachtungszyklus gesteuert wird. In the pit design in the excavating machine excavation process in step S2, ground monitoring is preferably constantly arranged to monitor the data and perform dynamic feedback, with the excavation length being controlled by each excavation cycle.
Bevorzugt wird im Schritt S2 im Bauprozess der Baggermaschine eine Belüftungs- und Absaugentstaubungsbedienung durchgeführt, wobei es sich bei der Belüftung um eine Einpressbelüftung und bei der Absaugung um eine Absaugung mittels einer Entstaubungsmaschine handelt.Preferably, in step S2, in the construction process of the excavating machine, a ventilation and suction dedusting operation is performed, wherein the ventilation is a press-in ventilation and the suction is an extraction by means of a dedusting machine.
Bevorzugt umfasst die Erkundung des voreilenden geologischen Vorhersagesystems im Schritt S1 die folgenden Schritte:
- a. Voreilendes horizontales Bohren: bei der Konstruktion sind an jedem Schnitt der Tunnelfläche 4 Erkundungslöcher vorgesehen, wobei aus einem Loch der Gesteinkern herausgenommen wird, und wobei für 15 m die Erkundungslöcher einen Zyklus bilden, und wobei die Länge eines einzelnen Lochs 20 m beträgt, und wobei die Überlappungslänge zwischen benachbarten Erkundungslöchern 5 m beträgt;
- b. Geologischer Radar: auf der Tunnelfläche sind 5 Linien angeordnet, wobei jede 15 m einen Zyklus ausbilden, und wobei die Erkundungstiefe 20 m beträgt, und wobei die Überlappungslänge zwischen zwei benachbarten Erkundungslöchern 5 m beträgt;
- c: Infrarot-Wassererkundung: auf der Tunnelfläche sind 20 Punkte angeordnet, wobei jede 20 m einen Zyklus ausbilden, und wobei die Erkundungstiefe 25 m beträgt, und wobei die Überlappungslänge zwischen zwei benachbarten Erkundungslöchern 5 m beträgt.
- a. Advancing horizontal drilling: in construction, 4 exploration holes are provided at each section of the tunnel surface, taking out of a hole the rock core, and for 15 m, the exploration holes form one cycle, and wherein the length of a single hole is 20 m, and wherein the overlap length between adjacent exploration holes is 5 m;
- b. Geological radar: 5 lines are arranged on the tunnel surface, each forming a cycle 15 m, the exploration depth being 20 m, and the overlap length between two adjacent exploration holes being 5 m;
- c: Infrared water detection: 20 points are arranged on the tunnel surface, each forming a cycle 20 m, and the exploration depth is 25 m, and the overlap length between two adjacent exploration holes is 5 m.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel, welche folgende Vorteile hat: mittels einer Konsolenbaggermaschine wird ein Ausgraben durch Schichtenabtrennen der Gesteinschicht durchgeführt, dabei besteht ein relativ kleiner Einfluss auf die Umgebung, um die Sicherheit und die Qualität des Baus zu verbessern, gleichzeitig wird die Baueffizienz verbessert, und die Baukosten werden reduziert.The present invention provides a construction method of the backhoe machine for the heavily karstic water-rich urban flat buried tunnels, which has the following advantages: by means of a backhoe machine excavation is carried out by layer separation of the rock layer, there being a relatively small impact on the environment to provide safety and security Improving the quality of the construction, at the same time improving the construction efficiency and reducing the construction costs.
