[發明專利]中央斜孔法平行隧道挖掘法

有效

• 申請號: 201210314819.6
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN103670421A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 趙兵
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬巖石工程技術范圍，涉及一種隧道挖掘的施工方法。

背景技術

在巖石工程中的隧道挖掘中，一般使用的是炸藥爆破施工或者盾構機進行施工。炸藥爆破施工安全性差，對周圍巖石的擾動較大，造成施工困難。盾構機由于其機器龐大復雜，造價高，在施工過程中把整條隧道的巖石粉碎，耗能高，對于一些中小型工程則造成成本過高。基于以上問題和不足，我們發明了一種中央斜孔法平行隧道挖掘法，運用繩鋸機、孔內錨固導向裝置等小型巖石設備，來解決現有的巖石工程中的隧道挖掘、地下工程和礦山洞采中遇到的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種使用巖石鉆機、繩鋸機、繩鋸機鋸繩、孔內錨固導向裝置和導向輪進行平行隧道的挖掘方法。本中央斜孔法平行隧道挖掘法可以適用于任何方向的隧道挖掘。

本發明采用如下技術方案，包括如下步驟：隧道分段，把需要挖掘的隧道分成若干段，一段的距離為繩鋸機一次可以鋸切的長度。

將隧道分塊：在隧道橫截面上分n塊，n≥3。以4塊為例說明。分AFME為第1塊，FBGM為第2塊，GCHM為第3塊，EMHD為第4塊。

鉆孔：鉆平行孔，隧道邊緣各孔為平行孔。分別從隧道邊緣上的A、F、B、G、C、H、D、E各點，使用鉆機沿著與隧道前進的方向平行鉆孔到a、f、b、g、c、h、d、e各點。各孔深度均為1段的距離；鉆斜孔，分布在隧道橫截面中央區域的孔為一個或者一個以上的斜孔。從隧道橫截面中的M點鉆孔到m點，成為M孔。鉆孔深度為1段的距離。以隧道橫截面為基準面的透視圖中，m點位于M點的左上方，?M孔為斜孔。

切割，隧道兩個側面ADda面、BCcb面，一個頂面ABba面和一個底面DCcd面分別采用反切法切割。隧道的背面abcd面采用套切法切割。本切割方法需要使用繩鋸機、繩鋸機鋸繩、孔內錨固導向裝置和導向輪。孔內錨固導向裝置是錨固在孔內使用并具有導向輪的裝置。

反切法：以切割側面ADda面為例說明。分別使用兩個孔內錨固導向裝置錨固在A孔和D孔的孔底位置a點和d點，距離各孔孔口為一段的長度。繩鋸機鋸繩由繩鋸機驅動輪出發，經過A孔孔口的導向輪，進入A孔內，繞過A孔內的孔內錨固導向裝置的導向輪后出A孔。再從D孔孔口進入D孔內，繞過D孔內的孔內錨固導向裝置的導向輪后出D孔，繞過D孔孔口的導向輪，再經過其它導向輪的導向后回到繩鋸機的驅動輪，連接繩鋸機鋸繩形成回路。開動繩鋸機鋸切ADda面。

同樣用反切法可以切割BCcb面，ABba面DCcd面。切割要點是，由于A、B、C、D各孔為平行與隧道的前進方向，可保證切割面ADda面、BCcb面，ABba面DCcd面平行于隧道前進的方向。

套切法：隧道背面abcd面采用套切的方法，其前提條件是兩個側面ADda面、BCcb面和一個頂面ABba面和一個底面DCcd面四個面中，必須切割完成三個或者三個以上的面。使用兩個孔內錨固導向裝置分別錨固在D孔和C孔的孔底位置d點和c點，分別距離各孔孔口為一段的長度。繩鋸機鋸繩由繩鋸機驅動輪出發，經過D孔孔口的導向輪，進入D孔內，繞過D孔內的孔內錨固導向裝置的導向輪后再繞到a點，再繞到b點，然后再繞到C孔孔內的孔內錨固導向裝置的導向輪后出C孔，繞過C孔孔口的導向輪，再經過其它導向輪的導向后回到繩鋸機的驅動輪，連接繩鋸機鋸繩形成回路。開動繩鋸機鋸切abcd面。

再分別采用反切法鋸切FMmf面、EMme面、GMmg面、HMmh面。

?巖石拖出次序：由于第1塊巖石afme面小于AFME面，所以首先把第1塊巖石拖出；第2塊巖石fbgm面小于FBGM面，第3塊巖石emhd面小于EMHD面，再分別拖出第2塊巖石和第3塊巖石；最后拖出第4塊巖石。完成隧道內第一段巖石的挖掘。中央斜孔孔底的方向向哪塊巖石傾斜，就先取出哪塊巖石。

采用第一段巖石的挖掘方法，依照由前向后的順序依次完成后面各段的巖石挖掘，完成整條隧道的挖掘。

本發明進行巖石隧道挖掘，使用繩鋸機靜態鋸切割巖石，具有開挖切削巖體消耗能量小，施工進度快，安全性高、對周圍巖體擾動少的優點。

附圖說明

圖1是本發明的一段立體圖。

圖2是本發明的橫截面分塊圖。

具體實施方式

將隧道分段，一條需要挖掘的隧道分成若干段，一段的距離為繩鋸機一次可以鋸切的長度。

將隧道分塊：在隧道橫截面上分n塊，n≥3。以4塊為例說明。分AFME為第1塊，FBGM為第2塊，GCHM為第3塊，EMHD為第4塊。