[发明专利]一种用于公路隧道、铁路隧道锚杆支护施工设备及工法

说明书

本发明公开了一种用于公路隧道、铁路隧道锚杆支护施工的设备及工法，提供了一种集成式的施工设备和施工工法，包括机架总成、自动锚杆臂、工作平台臂、锚杆臂支座、驾驶室顶棚、驾驶室总成、水气系统、注浆系统、电控系统、行走系统、动力系统、液压系统和独立双无线遥控器，本设备集两臂钻锚杆孔、两臂安装锚杆、两臂注浆于一体。本发明的有益效果是：结构紧凑、降低了施工难度、降低了施工成本、提高了施工效率、锚杆安装精度高、避免作业人员高空安装锚杆；减少了锚杆台车钻与注浆台车注浆更换设备进出场时间，减少（现有的单臂锚杆台车）作业时间。

技术领域

本发明涉及公路隧道、铁路隧道施工的机械设备领域，特别是一种用于公路隧道、铁路隧道锚杆支护施工的设备及工法。

背景技术

根据2013年9月我国交通运输部发布的《关于进一步加强隧道工程质量和安全监管工作的若干意见》（交质监发[2013]549号）中明确指出要广泛应用隧道施工新型机械设备，特别是在隧道施工技术上不仅是有效保障施工安全和质量，更是贯彻以人为本理念的根本措施，同时随着国家对工程质量、作业安全、职业健康等方面的要求不断提高，采用机械施工工法有着显著的需求，并对提高我国隧道施工技术的整体水平背景技术下有着重要意义。

目前我国公路隧道、铁路隧道软岩隧道施工的快速修建设备配套技术水平、施工装备及国产化仍处于隧道施工机械化初期，整体技术仍落后于发达国家。特别是以钻爆法为基础的机械化快速施工技术体系尚未完成，设备配套关键技术难题尚未取得突破，施工进度差别很大 ，施工过程中事故隐患较多的现象。其作业线上的主要施工设备多从国外引进，价格昂贵，后期维护及保养成本高，且主要技术性能参数与隧道现有施工条件不匹配等因素；而市场上国产化设备自主开发的品种比较少、质量较差、故障率较高，从而专业程度低，影响作业效率，不容易形成全面的机械化施工工法作业线。

隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形量，增加结构安全度和方便施工，软围岩隧道开挖后立即实施刚度较小并作为永久承载结构一部分的初期支护，根据不同的围岩等级确定不同的初期支护方式。对于Ⅲ级和Ⅲ以上的围岩在支护过程中一般要采用锚杆支护。锚杆支护是利用金属或其他高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件。使用机械装置、粘结介质，将其安设在地下工程的围岩或其他工程体中，形成能承受荷载，阻止围岩变形的锚杆支护。锚杆种类可以分为全长粘结型锚杆、端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆、预应力锚杆和自钻锚杆等。锚杆可以很好的与拱架、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，增强支护效果。锚杆作业大多数仍采用人工作业，工序循环时间长，围岩扰动大，安全风险高，支护困难，造成软岩隧道不能快速施工，也不能形成机械化作业。当前国内锚杆作业工艺落后，简单依靠手动冲击钻进行施工作业，安装锚杆仍以人工作业为主（锚杆作业每个台班最少在3人）。国外锚杆台车设备已进军中国市场，但价格昂贵，现场配套工艺要求严格，据查隧道工地实际应用很少。国内多家工程设备公司看好锚杆台车市场前景，但样机单臂锚杆台车为主，样机在工地施工效果不明显并不被用户接受。且当前主要作业工序所需设备流程：锚杆台车钻孔→人工安装锚杆（高空作业）→注浆台车注浆（高空作业）。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、降低施工难度、降低施工成本、提高施工效率、锚杆安装精度高、避免作业人员高空作业、钻锚杆孔、安装锚杆及注浆等辅助功能集成一体施工工法的用于公路隧道、铁路隧道锚杆支护施工的设备及工法。