一种硬岩隧道机械开挖方法技术

本发明专利技术提供了一种硬岩隧道机械开挖方法，属于隧道工程开挖技术领域。现有的硬岩隧道掘进方法对周围环境影响大，而且效率低，成本高。本发明专利技术采用对掌子面分区设计，并在对应分区钻设钻孔来降低岩体硬度，同时采用机械设备进行开挖掘进，减少了对周边环境的影响，降低了施工成本，还提高了施工效率。还提高了施工效率。还提高了施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种硬岩隧道机械开挖方法


[0001]本专利技术涉及一种硬岩隧道机械开挖方法，属于隧道工程开挖


技术介绍

[0002]一般采用钻爆法开挖硬岩隧道，但钻爆法振动大、噪声大，对周边环境影响大。对于对振动、噪声要求高的区域，不能采用钻爆法时，常采用非爆破方式的机械法开挖隧道。
[0003]目前，常用的机械法开挖技术有胀裂法、冲击破碎法、切割法、截割法、掘进机法等。胀裂法需要开挖胀裂临空面，临空面开挖常采用钻孔、取芯等方法，效率低、空间小，影响后续液压胀裂效果；冲击破碎法包括人工风镐破碎和液压冲击锤破碎两种方式，产生一定的冲击振动，施工噪音大，效率低，开挖面平顺性低；切割法多应用于石材开采，技术要求高，效率极低，不适于隧道施工；截割法是利用机械截割齿破岩，一般应用于岩石强度小于60MPa的情况，破岩效率高，当岩石强度过高时，截齿消耗大，经济性差，甚至无法破岩；掘进机法能够高效破除硬岩，但其断面单一，施工成本高，一般应用于圆形断面的长大隧道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种硬岩隧道机械开挖方法，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬岩隧道机械开挖方法，其特征在于，包括如下步骤：1)分区，将待开挖硬岩隧道的待开挖掌子面划分为：轮廓修饰区，所述轮廓修饰区沿待开挖掌子面轮廓边缘设置，用于形成待开挖掌子面的结构轮廓；截割区，所述截割区设置在待开挖掌子面的结构中心或临近结构中心位置处，用于通过机械式截割装置进行截割作业形成截割开挖空间，所述截割开挖空间为后续胀裂作业创造临空面；胀裂区，所述胀裂区位于所述轮廓修饰区和截割区之间的结构区域内，用于待开挖掌子面的胀裂作业；2)钻孔，通过硬岩钻孔装置在轮廓修饰区、截割区和胀裂区内均布设置修饰区钻孔、截割区钻孔和胀裂区钻孔，所述胀裂区钻孔的钻孔间距小于最小胀裂抵抗线；3)岩体截割，通过机械式截割装置对截割区内的岩体进行截割作业，形成截割开挖空间；4)岩体胀裂，通过胀裂装置对胀裂区钻孔由截割区朝向轮廓修饰区的方向分层进行胀裂，以对胀裂区内的岩体进行胀裂作业，直到完成胀裂区岩体的开挖；5)轮廓修正，通过胀裂装置对修饰区钻孔进行胀裂，然后通过机械式截割装置对胀裂作业后的轮廓修饰区进行截割作业，形成平滑的开挖轮廓面结构；6)对开挖后的硬岩隧道进行支护作业；7)重复上述步骤2)～步骤6)对待开挖硬岩隧道的待开挖掌子面进行循环作业,直到完成整个待开挖硬岩隧道的开挖。2.根据权利要求1所述的硬岩隧道机械开挖方法，其特征在于，所述硬岩钻孔装置包括地质钻机、凿岩台车；所述胀裂装置包括楔形劈裂器、岩石胀裂器、液压胀裂器。3.根据权利要求1所述的硬岩隧道机械开挖方法，其特征在于，所述机械式截割装置包括：设备本体，所述设备本体是机械式截割装置的承载基础；截割部，所述截割部设置在设备本体的前端，采用硬质合金刀具或高压水射流破岩，用于硬岩的截割作业。...

【专利技术属性】
技术研发人员：于少辉，白中坤，任韶鹏，毕程程，赵修旺，薛永涛，李应飞，甘雨，李明芳，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：