地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法，包括以下步骤：设计循环进尺；设计挖掘路线；采用BROKK机器人进行开挖；当BROKK机器人挖掘10‑15m时,采用悬臂掘进机开挖，BROKK机器人同步施工；当悬臂掘进机挖掘10‑15m时，BROKK机器人对第一待挖通道、第二待挖通道交替施工，悬臂掘进机挖掘同步施工；当BROKK机器人按照第二待挖通道的设计方向挖掘10‑15m，悬臂掘进机对第三待挖通道、第四待挖通道交替施工，BROKK机器人同步施工。本发明专利技术，通过常用的BROKK机器人以及悬臂掘进机之间的配合、使用和调度进行施工，减少了机器的成本，同时加快了施工的速度，减少工期进而节省人工成本，且不会根据土石硬度的不同影响工作效率，保证工期的进度，便于工期的预算。

【技术实现步骤摘要】
地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法
本专利技术涉及地铁暗挖施工领域，具体涉及地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法。
技术介绍
目前，城市化突飞猛进，地铁建设如雨后春笋蓬勃发展，地铁施工场地周边高楼林立、管线繁多、交通繁忙，环境日益复杂，对施工噪音、震动等控制要求愈加严格，部分城市要求石方采用非爆破方式进行开挖，增加了地铁超大暗挖隧道石方开挖难度，但由于挖掘断面较大，隧道内需增设临时支撑设备进行多步开挖，但是由于作业空间受限而无法投入多个大型设备，对此，现有技术通常采用60破碎锤开挖方式进行石方开挖，但是这种开挖方式还存在以下缺陷：(1)60破碎锤的耗油量大、购买费用高，增加了施工成本；(2)60破碎锤对于不同硬度的土石，每天开挖的土石方量也不同，无法保证工期进度，影响工期预算。由此可见，现有技术中的暗挖隧道石方开挖方式存在施工成本高以及无法保证工期进度的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是目前的暗挖隧道石方开挖方式存在施工成本高以及无法保证工期进度的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供了一种地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法，包括以下步骤：步骤一，考察地势，根据地质等级设计循环进尺；步骤二，设计挖掘路线，挖掘路线分为第一待挖通道和设置在第一待挖通道一侧的第二待挖通道，第一待挖通道的下方为第三待挖通道，第二待挖通道的下方为第四待挖通道；步骤三，采用BROKK机器人按照第一待挖通道的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护交替施工；步骤四，当BROKK机器人挖掘10-15m时,采用悬臂掘进机按照第三待挖通道的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护交替施工，此时BROKK机器人同步施工；步骤五，当悬臂掘进机挖掘10-15m时，BROKK机器人对第一待挖通道、第二待挖通道交替施工，此时悬臂掘进机挖掘同步施工，施工与初期支护按照循环进尺交替施做；步骤六，当BROKK机器人按照第二待挖通道的设计方向挖掘10-15m，悬臂掘进机对第三待挖通道、第四待挖通道交替施工，此时BROKK机器人同步施工，施工与初期支护按照循环进尺交替施做。在上述方案中，所述初期支护采用人工架立格栅、喷锚。在上述方案中，所述BROKK机器人通过遥控远程控制施工。本专利技术，通过常用的BROKK机器人以及悬臂掘进机之间的配合、使用和调度进行施工，减少了机器的成本，同时加快了施工的速度，减少工期进而节省人工成本，且不会根据土石硬度的不同影响工作效率，保证工期的进度，便于工期的预算。附图说明图1为本专利技术的剖面图；图2为本专利技术的立面图。具体实施方式下面结合具体实施例和说明书附图对本专利技术予以详细说明。如图1和图2所示，本专利技术提供了一种地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法包括以下步骤：步骤一，考察地势，根据地质等级设计循环进尺；步骤二，设计挖掘路线，挖掘路线分为第一待挖通道40和设置在第一待挖通道40一侧的第二待挖通道41，第一待挖通道40的下方为第三待挖通道42，第二待挖通道41的下方为第四待挖通道43；步骤三，采用BROKK机器人10按照第一待挖通道40的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护30交替施工；步骤四，当BROKK机器人10挖掘10-15m时,采用悬臂掘进机20按照第三待挖通道42的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护30交替施工，此时BROKK机器人10同步施工；步骤五，当悬臂掘进机20挖掘10-15m时，BROKK机器人10对第一待挖通道40、第二待挖通道41交替施工，此时悬臂掘进机20挖掘同步施工，施工与初期支护30按照循环进尺交替施做；步骤六，当BROKK机器人10按照第二待挖通道41的设计方向挖掘10-15m，悬臂掘进机20对第三待挖通道42、第四待挖通道43交替施工，此时BROKK机器人10同步施工，施工与初期支护30按照循环进尺交替施做。