Figurenlistelist of figures
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schneidemethode einer Baggermaschine gemäß dem Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel der vorliegenden Erfindung.1 FIG. 12 is a schematic illustration of a cutting method of an excavating machine according to the method of construction of the backhoe machine for the high karst water-rich urban shallow buried tunnels of the present invention. -
2 zeigt ein Umwandlungsdiagramm der Bauschritte einer Baggermaschine gemäß dem Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel der vorliegenden Erfindung.2 13 shows a conversion diagram of the construction steps of an excavating machine according to the construction method of the backhoe machine for the high karst water-rich urban shallow buried tunnels of the present invention.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Im Zusammenhang mit Figuren in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die technischen Lösungen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Folgenden klar und vollständig erläutert. Offensichtlich sind die erläuterten Ausführungsformen nicht alle Ausführungsformen, sondern lediglich ein Teil von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Alle anderen Ausführungsformen, die durch den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet auf der Grundlage der Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung ohne kreative Arbeiten erhalten werden, sollen als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung angesehen werden.In the context of figures in the embodiment of the present invention, the technical solutions in the embodiment of the present invention are explained clearly and completely below. Obviously, the illustrated embodiments are not all embodiments but only part of embodiments of the present invention. All other embodiments obtained by one of ordinary skill in the art based on the embodiments in the present invention without creative work are to be considered as within the scope of the present invention.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bauverfahren der Konsolenbaggermaschine für die stark karstigen wasserreichen städtischen flach begrabenen Tunnel zur Verfügung, umfassend folgende Schritte:
- S1: Messen und Positionieren der Aushubtunnelfläche und geologische Erkundung unter Verwendung eines voreilenden geologischen Vorhersagesystems;
- S2: Ausbaggern des Gesteins mittels einer Konsolenbaggermaschine und der Schneidezähne darauf und Durchführen einer primären Endladung der Schlackensteine mittels einer eigenen Schlackenablassvorrichtung der Baggermaschine;
- S3: Wenn die Schlackenstein sich zu einer gewissen Menge ansammeln, wird eine Ladung hinter der Baggermaschine mittels einer Aushubmaschine durchgeführt, wobei mittels eines Transporter oder eines Gurtförderer die Schlackensteine ins Innere eines Sammeltrichters des Schachts gefördert und dann durch den Trichter oder andere vertikale Fördervorrichtungen zum Boden gehoben werden;
- S4: Nachdem die Baggermaschine einen Ausschachtungszyklus abschloss, wird sie für eine bestimmte Strecke hinter der Tunnelfläche zurückgezogen, dann werden die Ankerstange verwendet und die Stahlträger errichtet;
- S5: Durchführen der Konstruktion einer initialen Auskleidung des Spritzbetons, Abdichten der ausgegrabenen Gesteinfläche, um die anfängliche Unterstützung zu vervollständigen;
- S6: Durchführen der Gießkonstruktion des sekundär auskleidenden Betons, um einen Formtunnel auszubilden.
- S1: measuring and positioning the excavation tunnel area and geological prospecting using a leading geological forecasting system;
- S2: dredging the rock by means of a backhoe machine and the cutting teeth thereon and performing a primary discharge of the slag stones by means of a separate slag discharge device of the excavating machine;
- S3: When the cinder blocks accumulate to a certain extent, a load behind the excavator machine is carried out by means of an excavating machine, by means of a transporter or a belt conveyor conveyed the cinder blocks inside a collection funnel of the shaft and then through the hopper or other vertical conveyors to the ground be lifted;
- S4: After the excavator machine completes an excavation cycle, it is retracted for a certain distance behind the tunnel surface, then the anchor rod is used and the steel beams are erected;
- S5: performing the construction of an initial lining of the shotcrete, sealing the excavated rock face to complete the initial support;
- S6: performing the casting construction of the secondary lining concrete to form a forming tunnel.
Mit den obigen Schritten wird mittels einer Konsolenbaggermaschine ein Ausgraben durch Schichtenabtrennen der Gesteinschicht durchgeführt, dabei besteht ein relativ kleiner Einfluss auf die Umgebung, um die Sicherheit und die Qualität des Baus zu verbessern, gleichzeitig wird die Baueffizienz verbessert, und die Baukosten werden reduziert.With the above steps, excavation is performed by layer-removing the rock layer by means of a console excavator machine, thereby relatively little influence on the environment to improve the safety and quality of the construction, at the same time the construction efficiency is improved, and the construction cost is reduced.
Vor dem Schritt S2 wird ein voreilendes Bohren oder eine geologische Bohrung durchgeführt, um es erkunden, ob in einem bestimmten Bereich vor der Tunnelfläche eine Karsthöhle vorhanden ist, wobei bei einem positiven Ergebnis die Stelle und die Größe der Karsthöhle festgestellt werden, eine Drainage und ein Verstopfen und Füllen durch Eingießen durchgeführt werden und danach ein Ausgraben durchgeführt wird, und wobei bei einem negativen Ergebnis eine Ausgrabung unmittelbar durchgeführt wird.Prior to step S2, a preliminary drilling or geological drilling is performed to explore whether there is a karst cave in a particular area in front of the tunnel surface, with a positive result showing the location and size of the karst cave, drainage and drainage Clogging and filling are performed by pouring and then excavation is performed, and in the case of a negative result, excavation is immediately performed.
