[发明专利]一种硬岩隧道施工方法

权利要求书

1.一种硬岩隧道施工方法，其特征在于：步骤如下：

S1：掘进机通过行走驱动系统（1）运动至待开挖掌子面处；

S2：根据掌子面与掘进机之间的距离和方位，调节回转机构（2），使多自由度摆臂机构（3）和板型链锯机构（4）与掌子面处于合适位置；

S3：板型链锯机构（4）的截齿链（403）对掌子面进行锯裂开挖，形成切缝，板型链锯机构（4）上的胀裂器在切缝内伸出，对切缝进行胀裂，将切缝两侧的岩石从母体剥离；

S4：重复步骤S3，在多自由度摆臂机构（3）的作用下，板型链锯机构（4）对掌子面进行分块切割，形成网格切缝，加快对掌子面的开挖。

2.根据权利要求1所述的硬岩隧道施工方法，其特征在于：步骤S3的具体步骤如下：

S3.1：采用板型链锯机构（4）分割掌子面，先切割出竖直切缝，再切割出水平切缝，先切割底部水平切缝，然后再向上逐层切割水平切缝，竖直切缝间距大于水平切缝的间距；

S3.2：竖直切缝和水平切缝切割完成后，掌子面被分割成网格状，每个网格的岩石为悬臂条形石块；

S3.3：掌子面切缝完成后，使用板型链锯机构（4）插入水平切缝或竖直切缝，插到底部后，胀裂器加压伸出，将悬臂条形石块从根部撑断掉落下来，并运输到洞外；

S3.4：考虑到施工安全，将所有悬臂条形石块全部撑裂后，在从顶部开始依次向下取走撑裂下的悬臂条形石块。

3.根据权利要求1所述的硬岩隧道施工方法，其特征在于：步骤S2的具体步骤如下：

S2.1：行走驱动系统（1）上的调节回转机构（2）带动多自由度摆臂机构（3）和板型链锯机构（4）在水平面内转动，使多自由度摆臂机构（3）朝向掌子面方向；

S2.2：然后调节多自由度摆臂机构（3）的伸出长度和摆动角度，带动板型链锯机构（4）进行相应动作，使板型链锯机构（4）的截齿链（403）与掌子面保持合适的切割角度；

S2.3：板型链锯机构（4）进行水平切割时，板型链锯机构（4）的截齿链（403）处于水平位置，板型链锯机构（4）进行竖直切割时，板型链锯机构（4）的截齿链（403）处于竖直位置。

4.根据权利要求1~3任一项所述的硬岩隧道施工方法，其特征在于：所述掘进机包括行走驱动系统（1），所述行走驱动系统（1）上设有回转机构（2），回转机构（2）上设有多自由度摆臂机构（3），多自由度摆臂机构（3）上设有板型链锯机构（4）。

5.根据权利要求4所述的硬岩隧道施工方法，其特征在于：所述板型链锯机构（4）包括支撑板（401）和驱动马达（402），支撑板（401）上设有截齿链（403），截齿链（403）与驱动马达（402）相连接；所述支撑板（401）上设有胀裂器（404）。