[发明专利]一种软弱围岩隧道液压岩土铣挖设备及方法

摘要

本发明属于一种软弱围岩隧道液压岩土铣挖设备及方法，采用带有移土装置的铣挖设备进行挖掘，该方法将隧道作业面分为依次进行的六个作业区。铣挖设备包括液压挖掘机体、铣挖头和铣挖移动臂，在铣挖头后端的铣挖移动臂上设有移土装置，所述的移土装置包括承土斗、承重臂、调节液压器、斗液压器和连接座。本发明能够有效地在软弱围岩隧道施工中，保证隧道施工和运营安全，减少地质灾害造成的经济损失，具有施工资源和成本低，易施工，建设速度快，安全风险小和施工质量高的优点。

主权项

一种软弱围岩隧道液压岩土铣挖的方法，其特征在于：采用铣挖设备进行开挖，该方法将隧道作业面分为依次进行的六个作业区，包括如下步骤；(1)隧道的超前支护，制备直径50mm壁厚5mm的导管，每根导管长4.5m，其一端部制成锥形，采用YT28风枪进行钻孔，并推送导管，纵向各孔交错呈梅花形布置，纵向间距15cm，沿开挖轮廓线布置，环向间距35cm，角度控制在10°～30°，每环搭接长度1.5m，导管安装完毕后对每根导管进行注浆施工，每根导管尾部与对应部的钢拱架焊接，所述的隧道的超前支护沿开挖轮廓线布置；(2)上导左侧作业区及其初期支护，上导左侧作业区将隧道预留变形量调整为80cm，按照测量放样点采用铣挖设备进行开挖，减少震动对围岩的扰动，上导台阶长度控制在3～5m的距离，而后进行上导左侧初期支护，上导左侧初期支护的钢拱架采用I22b工字钢，按照实际开挖轮廓线预留变形量80cm制作，洞外分节制作，洞内拼装，根据围岩及沉降情况适时调整拱架间距50～60cm，每节钢拱架之间采用4颗M20高强螺栓进行连接，确保连接板连接紧密，螺栓无松动，每榀钢拱架之间采用直径22mm螺纹钢筋连接，环向间距1.0m，采用直径8mm双层钢筋网网片，内外双层，交替布置，网片中的网格尺寸15cm×15cm，每榀拱架的拱脚施做两根直径50mm壁厚5mm锁脚导管，采用L型钢筋焊接牢固，并施做系统锚杆，喷射28cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成上导左侧初期支护；(3)中导左侧作业区及其初期支护，中导左侧作业区的开挖在上导左侧初期支护后进行，而后进行中导左侧初期支护，中导左侧初期支护的上端与上导左侧初期支护的下端连成一体；(4)上导右侧作业区及其初期支护，中导左侧初期支护施工完成后，即可开始上导右侧作业区的挖掘施工，上导右侧作业区的初期支护左侧端与上导左侧作业区的初期支护右侧端连成一体，且初期支护施工与上导左侧作业区施工相同；(5)下导左侧作业区及其初期支护，下导左侧作业区的开挖在上导右侧初期支护后进行，而后进行下导左侧初期支护，下导左侧初期支护的上端与中导左侧初期支护的下端连成一体；(6)中导右侧作业区及其初期支护，中导右侧作业区的开挖在下导左侧初期支护后进行，而后进行中导右侧初期支护，中导右侧初期支护的上端与上导右侧初期支护的下端连成一体；(7)下导右侧作业区及其初期支护，下导右侧作业区的开挖在中导右侧初期支护后进行，而后进行下导右侧初期支护，下导右侧初期支护的上端与中导右侧初期支护的下端连成一体；(8)仰拱的初期支护，仰拱的初期支护的钢拱架的两端与下导右侧初期支护和下导左侧初期支护的钢拱架下端进行闭合连接，仰拱的钢拱架采用I22b工字钢，并喷射28cm厚C25钢纤维混凝土。