In Hinsicht auf die Auswahl des Modells der Baggermaschine kann das Modell der Baggermaschine anhand der Parameter wie der gesamten Schnitthöhe, der Breite und der Gesteinhärte festgestellt werden, z.B.: die gesamte Schnitthöhe beträgt 5,73 m, die Breite 6,62 m und die Gesteinhärte 30MPa bis 60MPa, anhand der Parameter kann eine Baggermaschine mit der Modellnummer EBZ260 ausgewählt werden.With regard to the selection of the model of the excavator machine, the model of the excavator machine can be determined on the basis of parameters such as the total cutting height, width and rock hardness, eg: the total cutting height is 5.73 m, the width is 6.62 m and the rock hardness 30MPa up to 60MPa, based on the parameters an excavator machine with the model number EBZ260 can be selected.
Beim Ausgraben kann ein Verfahren des Abschneidens mittels einer Konsolenbaggermaschine verwendet werden, nachdem die Konsolenbaggermaschine die richtige Position erreicht, wird es angefangen, vom Bodenabschnitt der Tunnelfläche eine Rille horizontal auszuschneiden, die Baggermaschine wird nach vorne bewegt und erreicht erneut die richtige Position, danach führt der Schneidkopf ein von unten nach oben und von links nach rechts zirkulierend verlaufendes Schneiden durch, beim Schneiden laden die Rechenklinken des Schaufelblattsabschnitts gleichzeitig die abgeschnittenen Schlacken in einen ersten Transportförderer ein, dann werden sich vom ersten Transportförderer an einen zweiten Transportförderer übertragen, der zweite Transportförderer lädt die Schlacken unmittelbar in ein Schlackenablassfahrzeug ein und fördert sie aus der Höhle, nach dem Beenden der Ausgrabung vom Bodenabschnitt zum Kopfabschnitt wird ein sekundäres Trimmen durchgeführt, um einen genauen Gestaltungsschnitt zu erzielen. Wenn lokal harte Gesteine mit einer Härte von mehr als 100 MPa bestehen, können weiche Gesteine in der Umgebung zuerst ausgegraben werden, so dass große Blöcke der Gesteine abfallen, um die Ausbaggerschwierigkeit und die Verbrauchsmenge der Schneidezähne zu verringern. Die Konsolenbaggermaschine verwendet ein Schneideverfahren, dass das Abschneiden zuerst mit dem Bodenabschnitt anfängt und die oberhalb befindlichen Teile mit einer Schneideroute, welche sich S-förmig oder Z-förmig von links nach rechts zirkulierend nach oben verläuft, stufenweise abgeschnitten werden.When excavating, a method of cutting by means of a backhoe machine can be used after the backhoe machine reaches the correct position, a groove is cut horizontally from the bottom portion of the tunnel surface, the excavator machine is moved forward, and again reaches the correct position, after which Cutting head a from bottom to top and from left to right circularly running cutting, when cutting load the rake pawls of the airfoil section simultaneously the cut slag in a first transport conveyor, then transferred from the first transport conveyor to a second transport conveyor, the second transport conveyor loads the Slag immediately into a slag discharge vehicle and convey it out of the cave, after completing the excavation from the floor section to the head section, secondary trimming is performed to get a precise design cut t to achieve. When locally hard rocks having a hardness of more than 100 MPa exist, soft rocks in the vicinity can be excavated first, so that large blocks of rocks fall off to reduce the excavating difficulty and the consumption amount of the incisors. The backhoe machine uses a cutting method in that cutting first starts with the bottom portion and the above portions are cut off stepwise with a cutter path which is S-shaped or Z-shaped upwardly circulating from left to right.
