[發(fā)明專利]一種預(yù)鉆孔石方機(jī)械開挖的施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510610586.8
• 申請(qǐng)日: 2015-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN105155546B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李麗萍;陽長(zhǎng)江;翟旭茹;楊翔;江真;張慶明;李曉倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶建工市政交通工程有限責(zé)任公司;重慶建工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E02D17/00
• 分類號(hào): E02D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑施工領(lǐng)域，具體來說，是一種預(yù)鉆孔石方機(jī)械開挖的施工方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國(guó)工程建設(shè)的發(fā)展，土石方工程急劇增加，其中石方工程占有一定比例。目前，石方開挖的主要方式為爆破開挖，而采用爆破方式在城市內(nèi)的進(jìn)行石方開挖，由于周邊環(huán)境因素受到嚴(yán)格控制；此外，傳統(tǒng)的炮機(jī)鑿打開挖因其功效低，噪聲大等缺點(diǎn)也逐漸不再使用；另外，靜態(tài)爆破施工成本高，且施工速度慢，靜態(tài)爆破被使用在對(duì)沉降、周邊建筑物保護(hù)十分嚴(yán)格的地區(qū)。因此，選擇一種合適的機(jī)械以及與之配套的方法，來提高城市內(nèi)石方開挖的效率就成了我們急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是旨在提供了一種在現(xiàn)有松土器石方開挖的基礎(chǔ)上，采用合理規(guī)劃松土器的開挖步序及運(yùn)行路線、潛孔鉆進(jìn)行預(yù)鉆孔、布設(shè)導(dǎo)向灰線等方式，對(duì)松土器石方開挖施工進(jìn)行優(yōu)化，使其具有在施工速度快、施工成本低和施工噪音小等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下，

一種預(yù)鉆孔石方機(jī)械開挖的施工方法，包括如下步驟：

步驟一，施工準(zhǔn)備階段，包括砍伐樹木，臨時(shí)排水、選擇渣場(chǎng)、查明地下管線、地下管線保護(hù)、表土及能直接開挖的強(qiáng)風(fēng)化巖石的開挖、巖性判定等工作；

步驟二，開挖路線規(guī)劃階段，根據(jù)巖體順層和逆層等不同選擇合理的開挖步序及運(yùn)行路線，規(guī)劃遵循先高后低、先破碎后完整、有效利用臨空面及巖層走向；

步驟三，梅花預(yù)鉆孔階段，采用潛孔鉆進(jìn)行預(yù)鉆孔，預(yù)鉆孔包括受力孔及預(yù)裂孔兩種，利用受力孔為松土器提供著力點(diǎn)，同時(shí)，預(yù)裂孔采用梅花型布置，利用預(yù)裂孔破壞巖體完整性；

步驟四，布設(shè)導(dǎo)向灰線階段，確保松土器的機(jī)械鉤能夠準(zhǔn)確鉤住受力孔，需提前沿受力孔的孔洞方向?yàn)⒉及谆抑本€，為松土器準(zhǔn)確找孔提供基準(zhǔn)線；

步驟五，松土器施工階段，待導(dǎo)向灰線布設(shè)完成，相關(guān)受力孔及預(yù)裂孔鉆孔完成后，進(jìn)行松土器松土作業(yè)，施工中，使松土器的機(jī)械鉤落入受力孔中。

采用上述技術(shù)方案的發(fā)明，首先采用潛孔鉆進(jìn)行預(yù)鉆孔，為松土器提供著力點(diǎn)，使機(jī)械鉤能夠有效鉤住巖石，再利用松土器向前推進(jìn)的動(dòng)力通過機(jī)械鉤傳遞給基巖，巖體受到機(jī)械鉤的向前推動(dòng)而發(fā)生擠壓和變形，同時(shí)采用梅花鉆孔布置，破壞巖體完整性，當(dāng)擠壓力大于變形后巖石的抗剪強(qiáng)度后，巖石出現(xiàn)破壞，達(dá)到快速松土的目，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各類泥巖、強(qiáng)風(fēng)化砂巖等土石方工程的純機(jī)械開挖施工。

進(jìn)一步限定，步驟一中的臨時(shí)排水，若原設(shè)計(jì)有臨時(shí)排水要求，按原設(shè)計(jì)執(zhí)行；若設(shè)計(jì)沒有臨時(shí)排水，在進(jìn)行土石方開挖前應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)排水施作，施工排水按照截，導(dǎo)，排的原則進(jìn)行處理，并與設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)相結(jié)合考慮，避免施工場(chǎng)地附近積水；施工時(shí)需沿征地線邊緣設(shè)置0.4m高的土埂，擋住外界地表水，并在土埂內(nèi)挖臨時(shí)排水溝，將施工場(chǎng)地的水導(dǎo)入排水溝，利用臨時(shí)排水溝，將水排入現(xiàn)狀溝渠。

進(jìn)一步限定，步驟一中的表土及能直接開挖的強(qiáng)風(fēng)化巖石的開挖、巖性判定等工作，使用大功率挖掘機(jī)先進(jìn)行表土層開挖，將表土及部分挖掘機(jī)能夠直接開挖的強(qiáng)風(fēng)化巖石挖運(yùn)至提前選擇的棄渣點(diǎn)，使基巖能夠全面曝露，以便進(jìn)行巖性判定及松土器作業(yè)。

進(jìn)一步限定，步驟二中的開挖路線規(guī)劃階段，包括巖體順層的開挖步序或巖體逆層的開挖步序；

其中，巖體順層的開挖步序如下，由于順坡巖層走向朝向臨空面，可直接利用臨空面進(jìn)行開挖，采用沿開挖面先縱向后橫向開挖方法，縱向（Z1到Z2）開挖時(shí)，首先進(jìn)行Z1處松土，然后依次向Z2推進(jìn)，每一次向內(nèi)側(cè)移動(dòng)距離為1.0-1.3m，直至到坡面1m處停鉤，每次松土器松土移動(dòng)距離為50-80m，再進(jìn)行橫向松土，橫向松土由X1向X2進(jìn)行，朝向臨空面及巖層走向推動(dòng)松土器，在縱向方向上每隔1.0-1.3m鉤動(dòng)一次，直至作業(yè)完成；

其中，巖體逆層的開挖步序如下，由于逆坡巖層走向朝背臨空面，需要人工制造一個(gè)與巖層走向一致的臨時(shí)臨空面，因此，臨時(shí)臨空面的位置宜在靠近坡腳處，首先在坡腳向外1m處加密預(yù)鉆孔，然后用松土器松土，開挖一個(gè)寬度≥5m的開挖段，用挖機(jī)裝運(yùn)該部分石渣，形成臨時(shí)臨空面，然后，就可以按類似順層的開挖步序進(jìn)行開挖。

進(jìn)一步限定，步驟三中的梅花預(yù)鉆孔階段，受力孔孔徑為0.2m-0.3m，孔深為0.4m-0.8m，預(yù)裂孔孔徑為0.1m-0.2m，孔深為0.3m-0.7m，成梅花型布置設(shè)計(jì)，每一個(gè)受力孔與其縱向相匹配的預(yù)裂孔所形成的狹長(zhǎng)帶即為一次作業(yè)帶，施工完成一個(gè)作業(yè)帶的孔位后，進(jìn)行松土器松土作業(yè)，然后再進(jìn)行下一個(gè)作業(yè)帶鉆孔。

依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范GB 50021 2001》表3.2.2-2巖體完整程度分類。