本發(fā)明涉及隧道施工，具體涉及一種電力隧道暗挖施工方法。

背景技術(shù)：

1、電力隧道與列車隧道在尺寸上存在顯著的差異。電力隧道的尺寸相對(duì)較小(一般寬度和高度在2～3米)，主要滿足電纜敷設(shè)和維護(hù)的需求；而列車隧道的尺寸較大，主要滿足列車高速運(yùn)行的安全性和舒適性要求。傳統(tǒng)電力隧道施工是采用上下臺(tái)階分別施工的方法，而每次進(jìn)行下一流程時(shí)，需要不使用到不同的機(jī)械設(shè)備，則需要安排不同的機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)與退場(chǎng)，從而導(dǎo)致施工周期拉長(zhǎng)，而正由于施工周期長(zhǎng)，為保證施工過(guò)程中圍巖的穩(wěn)定性，則只能采用上下臺(tái)階分別施工的方法進(jìn)行施工，先將上臺(tái)階上的圍巖固定后，再施工下臺(tái)階。

2、目前針對(duì)小斷面淺埋暗挖電力隧道的開挖已開發(fā)出較多先進(jìn)的機(jī)械化集成設(shè)備，而小斷面淺埋暗挖電力隧道采用先進(jìn)的機(jī)械化集成設(shè)備，依舊沿用原來(lái)的臺(tái)階法開挖及初支將不能充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備施工效率高的優(yōu)勢(shì)，并且機(jī)械化設(shè)備的集成應(yīng)用將失去開發(fā)意義，傳統(tǒng)的電力隧道施工方法需要對(duì)上臺(tái)階和下臺(tái)階分別進(jìn)行一套施工流程，導(dǎo)致整體的施工流程繁瑣，施工效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種電力隧道暗挖施工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電力隧道施工方法需要對(duì)上臺(tái)階和下臺(tái)階分別進(jìn)行一套施工流程，導(dǎo)致整體的施工流程繁瑣，施工效率低的技術(shù)問(wèn)題，具體技術(shù)方案如下：

2、本發(fā)明提供了一種電力隧道暗挖施工方法，包括如下步驟：

3、s1、提供一種多功能暗挖臺(tái)車，其包括車架體、刮板運(yùn)輸機(jī)、回轉(zhuǎn)式挖掘臂、鏟斗、機(jī)械手、鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)和噴頭夾持機(jī)構(gòu)，該刮板運(yùn)輸機(jī)和該回轉(zhuǎn)式挖掘臂連接于車架體上，該鏟斗和該機(jī)械手選擇性地安裝在該回轉(zhuǎn)式挖掘臂上，該鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)和該噴頭夾持機(jī)構(gòu)選擇性地安裝在該機(jī)械手上；

4、s2、全斷面鉆孔注漿或深孔帷幕鉆孔注漿；

5、s3、上下臺(tái)階同時(shí)開挖和出渣，具體是：將該鏟斗安裝于該回轉(zhuǎn)式挖掘臂上，通過(guò)鏟斗對(duì)上下臺(tái)階初襯斷面以內(nèi)開挖，再對(duì)上下臺(tái)階格柵槽位開挖及修型，最后通過(guò)該刮板運(yùn)輸機(jī)對(duì)上下臺(tái)階進(jìn)行同步出渣；

6、s4、在該回轉(zhuǎn)式挖掘臂上將該鏟斗替換為該機(jī)械手，將該噴頭夾持機(jī)構(gòu)安裝在該機(jī)械手上，通過(guò)該噴頭夾持機(jī)構(gòu)對(duì)上下臺(tái)階同時(shí)初噴混凝土；

7、s5、超前小導(dǎo)管支護(hù)，具體是：在該機(jī)械手上將該噴頭夾持機(jī)構(gòu)替換為該鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)該鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)從圓弧拱頂中間開始進(jìn)行超前小導(dǎo)管的鉆孔，然后沿著左右圓弧輪廓從上至下交替超前小導(dǎo)管的鉆孔，再進(jìn)行超前小導(dǎo)管的安設(shè)施工，最后對(duì)超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿；

8、s6、上下拱架安裝，具體是：拆卸該鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)機(jī)械手先進(jìn)行上拱架的安裝，再在下臺(tái)階格柵槽位上安裝下拱架；

9、s7、將該噴頭夾持機(jī)構(gòu)安裝在該機(jī)械手上，通過(guò)該噴頭夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下拱架同時(shí)噴混混凝土進(jìn)行填充；