Wie in
Für die Gesteine verschiedener Härten können verschiedene Schneidezähne gefertigt werden, und die Schneidezähne werden angemessen spiralförmig verteilt, um eine bessere Schneidefähigkeit und eine Selbstreinigungsfunktion der Maschine sicherzustellen, nach tatsächlichen Arbeitszustandbedingungen kann ein optimaler Schneidkopf ausgewählt werden, um die Baueffizienz zu verbessern. Wenn lokal ein hartes Gestein besteht, kann ein Schneidkopf mit einem kleinen Durchmesser ausgewählt werden, welcher eine große Schneidekraft und eine bessere Fähigkeit zum Brechen der Gesteine hat, um die Ausbaggerschwierigkeit und die Verbrauchsmenge der Schneidezähne zu verringern.For the rocks of different hardnesses, different incisors can be made, and the incisors are appropriately spirally distributed to ensure better cutting ability and self-cleaning function of the machine, after actual operating conditions, an optimum cutting head can be selected to improve the construction efficiency. If there is a hard rock locally, a cutting head with a small diameter can be selected which has a large cutting force and a better ability to break the rocks to reduce the excavating difficulty and the consumption amount of the cutting teeth.
Im Baggerprozess soll eine Überbagger- und Unterbaggerkontrolle für die Konsolenbaggermaschine durchgeführt werden. Da der Tunnelbau eine komplexe Umgebung hat, wird ein Bauverfahren mittels der Baggermaschine mit einem Ausbaggern ohne Explosion verwendet. Während des Ausbaggerprozesses der Baggermaschine kann die Maschine nicht für ganze Zeit zur Messung angeordnet sein, deshalb soll die Ausbaggerrichtung geführt werden, dazu kann an einem vorläufig abgeschlossenen Teil des Tunnels ein Laser-Zeigegerät installiert sein, vor dem Ausbaggern wird die Richtung des Laser-Zeigegeräts eingestellt, so dass der Laser auf die Tunnelfläche gestrahlt wird, um das Ausbaggern zu führen, gleichzeitig wird der Abstand des Laser-Zeigegeräts zur Tunnelfläche anhand der linearen Form des Tunnels angemessen eingestellt, mit dem obigen Verfahren können Überbaggern und Unterbaggern besser kontrolliert werden, um ein Spritzen der gemischten Materialien zu verringern, gleichzeitig werden die Kosten gespart, dadurch wird eine Anweisungsfunktion für die Kontrolle des Ausbaggerns des Tunnels erreicht.In the dredging process, a backhoe and underbody control for the backhoe machine should be carried out. Since the tunneling has a complex environment, a construction method using the excavating machine with dredging without explosion is used. During the excavating process of the excavator machine, the machine can not be arranged for measurement all the time, so the For this purpose, a laser pointing device can be installed on a provisionally closed part of the tunnel, before the dredging the direction of the laser pointing device is adjusted, so that the laser is blasted onto the tunnel surface to guide the dredging, simultaneously the distance of the laser pointing device to the tunnel surface is appropriately set by the linear shape of the tunnel, the above method can better control over-dredging and sub-dredging to reduce spattering of the mixed materials, at the same time saving costs, thereby providing an instruction function for the Control of dredging of the tunnel reached.
Um im Schritt S3 die Bauumgebung in der Höhle zu verbessern und die Arbeitsintensität zu reduzieren, sind am Hinterteil der Baggermaschine eine kleine Aushubmaschine und ein Kipper angeordnet, die beim Entladen der Schlacken mit der Baggermaschine zusammenwirken. Die Baggermaschine lädt die abgeschnittenen Schlacken durch die Rechenklinken auf das Förderband und überträgt sie zum Schwanzabschnitt der Baggermaschine, die Aushubsmaschine fördert die Schlacken zum Kipper, um sie nach außen zu fördern, dadurch wird dem Ausgraben durch die Baggermaschine rechtzeitig eine Baustelle geboten.In order to improve the construction environment in the cave and to reduce the work intensity in step S3, a small excavating machine and a tipper are arranged at the rear part of the excavating machine, which cooperate with the excavator when unloading the slags. The excavator machine loads the cut slag through the rake pawls on the conveyor belt and transfers it to the tail section of the excavator machine, the excavating machine conveys the slags to the dump truck to convey it to the outside, thereby excavating the excavator machine in time.
