一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术涉及轨道交通暗挖车站施工领域，公开了一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统及其施工方法，包括打入隧道左侧和/或右侧导洞拱顶围岩的若干锚杆；锚杆底部固定有开口向下，并沿导洞行进方向排布的C形钢轨，C形钢轨的前端及后端各设有一个转向轮；还包括设置于C形钢轨内的移动支撑纵梁，移动支撑纵梁的前端及后端均设有拉索，并通过拉索及转向轮分别与地面的固定卷扬机连接；还包括通过升降索与移动支撑纵梁连接的升降平台。本发明专利技术系统依托隧洞开挖时拱顶围岩结构，能够完全脱离地面对于平整度的要求，有效实现对超高中岩柱的开挖作业高度及作业位置的快速调整，快整过程无需多次变换举降，从而实现全方位变换作业点开挖，有效加快开挖施工效率。效加快开挖施工效率。效加快开挖施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通暗挖车站施工领域，具体涉及到一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着城市轨道交通工程发展迅猛，城市轨道交通暗挖车站也随着净空间尺寸的变化以及结构造型，形成了多种开挖工法，例如适应单拱大断面隧道开挖的“预留中岩柱法”、“双侧壁导坑法”，还有适应连拱大断面隧道开挖的“洞桩法”等。其中，“预留中岩柱法”在拆除中岩柱工况下，由于净空高，隧道仰拱位置填充不平，若采用地面移动式升降平台进行作业，常见的升高不超过16m，如果需要更大的高度则需要厂家定制，因此从地面行走、举升非常困难；若采用建筑外墙施工吊篮，由于受到吊篮纵向尺寸的限制，每施工一段竖向作业区域则需要不断从地面搬运吊篮变化到下一处竖向作业区域，非常不方便。
[0003]为此，需要一种能够利用拱顶围岩锚固系统，实现实时全方位地自由变换作业点位置进行中岩柱的开挖作业的作业平台，以避免地面不平的限制以及变化吊点的繁琐工作，提高开挖作业效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于由于城市轨道交通暗挖车站净空间尺寸变化，现有开挖方法没有能够适配超高中岩柱非爆破开挖施工的作业平台，现有作业平台移动、举升困难从而导致开挖作业效率低下的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统，包括打入隧道左侧和/或右侧导洞拱顶围岩的若干锚杆；锚杆底部固定有开口向下，并沿导洞行进方向排布的C形钢轨，C形钢轨的前端及后端各设有一个转向轮；还包括设置于C形钢轨内的移动支撑纵梁，移动支撑纵梁的前端及后端均设有拉索，并通过拉索及转向轮分别与导洞前端及后端地面的固定卷扬机连接；还包括通过升降索与移动支撑纵梁连接的升降平台。
[0006]特别的，所述升降平台包括平台主体，平台主体上表面前后端各设有一组升降组件，升降组件包括固定于平台主体上的升降卷扬机，还包括与升降卷扬机等高的升降索固定柱，升降索绕过移动支撑纵梁后，一端与升降卷扬机连接，另一端与升降索固定柱连接。
[0007]更进一步的，移动支撑纵梁上设有固定滑轮，所述升降索绕过固定滑轮后，两端分别与升降索固定柱及升降卷扬机连接。
[0008]更进一步的，C形钢轨的底部开口处还设有喇叭口橡胶垫层。
[0009]本专利技术还提供了一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统的施工方法，包括如下步骤：步骤S1，在左右两侧导洞开挖支护施工过程中，在围岩拱顶打入锚杆，并在锚杆底部固定C形钢轨；
步骤S2，在移动支撑纵梁上设置升降索，从C形钢轨端头处插入移动支撑纵梁，并在移动支撑纵梁端头连接拉索，将两端的拉索通过转向轮分别与导洞前端及后端地面的固定卷扬机连接；步骤S3，将升降索绕过移动支撑纵梁，并将升降索与升降组件连接；步骤S4，通过固定卷扬机调整移动支撑纵梁位置至中岩柱位置，通过升降组件将升降平台提升至顶部并进行中岩柱顶部掘进，掘进步距为A，调整升降组件位置及高度，并进行中岩柱中高段掘进，掘进步距为B，调整升降组件位置及高度，并进行中岩柱中低段掘进，掘进步距为C，调整升降组件位置及高度，并进行中岩柱底部掘进，掘进步距为D，最后按照顶部
‑
中高段
‑
中低段
‑
底部顺序进行等距掘进；其中，A大于B大于C大于D，以确保掘进后的中岩柱呈现阶梯状。
[0010]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本专利技术系统依托隧洞开挖时拱顶围岩结构，能够完全脱离地面对于平整度的要求，有效实现对超高中岩柱的开挖作业高度及作业位置的快速调整，快整过程无需多次变换举降，从而实现全方位变换作业点开挖，有效加快开挖施工效率。
附图说明
[0011]图1为城市轨道交通工程暗挖车站预留中岩柱法施工步序横断面示意图。
