[發明專利]用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置及開挖方法

有效

• 申請號: 201910483364.2
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110206566B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 于恩亞;許開軍;謝昭宇;張華軍;鄭盼盼;李黎;鄔毛志;顏龍;陳青松;趙宵;張敏;李濤
• 申請（專利權）人: 湖北建科國際工程有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/40;E21D9/14
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 苗青盛;韓世虹

1.一種用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，包括預制鋼套拱、推動機構和兩個導向機構，所述預制鋼套拱的兩個拱腳一一對應地滑動連接于兩個所述導向機構；兩個所述導向機構相互平行地嵌入洞口圍巖內，且兩個所述導向機構均沿隧道的掘進方向延伸；所述預制鋼套拱的一端抵接于所述洞口圍巖的開挖面，所述推動機構固接于所述預制鋼套拱的另一端，以將所述預制鋼套拱壓入所述洞口圍巖；

其中，所述導向機構包括頂部開設有滑槽的C形導軌；

所述C形導軌朝向所述洞口圍巖的一端為封閉端，所述C形導軌的頂部、底部以及封閉端內開設有連通的U形容置腔，所述U形容置腔內設有沿所述隧道的掘進方向延伸的彈性擋片，所述彈性擋片用于封閉所述C形導軌的頂部，且可在所述拱腳的推動下沿所述U形容置腔的長度方向滑動。

2.根據權利要求1所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，所述推動機構包括反力架和多個千斤頂，多個所述千斤頂沿所述預制鋼套拱遠離所述洞口圍巖的端面均勻分布；所述千斤頂的伸出端固接于所述預制鋼套拱，所述反力架固接于所述千斤頂的固定端，以向所述千斤頂提供頂推反力。

3.根據權利要求2所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，所述反力架包括豎直支架、水平支架以及斜支架，所述斜支架的一端固接于所述豎直支架，所述斜支架的另一端固接于所述水平支架；所述豎直支架設有與所述千斤頂一一對應的千斤頂固定座，所述水平支架設有多個用于固定于地面的安裝孔。

4.根據權利要求1所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，所述預制鋼套拱的外壁間隔固接有多個管棚導向管。

5.根據權利要求1所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，還包括沿所述預制鋼套拱的長度方向間隔設置的多個桁架，所述桁架的節點固接于所述預制鋼套拱的內壁。

6.根據權利要求1所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，所述拱腳為T形結構，所述拱腳的橫端滑動嵌設于所述導向機構的滑槽內，所述拱腳的豎端向上伸出所述導向機構的C形導軌。

7.根據權利要求6所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置，其特征在于，所述拱腳的橫端的兩側均安裝有滑輪，所述滑輪滑動連接于所述滑槽。

8.一種利用如權利要求1至7中任一項所述的用于隧道破碎帶洞口的開挖裝置的開挖方法，其特征在于，包括：

根據洞口圍巖情況確定開挖面的位置和尺寸；

根據所述開挖面的尺寸制作預制鋼套拱；

在所述開挖面的底邊的兩端各打入一個導向機構，所述導向機構沿隧道的掘進方向嵌入洞口圍巖內；

將所述預制鋼套拱的拱腳滑入所述導向機構，利用推動機構將所述預制鋼套拱壓進所述洞口圍巖；

對位于所述預制鋼套拱的內壁以內的所述洞口圍巖進行挖掘，直至穩定圍巖區。

9.根據權利要求8所述的開挖方法，其特征在于，所述將所述預制鋼套拱的拱腳滑入所述導向機構，利用推動機構將所述預制鋼套拱壓進所述洞口圍巖，進一步包括：

當洞口破碎帶的長度大于所述預制鋼套拱的長度時，將上一個所述預制鋼套拱全部打入所述洞口圍巖后，拆下所述推動機構，再將下一個所述預制鋼套拱滑入所述導向機構并拼接于上一個所述預制鋼套拱的端部，將所述推動機構連接于下一個所述預制鋼套拱，以將下一個所述預制鋼套拱壓進所述洞口圍巖。