本专利技术的具体操作如下：考察地势，根据地质等级设计循环进尺，地质等级主要包括岩石等级等方面，循环进尺为每日或者每月根据岩石等级规定的可开挖的最大进给量。设计挖掘路线，挖掘路线分为第一待挖通道40和设置在第一待挖通道40一侧的第二待挖通道41，第一待挖通道40的下方为第三待挖通道42，第二待挖通道41的下方为第四待挖通道43。采用BROKK机器人10按照第一待挖通道40的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护30交替施工，初期支护30采用人工架立格栅、喷锚等，即BROKK机器人10每开挖一个循环进尺的距离后停止开挖，并及时进行初期支护30施工，待初期保护施工完成且水泥等材料达到强度要求后继续进行施工，以此循环。当BROKK机器人10挖掘10-15m时,采用悬臂掘进机20按照第三待挖通道42的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护30交替施工，即悬臂掘进机20每开挖一个循环进尺的距离后停止开挖，并及时进行初期支护30施工，待初期保护施工完成且水泥等材料达到强度要求后继续进行施工，以此循环，此时BROKK机器人10按照上述步骤同步施工。当悬臂掘进机20挖掘10-15m，在此过程中BROKK机器人10挖掘一个循环进尺时，对第一待挖通道40进行初期支护30施工，同时BROKK机器人10按照第二待挖通道41的设计方向开始挖崛，当BROKK机器人10在第二待挖通道41挖掘一个循环进尺时，对第二待挖通道41进行初期支护30施工，待第一待挖通道40的初期支护30达到硬度要求后BROKK机器人10又回到第一待挖通道40继续施工，依次循环。此时悬臂掘进机20挖掘同步施工，施工与初期支护30按照循环进尺交替施做。当BROKK机器人10按照第二待挖通道41的设计方向挖掘10-15m，悬臂掘进机20挖掘一个循环进尺时，对第三待挖通道42进行初期支护30施工，同时悬臂掘进机20按照第四待挖通道43的设计方向开始挖崛，当悬臂掘进机20在第四待挖通道43挖掘一个循环进尺时，对第四待挖通道43进行初期支护30施工。待第三待挖通道42的初期支护30达到硬度要求后悬臂掘进机20又回到第三待挖通道42继续施工，依次循环。此过程中，BROKK机器人10按照上述的方式继续对第一待挖通道40、第二待挖通道41按照循环进尺交替施工。本专利技术中通过BROKK机器人10与悬臂掘进机20有效结合，能够确保隧道全断面石方开挖高效推进，同时隧道上断面采用BROKK机器人10通过远程遥控控制施工，有效避免了人员伤亡风险，提高了开挖的安全系数。本专利技术，通过常用的BROKK机器人以及悬臂掘进机之间的配合、使用和调度进行施工，减少了机器的成本，同时加快了施工的速度，减少工期进而节省人工成本，且不会根据土石硬度的不同影响工作效率，保证工期的进度，便于工期的预算。本专利技术不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本专利技术的启示下作出的结构变化，凡是与本专利技术具有相同或相近的技术方案，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，考察地势，根据地质等级设计循环进尺；步骤二，设计挖掘路线，挖掘路线分为第一待挖通道和设置在第一待挖通道一侧的第二待挖通道，第一待挖通道的下方为第三待挖通道，第二待挖通道的下方为第四待挖通道；步骤三，采用BROKK机器人按照第一待挖通道的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护交替施工；步骤四，当BROKK机器人挖掘10‑15m时,采用悬臂掘进机按照第三待挖通道的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护交替施工，此时BROKK机器人同步施工；步骤五，当悬臂掘进机挖掘10‑15m时，BROKK机器人对第一待挖通道、第二待挖通道交替施工，此时悬臂掘进机挖掘同步施工，施工与初期支护按照循环进尺交替施做；步骤六，当BROKK机器人按照第二待挖通道的设计方向挖掘10‑15m，悬臂掘进机对第三待挖通道、第四待挖通道交替施工，此时BROKK机器人同步施工，施工与初期支护按照循环进尺交替施做。

【技术特征摘要】
1.地铁超大暗挖隧道石方机械联合开挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，考察地势，根据地质等级设计循环进尺；步骤二，设计挖掘路线，挖掘路线分为第一待挖通道和设置在第一待挖通道一侧的第二待挖通道，第一待挖通道的下方为第三待挖通道，第二待挖通道的下方为第四待挖通道；步骤三，采用BROKK机器人按照第一待挖通道的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护交替施工；步骤四，当BROKK机器人挖掘10-15m时,采用悬臂掘进机按照第三待挖通道的设计方向进行开挖，并按照设计循环进尺开挖与初期支护交替施工，此时BROKK机器人同步施工；步骤五，当悬臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊锋，王喜龙，许光耀，贺贤群，郭伟，王春光，
申请(专利权)人：中铁三局集团广东建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44