Nach Trimmen für die Kontur der Tunnelfläche im Schritt S4 soll eine Aufrichtungsarbeit mittels eines selbst gefertigten Initialstützständers für die ausgegrabenen Teile durchgeführt werden, der selbst gefertigte primäre Ständer hat einen Länge von 6m, eine Breite von 5m und eine Höhe von 5m und ist mit l18 T-Stahl hergestellt, dabei bestehen eine obere Arbeitsfläche und eine untere Arbeitsfläche, vor dem Ausbaggern wird zuerst der Ständers mittels der Baggermaschine zum Hinterteil der ausgegrabenen Arbeitsfläche geschoben, nach fertigem Ausheben der Tunnelfläche wird die Baggermaschine zurückgezogen, gleichzeitig wird der Ständer mittels der Baggermaschine zur Arbeitsfläche des Ständers geschoben, nach Sicherstellen der Stabilität des Ständers wird die Baggermaschine zurückgezogen.After trimming for the contour of the tunnel surface in step S4, an erection work is to be carried out by means of a self-made initial support stand for the excavated parts, the self-made primary stand has a length of 6m, a width of 5m and a height of 5m and is l18 T -Stahl produced, this consists of an upper work surface and a lower work surface, before dredging the stand is first pushed by the excavator to the rear of the excavated work surface, after complete excavation of the tunnel surface, the excavator machine is withdrawn, at the same time the stand by means of the excavator to the work surface pushed the stand, after ensuring the stability of the stand, the excavator machine is withdrawn.
Wie in
In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Vertiefungskonstruktion im Ausgrabungsprozess der Baggermaschine im Schritt S2 eine Bodenüberwachung ständig angeordnet, um die Daten zu überwachen und eine dynamische Rückkoppelung durchzuführen, wobei die Ausgrabungslänge von jedem Ausschachtungszyklus gesteuert wird.In a preferred embodiment, in the pit design in the digging process of the excavating machine, in step S2, ground monitoring is constantly arranged to monitor the data and perform dynamic feedback, with the excavation length being controlled by each excavation cycle.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird im Schritt S2 im Bauprozess der Baggermaschine eine Belüftungs- und Absaugentstaubungsbedienung durchgeführt, wobei es sich bei der Belüftung um eine Einpressbelüftung und bei der Absaugung um eine Absaugung mittels einer Entstaubungsmaschine handelt, Da die Konsolenbaggermaschine im Ausbaggerprozess eine große Menge an Staub produziert, wird der Staub bei Verwendung einer herkömmlichen Einpressbelüftung in den Tunnel geblasen. Im Ausbaggerprozess der Baggermaschine befindet sich das Innere des Tunnels immer in einem Zustand mit hoher Staubkonzentration. Um es sicherzustellen, dass im Bauprozess des Tunnels der Staub die Mitarbeiter nicht befällt und im Tunnel eine gute Bauumgebung besteht, können die Anforderungen an die Bauarbeitsumgebung durch die Sprühvorrichtung am Schneidkopf der Baggermaschine nicht erfüllt werden, im Ausbaggerprozess der Konsolenbaggermaschine sollen wirksame Maßnahmen für die Staubkonzentration getroffen werden, z.B. wird ein 22KW Entstaubungslüfter hinter der Baggermaschine hinzugefügt, dabei ändert sich die ursprüngliche Einpressbelüftung zu einer Kombination von Einpressbelüftung und Aussaugbelüftung. Die Anordnungsposition des Entstaubungslüfters wird wie folgt festgestellt:In a preferred embodiment, in step S2, in the construction process of the excavating machine, aeration and exhaust dedusting operation is carried out, wherein the ventilation is a press-in ventilation and the suction is a suction by means of a dedusting machine, since the back-up machine uses a large amount of dust produced, the dust is blown into the tunnel using a conventional press-in ventilation. In the dredging process of the excavator machine, the inside of the tunnel is always in a state of high dust concentration. In order to ensure that during the construction process of the tunnel the dust does not affect the employees and that there is a good construction environment in the tunnel, the requirements for the construction work environment can not be met by the spraying device on the cutting head of the excavating machine Effective dust control measures should be taken, such as adding a 22KW dedusting fan behind the excavator machine, changing the original press-in vent to a combination of press-in vent and suction vent. The location of the dedusting fan is determined as follows:
Im Tunnel kann der Entstaubungslüfter durch die Ansaugöffnung eine große Menge an schmutziger Luft absorbieren, filtert durch eine eigene interne Entstaubungsvorrichtung den Staub in schmutziger Luft und lässt die frische Luft ab, um ein Abfangen für den Staub im Tunnel zu realisieren. Die starke Luftströmung in der Ansaugöffnung des Entstaubungslüfters wird eine lokale Unterdruckzone in der Umgebung ausbilden. Das Vorhandensein der lokalen Unterdruckzone spielt eine wichtige Rolle im Zusammenfluss der schmutzigen Luft, der wirksame Ansaughub des Zusammenflusses durch die Ansaugöffnung wird wie folgt berechnet:
Das ist auch die Grundlage des Zusammenströmens des Entstaubungslüfters. Um den Staub möglichst innerhalb einer möglichst kleinen Tunnelzone zu kontrollieren, soll es nur gewährleistet werden, dass der wirksame Ansaughub den Schwanzabschnitt des Maschinenkörpers abdecken kann. Aufgrund dessen besteht eine bessere Auswirkung, wenn der Entstaubungslüfter an einer Position von etwa 18 m hinter der Konsolenbaggermaschine angeordnet ist. Mit einer einstellenden Berechnung nach der tatsächlichen Situation kann es festgestellt werden, dass der Luftdruck des Tunnellüfters 1,5-fach wie der Luftdruck des Entstaubungslüfters beträgt, darüber hinaus kann eine optimale Entstaubungswirkung erreicht werden, wenn der Entstaubungslüfter an einer Position mit einer Entfernung von 30 m weit von der Tunnelfläche angebracht wird.This is also the basis of the confluence of the dedusting fan. In order to control the dust as much as possible within the smallest possible tunnel zone, it should only be ensured that the effective intake stroke can cover the tail section of the machine body. Because of this, there is a better effect when the dedusting fan is located at a position about 18 m behind the backhoe machine. With an adjusting calculation according to the actual situation, it can be found that the air pressure of the tunnel fan is 1.5 times as much as the air pressure of the dedusting fan, moreover, an optimal dedusting effect can be achieved when the dedusting fan is positioned at a distance of 30 m far from the tunnel surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erkundung des voreilenden geologischen Vorhersagesystems im Schritt S1 die folgenden Schritte:
- a. Voreilendes horizontales Bohren: bei der Konstruktion sind an jedem Schnitt der Tunnelfläche
4 Erkundungslöcher vorgesehen, wobei aus einem Loch der Gesteinkern herausgenommen wird, und wobei für 15 m die Erkundungslöcher einen Zyklus bilden, und wobei die Länge eines einzelnen Lochs20 m beträgt, und wobei die Überlappungslänge zwischen benachbarten Erkundungslöchern5 m beträgt; - b. Geologischer Radar: auf der Tunnelfläche sind 5 Linien angeordnet, wobei jede 15 m einen Zyklus ausbilden, und wobei die Erkundungstiefe
20 m beträgt, und wobei die Überlappungslänge zwischen zwei benachbarten Erkundungslöchern5 m beträgt; - c: Infrarot-Wassererkundung: auf der Tunnelfläche sind 20 Punkte angeordnet, wobei jede 20 m einen Zyklus ausbilden, und wobei die Erkundungstiefe
25 m beträgt, und wobei die Überlappungslänge zwischen zwei benachbarten Erkundungslöchern5 m beträgt.
- a. Advanced horizontal drilling: at construction, are at every intersection of the tunnel surface
4 Exploration holes provided, wherein the rock core is taken out of a hole, and wherein for 15 m, the exploration holes form a cycle, and wherein the length of a single hole20 m, and wherein the overlap length between adjacent exploration holes5 m is; - b. Geological radar: 5 lines are arranged on the tunnel surface, each forming a cycle 15 m, and the depth of exploration
20 m, and wherein the overlap length between two adjacent exploration holes5 m is; - c: Infrared water exploration: 20 points are arranged on the tunnel surface, each forming a cycle for 20 meters, and the depth of exploration
25 m, and wherein the overlap length between two adjacent exploration holes5 m is.
