[发明专利]机械与控制爆破组合开挖隧道的方法

权利要求书

1.一种机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，包括：

(1)、将待开挖的隧道由上到下设计分为控制爆破一区、机械切削区以及控制爆破二区；

(2)、使用掘进机在所述隧道的掌子面开挖所述机械切削区，沿所述隧道的纵向方向掘进第一设定长度后停止掘进，后退所述掘进机；

(3)、在所述掌子面，沿所述隧道的纵向方向在所述控制爆破一区钻出具有第二设定长度的若干个上部装药孔，在所述若干个上部装药孔内装药并控制爆破，在控制爆破所述控制爆破一区后清理所述隧道内的岩渣；

(4)、使用掘进机继续开挖所述机械切削区，沿所述隧道的纵向方向掘进第一设定长度后停止掘进，后退所述掘进机；

(5)、沿所述隧道的纵向方向继续在所述控制爆破一区钻出具有第二设定长度的若干个上部装药孔，在所述若干个上部装药孔内装药并控制爆破，在控制爆破所述控制爆破一区后清理所述隧道内的岩渣；

(6)、重复步骤(4)-(5)二次或二次以上，获得一段隧道中上部空间；

(7)、在所述掌子面，沿所述隧道的纵向方向在所述控制爆破二区钻出具有第三设定长度的若干个下部装药孔，在所述若干个下部装药孔内装药并控制爆破，在控制爆破所述控制爆破二区后清理所述隧道内的岩渣；

(8)、重复步骤(7)二次或二次以上，获得一段隧道下部空间；以及

(9)、重复步骤(1)-(8)，直到完成整条隧道。

2.如权利要求1所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，所述掘进机为单臂掘进机，所述单臂掘进机包括机动本体、以可伸缩和/或可摆动方式连接于所述机动本体的悬臂、以及以可旋转方式安装在所述悬臂的自由端的铣挖头；所述单臂掘进机在铣挖所述机械切削区的断面时，在横向方向上分为至少二个分部，并在每个分部中，在竖向方向上分为至少二个条块；在进行铣挖时，所述铣挖头选择从其中一个分部的一个条块开始铣挖，完成后换另一条块，当所选分部的所有条块铣挖完成后，移至另一分部开始铣挖，直至所有分部铣挖完成。

3.如权利要求2所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，在所述铣挖头铣挖每个所述条块时，顺着所述铣挖头的截齿的旋转方向移动所述铣挖头，并且当铣挖速度或效率降低时将所述铣挖头游离工作面，等速度回升后再抵近铣挖。

4.如权利要求3所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，在每个所述分部中，每个所述条块的高度设定为0.8～1.2米。

5.如权利要求1-4中任一项所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，所述隧道中上部空间包括拱顶区以及上台阶区，所述控制爆破一区对应所述拱顶区，所述上台阶区对应所述机械切削区；所述隧道下部空间包括下台阶区以及仰拱区，所述控制爆破二区对应所述下台阶区和所述仰拱区。

6.如权利要求1-4中任一项所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，所述第二设定长度大于或等于所述第一设定长度，所述第一设定长度设定为1.5～4.5米；所述第三设定长度设定为1.5～4.5米。

7.如权利要求1-4中任一项所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，在所述步骤(2)和(4)中，当所述掘进机停止掘进后，还包括清理所述隧道内的岩渣的步骤。

8.如权利要求1-4中任一项所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，在步骤(6)与步骤(7)之间还包括在所述一段隧道中上部空间沿着隧道内壁架立钢拱架、沿着隧道径向方向在隧道内壁钻孔并插入锚杆、于所述钢拱架内喷射混凝土以形成初期支护的步骤。

9.如权利要求1-4中任一项所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，在步骤(8)之后还包括对所述一段隧道下部空间的内壁浇注混凝土以形成初期支护的步骤。

10.如权利要求1-4中任一项所述的机械与控制爆破组合开挖隧道的方法，其特征在于，步骤(6)中最后一次重复步骤(4)-(5)的施工过程与步骤(7)-(8)同时进行；并且在隧道内加装防护网或屏蔽门，以将实施步骤(6)中最后一次重复步骤(4)-(5)所在的施工区域与实施步骤(7)-(8)所在的施工区域相互隔离。