[0012]图2为城市轨道交通工程暗挖车站预留中岩柱法施工步序纵断面示意图。
[0013]图3为本专利技术系统结构纵断面示意图，图中省略升降平台。
[0014]图4为本专利技术系统结构横断面示意图。
[0015]图5为移动支撑纵梁主视结构示意图。
[0016]图6为升降平台及升降组件结构示意图。
[0017]图中各标号的释义为：拱顶围岩—1；锚杆—2；C形钢轨—3；喇叭口橡胶垫层—31；移动支撑纵梁—4；拉索—41；固定滑轮—42；固定卷扬机—5；升降索—6；平台主体—71；升降卷扬机—72；升降索固定柱—73。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以便对本专利技术的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。
[0019]如图1～图6，一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统，包括打入隧道左侧和/或右侧导洞拱顶围岩1的若干锚杆2；锚杆2底部固定有开口向下，并沿导洞行进方向排布的C形钢轨3，C形钢轨3的前端及后端各设有一个转向轮；还包括设置于C形钢轨3内的移动支撑纵梁4，移动支撑纵梁4的前端及后端均设有拉索41，并通过拉索41及转向轮分别与导洞前端及后端地面的固定卷扬机5连接；还包括通过升降索6与移动支撑纵梁4连接的升降平台。
[0020]在本专利技术中，打入顶拱围岩1 的锚杆2作为整个系统的受力悬挂点位，移动支撑纵梁4作为平台在进退过程的辅助支撑手段，同时也是升降平台作业时的主要受力杆件，并在前后两端端头处与拉索41及固定卷扬机5连接，从而起到调整移动支撑纵梁4在C形钢轨3内
的位置的作用，同时通过移动支撑纵梁4带动下方的升降平台一同移动，从而起到调整升降平台在导洞纵深方向位置的作用。在图1～图2中，施工步序按照
①
至
⑧
的顺序，先进行左右两侧导洞开挖，留出中岩柱后安装本专利技术装置，然后按照
⑨
至
⑫
的顺序对中岩柱进行循环施工开挖。
[0021]作为一个优选的实施例，所述升降平台包括平台主体71，平台主体71上表面前后端各设有一组升降组件，升降组件包括固定于平台主体71上的升降卷扬机72，还包括与升降卷扬机72等高的升降索固定柱73，升降索6绕过移动支撑纵梁4后，一端与升降卷扬机72连接，另一端与升降索固定柱73连接。
[0022]在本实施例中，提供了一种升降平台的详细结构，其中，平台主体71作为主要作业平台，其升降主要依靠上表面的升降组件，升降组件包括与升降索6连接的升降卷扬机72，及与升降索6连接的升降索固定柱73。由于升降索固定柱73与升降卷扬机72等高，因此当升降卷扬机72缓慢卷动升降索6时，可以确保升降平台平稳提升，防止侧翻。
[0023]作为一个更进一步的实施例，移动支撑纵梁4上设有固定滑轮42，所述升降索6绕过固定滑轮42后，两端分别与升降索固定柱73及升降卷扬机72连接。
[0024]在本实施例中，固定滑轮42可以防止升降索6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统，其特征在于，包括打入隧道左侧和/或右侧导洞拱顶围岩（1）的若干锚杆（2）；锚杆（2）底部固定有开口向下，并沿导洞行进方向排布的C形钢轨（3），C形钢轨（3）的前端及后端各设有一个转向轮；还包括设置于C形钢轨（3）内的移动支撑纵梁（4），移动支撑纵梁（4）的前端及后端均设有拉索（41），并通过拉索（41）及转向轮分别与导洞前端及后端地面的固定卷扬机（5）连接；还包括通过升降索（6）与移动支撑纵梁（4）连接的升降平台。2.如权利要求1所述的一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统，其特征在于，所述升降平台包括平台主体（71），平台主体（71）上表面前后端各设有一组升降组件，升降组件包括固定于平台主体（71）上的升降卷扬机（72），还包括与升降卷扬机（72）等高的升降索固定柱（73），升降索（6）绕过移动支撑纵梁（4）后，一端与升降卷扬机（72）连接，另一端与升降索固定柱（73）连接。3.如权利要求2所述的一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统，其特征在于，移动支撑纵梁（4）上设有固定滑轮（42），所述升降索（6）绕过固定滑轮（42）后，两端分别与升降索固定柱（73）及升降卷扬机（72）连接。4.如权利要求3所述的一种超高中岩柱非爆破开挖作业系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱家，刘晓贺，王猛，刘建锋，甘川勇，杜恒，柴迪，范洪涛，吴晓强，任小强，郝峰，谷中军，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：