10、s8、重復(fù)s2～s7，直至電力隧道施工完成。

11、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在s2采用全斷面鉆孔注漿的方法進(jìn)行注漿時(shí)，注漿順序?yàn)閺碾娏λ淼理敳恐恋撞俊碾娏λ淼劳廨喞羶?nèi)輪廓，采用后退式注漿從孔底至孔口的逐步混合、填充、凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)待開挖隧道方向的掌子面進(jìn)行加固。

12、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在s2采用深孔帷幕鉆孔注漿的方法進(jìn)行注漿時(shí)，注漿順序?yàn)閺墓绊斨虚g開始，然后從上至下沿著左右隧道輪廓交替，采用后退式注漿從孔底至孔口的逐步混合、填充、凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)待開挖隧道方向的掌子面進(jìn)行加固。

13、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在通過(guò)鏟斗對(duì)上下臺(tái)階初襯斷面以內(nèi)開挖時(shí)，采用兩臺(tái)階法非爆破開挖，通過(guò)鏟斗上下正挖上臺(tái)階初襯斷面以內(nèi)掌子面，上下臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺0.5～0.75m，上下臺(tái)階相差深度不大于1.5m。

14、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在對(duì)上下臺(tái)階格柵槽位開挖及修型時(shí)，通過(guò)該鏟斗左右側(cè)挖及修形，左右側(cè)挖及修形寬度不小于6.3米；通過(guò)該鏟斗向上掏挖及修形，向上掏挖及修形的挖掘高度不小于5.2米。

15、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在沿著左右圓弧輪廓從上至下交替超前小導(dǎo)管的鉆孔時(shí)，通過(guò)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)從圓弧拱頂設(shè)計(jì)位置成角度5～20°角度向待開挖隧道方向進(jìn)行超前小導(dǎo)管鉆孔；超前小導(dǎo)管鉆孔從圓弧拱頂中間開始，然后沿著左右圓弧輪廓從上至下交替超前小導(dǎo)管鉆孔。

16、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在進(jìn)行超前小導(dǎo)管的安設(shè)施工時(shí)，退出該鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，并卸下鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)上的鉆桿，然后放置超前小導(dǎo)管至鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)的液壓卡盤夾持小導(dǎo)管然后旋轉(zhuǎn)、步進(jìn)推進(jìn)直至完全進(jìn)入孔內(nèi)底部。

17、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在對(duì)超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿時(shí)，依次在每根超前小導(dǎo)管端部安裝三通器，然后通過(guò)三通器連接外部注漿系統(tǒng)的水泥和水玻璃管路，水泥、水玻璃同時(shí)通過(guò)水泥、水玻璃管路流入三通器，最后在超前小導(dǎo)管端部流出、邊混合，從小導(dǎo)管前端至孔內(nèi)逐步混合、填充、凝固。

18、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在通過(guò)機(jī)械手先進(jìn)行上拱架的安裝時(shí)，移動(dòng)該機(jī)械手至格柵拱架中間底部，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手抓手裝配夾持、固定格柵拱架，通過(guò)機(jī)械手自由度調(diào)整格柵拱架姿態(tài)和角度擠進(jìn)上臺(tái)階格柵槽位。

19、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在通過(guò)該噴頭夾持機(jī)構(gòu)對(duì)上下臺(tái)階同時(shí)初噴混凝土?xí)r，初噴混凝土的厚度不小于4cm；

20、在通過(guò)該噴頭夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下拱架同時(shí)噴混混凝土進(jìn)行填充時(shí)，混凝土厚度不小于25cm。

21、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：

22、本發(fā)明電力隧道暗挖施工方法，采用一臺(tái)設(shè)備，對(duì)上臺(tái)階和下臺(tái)階同時(shí)施工的方式施工電力隧道，減少了施工流程，提高了電力隧道施工的效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電力隧道施工方法需要對(duì)上臺(tái)階和下臺(tái)階分別進(jìn)行一套施工流程，導(dǎo)致整體的施工流程繁瑣，施工效率低的技術(shù)問(wèn)題。因?yàn)楸景l(fā)明采用一臺(tái)設(shè)備即可完成所有的施工流程，減少了多臺(tái)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和出場(chǎng)的時(shí)間，從而縮短了每次進(jìn)尺的施工周期，則可在較短的施工周期內(nèi)同時(shí)完成上下臺(tái)階的同時(shí)施工而不使圍巖產(chǎn)生應(yīng)變。另外，由于機(jī)械手、鏟斗、鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)模塊比較重，本發(fā)明同時(shí)對(duì)上下臺(tái)階進(jìn)行施工的方式，減少上下臺(tái)階分別開挖及分別初支過(guò)程中機(jī)械手、鏟斗、鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)之間頻繁轉(zhuǎn)換，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備施工速度快的同時(shí)，提高施工質(zhì)量，減少人力成本，總體上提高城市軟土地層中電力隧道施工水平，實(shí)現(xiàn)小斷面淺埋暗挖電力隧道開挖及初支機(jī)械、連續(xù)、高效施工。

