[发明专利]一种隧道非爆开挖施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下工程中的一种非爆开挖施工方法，适用于岩石地下工程中的非爆破开挖施工。

背景技术

随着我国铁路、公路和城市基础建设步伐的加快，隧道多存在着浅埋下穿城乡构筑物和建筑物的情况，这些地段隧道施工采用较多的仍是钻爆法施工。为保证地表居民、构筑物和建筑物安全，钻爆法施工必须采用爆破震动控制技术。但既便是很先进的爆破震动控制技术，也只能是最大限度地降低爆破震动，且爆破震动振速控制波动性较大，易对居民造成影响。在地表建筑物林立的城市环境下进行浅埋隧道掘进施工时，对于下穿地表抗震等级低的构筑物困难地段，或者不允许产生爆破震动的地段，非爆破开挖往往成为一种不得不选用的手段。

非爆破岩石开挖的手段有无声破碎剂开挖方法、铣挖机铣挖法、劈裂机劈裂法、盾构法、掘进机(TBM)法、自由断面掘进机法、取芯成孔法等。这些方法的前六种方法，要不是需要临空面，工效低，要不就是设备投入太大，对于短距离的困难地段来说是不经济的。取芯成孔法一般只是用于露天的垂直开挖时使用，如桩基及基坑施工应用较多；还未有将取芯成孔法应用与隧道掘进施工中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全经济又工效相对较高的非爆破施工方法，从而适用与下穿地表抗震等级低的构筑物困难地段，或者不允许产生爆破震动的地段和部位的地下工程中。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种隧道非爆开挖施工方法，具体包括以下步骤：

首先在开挖区域周边内按设计间距在水平方向钻劈裂孔；

然后在洞内搭设作业台架，使用水磨钻沿开挖区域周边以相割圆方式按水平方向施钻取芯，在开挖区域周边形成连续槽道临空面；然后自连续槽道临空面周边向内进行分裂开挖岩体，人工清除劈裂岩体。

为更好的实施本发明创造，在开挖区域周边内按30cm～40cm间距在水平方向钻劈裂孔，深度依开挖进尺而定。

为更好的实施本发明创造，水磨钻每次钻取深度根据钻头长度而定。

为更好的实施本发明创造，水磨钻钻孔后每个钻孔有一定的超挖，若局部欠挖应修正至设计轮廓线。

为更好的实施本发明创造，所述作业台架为横杆和竖杆搭成的脚手架，所述作业台架上设有滑轮和支撑架，所述支撑架一端能够绕与作业台架的连接点圆周转动，另一端上设置水磨钻；所述支撑架通过设置在滑轮上的调节滑链牵引。

由于采用上述技术方案，本发明的积极进步效果在于：

(1)、对水磨钻的定位加固采用常用的脚手架进行即可，设备投入少且设备轻便易维护，易于操作，需用劳动力较少，成本较低。

(2)、水磨钻及液压劈裂机工作时，不会产生震动、冲击、噪音、粉尘飞屑等，周围环境不会受到影响；即使在人口稠密地区或室内，以及紧密设备旁，都可以无干扰地进行工作，安全可靠，经济适用，工效相对较高。

(3)、可达到对地表和周围无震动无干扰开挖，实现应用于无震动安全下穿地表抗震等级低的构筑物困难地段，或者不允许产生爆破震动的地段和部位。

(4)、应用本工法还可以为隧道超前非爆开挖出导坑，为后续扩挖爆破提供临空面，可起到明显降震的效果。

(5)、隧道周边超欠挖易于控制。

(6)、本工法施工简单易学，便于推广。

附图说明

图1是铁路双线隧道超前小导坑水磨钻取芯和劈裂孔布置示意图；

图2是水磨钻取芯作业示意图；

图3是水磨钻支撑结构示意图；

图4是水磨钻隧道开挖轮廓线大样图；

图中：1-周边取芯控制半径；2-开挖轮廓中心线；3-中间劈裂孔；4-滑轮；5-简易脚手架；6调节滑链；7-竖杆；8-横杆；9-取芯孔；10-支撑架；11-行走杆；12-钻头；13-电机；14-进水孔；15-旋转轴。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明创造进一步说明，本示例仅是说明性的，而不是对本发明的限制。

一、隧道情况简介：