Da der Tunnel sich in Gebiet mit hohem Karst und hohem Wassergehalt befindet, ist die Schwierigkeit im Ausbaggerprozess höher im Vergleich zu gewöhnlichen Gebieten, dabei soll im Zusammenhang mit dem Ergebnis des voreilenden geologischen Vorhersagesystems ein angemessenes Schneidverfahren festgestellt werden. Anhand der Erkundungsergebnisse ist beim Ausbaggern der Strecken, bei denen die Erkundungsergebnisse vor der Tunnelfläche abnormal sind, in der Regel ein Ausbaggerverfahren wie folgt verwendet: von der abnormalen Position wird ein kleines Loch gebohrt, dann wird das Loch spiralförmig von einem Kreis nach einem anderen nach außen erweitert, um es sicherzustellen, dass im Ausbaggerprozess eine Störung für die vorderen einschließenden Gesteine möglichst verringert wird, dadurch werden unvorhersehbare Sprudeln des Schlamms und Wassers und andere Unfällen verhindert.Since the tunnel is in high karst and high water content area, the difficulty in the excavation process is higher in comparison to ordinary areas, and an appropriate cutting method should be found in the context of the result of the advanced geological prediction system. From the results of the survey, when dredging the lines where the exploration results in front of the tunnel surface are abnormal, a dredge method is usually used as follows: from the abnormal position, a small hole is drilled, then the hole becomes spiral from one circle to another extended to ensure that the dredging process minimizes disruption to the front containment rocks, thereby preventing unpredictable mud and water bubbling and other accidents.
Die vorliegende Erfindung hat einen breiten Einsatzbereich und ist anwendbar für die Baustrecken mit relativ komplexen Bauumgebungen und größeren Sicherheitsrisiken, z.B. dabei gehen die Strecken oder Tunnel seitlich oder unterhalb durch die Gebäude, Flüsse oder Straßen usw. hindurch, sowie ähnliche Tunnelprojekte, bei denen aus verschiedenen Gründen ein sprengendes Baggern nicht verwendet werden können.The present invention has a wide range of uses and is applicable to building sites with relatively complex construction environments and greater safety risks, e.g. The routes or tunnels pass through the buildings, rivers or roads, etc., laterally or underneath, as well as similar tunnel projects in which explosive dredging can not be used for a variety of reasons.
Die vorliegende Erfindung hat folgende Vorteile:
- 1. Die Konsolenbaggermaschine wird als Werkzeug zum Ausbaggern des Gesteins verwendet, um den Tunnel auszubaggern, im Vergleich zum bohrenden sprengenden Verfahren besteht ein höherer Mechanisierungsgrad, und die Störung für die Bodenschicht ist minimal.
- 2. Das Ausbaggern durch die Konsolenbaggermaschine und das Anbringen der Ankerstange, das Spritzen des Betons, das Anordnen und Überlappen des Stahlträger (Gewölbes) werden nacheinander durchgeführt, um das Ausheben des Tunnels und die initiales Stützung abzuschließen.
- 3. Das Ausbaggern durch die Konsolenbaggermaschine und das geologische Vorhersagen werden miteinander kombiniert, durch voreilende Erkundung und physikalische Erkundungsmethode wird die vorne befindliche geologische Bedingung festgestellt, um eine vorzeitige Bearbeitung und der Bau der Karsthöhle zu unterstützen.
- 4. Mit einer mobilen laserorientierten Positioniertechnik der Tunnelfläche wird die Genauigkeit der Position der Tunnelfläche sichergestellt.
- 5. Die Überwachung vor Ort wird eng kombiniert, die Baugeschwindigkeit der Baggermaschine wird dynamisch eingestellt, um die Sicherheit der Gebäude in der Umgebung sicherzustellen.
- 1. The backhoe machine is used as a tool for dredging the rock to dredge the tunnel, compared to the drilling blasting method, there is a higher degree of mechanization, and the disturbance to the bottom layer is minimal.
- 2. Dredging by the backhoe machine and attaching the anchor rod, spraying the concrete, placing and overlapping the steel girder (vault) are performed one after another to complete the excavation of the tunnel and the initial support.
- 3. Excavation by the backhoe machine and geological forecasting are combined with each other, through advanced exploration and physical exploration method, the forward geological condition is established to aid in premature working and construction of the karst cave.
- 4. With a mobile laser-oriented positioning technique of the tunnel surface, the accuracy of the position of the tunnel surface is ensured.
- 5. On-site monitoring is tightly combined and the construction speed of the excavator machine is dynamically adjusted to ensure the safety of the surrounding buildings.
Der vorstehende Inhalt ist eine detaillierte Erläuterung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Alle unter technischer Essenz der vorliegenden Erfindung ausgeführten geringe Änderungen, äquivalenten Ersetzen und Verbesserungen der obigen Ausführungsformen sollen als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.The above content is a detailed explanation of the present invention in the context of preferred embodiments. However, the present invention is not limited thereto. All minor changes, equivalent substitutions, and improvements of the above embodiments made in accordance with the present invention should be taken as being within the scope of the present invention.
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