23、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在s2采用全斷面鉆孔注漿的方法進(jìn)行注漿時(shí)，注漿順序?yàn)閺碾娏λ淼理敳恐恋撞?、從電力隧道外輪廓至?nèi)輪廓，采用后退式注漿從孔底至孔口的逐步混合、填充、凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)待開挖隧道方向的掌子面進(jìn)行加固。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在s2采用深孔帷幕鉆孔注漿的方法進(jìn)行注漿時(shí)，注漿順序?yàn)閺墓绊斨虚g開始，然后從上至下沿著左右隧道輪廓交替，采用后退式注漿從孔底至孔口的逐步混合、填充、凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)待開挖隧道方向的掌子面進(jìn)行加固。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在通過(guò)鏟斗(4)對(duì)上下臺(tái)階初襯斷面以內(nèi)開挖時(shí)，采用兩臺(tái)階法非爆破開挖，通過(guò)鏟斗(4)上下正挖上臺(tái)階初襯斷面以內(nèi)掌子面，上下臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺0.5～0.75m，上下臺(tái)階相差深度不大于1.5m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在對(duì)上下臺(tái)階格柵槽位開挖及修型時(shí)，通過(guò)所述鏟斗(4)左右側(cè)挖及修形，左右側(cè)挖及修形寬度不小于6.3米；通過(guò)所述鏟斗(4)向上掏挖及修形，向上掏挖及修形的挖掘高度不小于5.2米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在沿著左右圓弧輪廓從上至下交替超前小導(dǎo)管(12)的鉆孔時(shí)，通過(guò)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)(7)從圓弧拱頂設(shè)計(jì)位置成角度5～20°角度向待開挖隧道方向進(jìn)行超前小導(dǎo)管(12)鉆孔；超前小導(dǎo)管(12)鉆孔從圓弧拱頂中間開始，然后沿著左右圓弧輪廓從上至下交替超前小導(dǎo)管(12)鉆孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在進(jìn)行超前小導(dǎo)管(12)的安設(shè)施工時(shí)，退出所述鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)(7)，并卸下鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)(7)上的鉆桿，然后放置超前小導(dǎo)管(12)至鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)(7)上，通過(guò)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)(7)的液壓卡盤夾持小導(dǎo)管然后旋轉(zhuǎn)、步進(jìn)推進(jìn)直至完全進(jìn)入孔內(nèi)底部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在對(duì)超前小導(dǎo)管(12)進(jìn)行注漿時(shí)，依次在每根超前小導(dǎo)管(12)端部安裝三通器，然后通過(guò)三通器連接外部注漿系統(tǒng)(2)的水泥和水玻璃管路，水泥、水玻璃同時(shí)通過(guò)水泥、水玻璃管路流入三通器，最后在超前小導(dǎo)管(12)端部流出、邊混合，從小導(dǎo)管前端至孔內(nèi)逐步混合、填充、凝固。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在通過(guò)機(jī)械手(5)先進(jìn)行上拱架(13)的安裝時(shí)，移動(dòng)所述機(jī)械手(5)至格柵拱架中間底部，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手(5)抓手裝配夾持、固定格柵拱架，通過(guò)機(jī)械手(5)自由度調(diào)整格柵拱架姿態(tài)和角度擠進(jìn)上臺(tái)階格柵槽位。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力隧道暗挖施工方法，其特征在于，在通過(guò)所述噴頭夾持機(jī)構(gòu)(6)對(duì)上下臺(tái)階同時(shí)初噴混凝土?xí)r，初噴混凝土的厚度不小于4cm；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力隧道暗挖施工方法，包括如下步驟：全斷面鉆孔注漿或深孔帷幕鉆孔注漿；上下臺(tái)階同時(shí)開挖和出渣；通過(guò)該噴頭夾持機(jī)構(gòu)對(duì)上下臺(tái)階同時(shí)初噴混凝土；超前小導(dǎo)管支護(hù)；上下拱架安裝；通過(guò)該噴頭夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下拱架同時(shí)噴混混凝土進(jìn)行填充。本發(fā)明采用一臺(tái)設(shè)備，對(duì)上臺(tái)階和下臺(tái)階同時(shí)施工的方式施工電力隧道，減少了施工流程，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電力隧道施工方法需要對(duì)上臺(tái)階和下臺(tái)階分別進(jìn)行一套施工流程，導(dǎo)致整體的施工流程繁瑣，施工效率低的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：羅建利,張海濤,劉良春,龔加文,鄒海炎,聶四軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15