一种城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法技术

本发明专利技术公开了一种城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法，包括按照隧道断面形状，采用多孔组合水磨钻机沿隧道开挖轮廓线外周钻孔取芯，以形成隧道轮廓的周边连续临空面；继续采用多孔组合水磨钻机，按照从周边到中心的顺序对掌子面进行钻孔取芯，以使隧道掌子面内的剩余岩体形成筛子状或多个孤岛状；采用冲击锤装置对掌子面内的剩余岩体进行冲击破碎；采用挖铲工作头对破碎后散落的岩块和岩渣进行机械清渣和出渣。优选，多孔组合水磨钻机与冲击锤集成在同一自行走设备上。本发明专利技术的有益效果是，通过组合型自行走设备实现多孔钻孔取芯、液压冲击破碎和机械化清渣出渣；其机械化程度高，掘进速度快，施工作业人员少、掘进效率高，安全风险低。

【技术实现步骤摘要】
一种城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法
本专利技术涉及城市硬岩隧道施工技术，特别是一种用于城市隧道非爆开挖快速施工中的城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法。
技术介绍
随着国民经济与基础建设的发展和掘进装备与施工技术的革新，岩石隧道掘进机(TBM)由于其施工环境友好、施工进度快、对围岩扰动小以及长隧道施工的经济效益显著，已广泛用于各国的地下工程建设。但由于其施工成本较高，只适用于长大隧道施工。传统钻爆法开挖隧道会引起隧道围岩和邻近建筑物结构发生爆破振动，会对隧道围岩和邻近建筑物建构力学性能产生不利影响。铣挖法一般适用于软岩中施工，在硬岩中由于铣头磨损大、工作效率低。人工风镐开挖法和液压冲击锤开挖法，常常适用于软质围岩的隧道施工，对于硬质围岩，其施工效率较低，且液压冲击锤施工也会产生一定的冲击振动。膨胀剂法存在环境污染问题，且对施工人员会造成人身伤害。人工钻孔取芯法需人工操作水磨钻机进行单个成孔，安全风险高、机械化水平低、工效较差。因此在城市硬岩隧道施工中，偶遇隧道浅埋地段、洞顶构筑物较多地段、地表抗震等级低或不允许采用爆破开挖的地段，采用以上施工工法从安全、经济及工效方面均存在不同程度的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法，包括如下步骤：第一步，隧道轮廓钻孔取芯：按照设计要求的隧道断面形状，采用具有多个钻头同时作业的多孔组合水磨钻机，沿隧道开挖轮廓线外周钻孔取芯，以形成隧道开挖区断面轮廓的周边连续临空面；第二步，掌子面钻孔取芯：继续采用具有多个钻头同时作业的多孔组合水磨钻机，按照从周边到中心的顺序对掌子面进行钻孔取芯，以使隧道掌子面内的剩余岩体形成具有“筛子孔”的筛子状；或者，通过钻孔取芯形成的连续临空面使隧道掌子内面的剩余岩体形成多个孤岛状；第三步，硬岩破碎：采用冲击锤装置对掌子面内的剩余岩体进行冲击破碎；第四步，清渣出渣：采用挖铲工作头对破碎后散落的岩块和岩渣进行机械...

【技术特征摘要】
1.一种城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法，包括如下步骤：第一步，隧道轮廓钻孔取芯：按照设计要求的隧道断面形状，采用具有多个钻头同时作业的多孔组合水磨钻机，沿隧道开挖轮廓线外周钻孔取芯，以形成隧道开挖区断面轮廓的周边连续临空面；第二步，掌子面钻孔取芯：继续采用具有多个钻头同时作业的多孔组合水磨钻机，按照从周边到中心的顺序对掌子面进行钻孔取芯，以使隧道掌子面内的剩余岩体形成具有“筛子孔”的筛子状；或者，通过钻孔取芯形成的连续临空面使隧道掌子内面的剩余岩体形成多个孤岛状；第三步，硬岩破碎：采用冲击锤装置对掌子面内的剩余岩体进行冲击破碎；第四步，清渣出渣：采用挖铲工作头对破碎后散落的岩块和岩渣进行机械清渣和出渣。2.根据权利要求1所述的城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法，其特征在于，用于钻孔取芯的所述多孔组合水磨钻机中相邻钻头之间净距应小于等于钻头直径。3.根据权利要求1所述的城市硬岩隧道机械开挖快速施工方法，其特征在于，用于钻孔取芯的所述多孔组合水磨钻机中的各个水磨钻头均独立的进给系统，每个钻头能够实现单独进给；在所述第一步和第二步的钻孔取芯后，还包括利用单个水磨钻头施钻或人工风镐进行修正。4.根据权利要求1所述的城市硬岩隧道机械开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，张民才，刘化宽，马帅，张宇川，聂鑫路，
申请(专利权)人：中车建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11