[发明专利]一种硬岩隧道掘进施工方法

说明书

本发明公开了一种硬岩隧道掘进施工方法，属于隧道施工技术领域，解决传统的全断面掘进机法产生的粉尘浓度高，污染施工环境，切削下来的岩石为石粉，再回收利用率有限，由于是全断面的切削，需要做初支，但由于切割头较长，初支又容易被破坏，施工效率低的问题，本申请提供一种新型的硬岩隧道掘进施工方法，其具体为采用分别对掌子面上半部和下半部通过切削出数个凹槽，形成数个石墙，再将石墙进行粉碎和清除的方式，完成对掌子面的挖掘，减少环境粉尘的产生，延长刀头的使用寿命，提升岩石的回收率，提高施工效率。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种硬岩隧道掘进施工方法。

背景技术

目前在隧道施工领域，隧道施工方法主要有以下几种：传统爆破法、全断面掘进机法、人工风镐开挖法和液压冲击锤开挖法、膨胀法、人工钻孔取芯法等等。

传统爆破法，若处于复杂环境下，尤其是经过城市时，隧道上部往往有许多需 要保护的建筑物，隧道施工产生的爆破振动对周边环境的影响非常大。且炸药存放需专用火工库，爆破过程中可能有哑炮，危险系数高；爆破粉尘较大，炸药爆破开挖法工序繁琐，准备时间长，综合效率低。

全断面掘进机法采用支护全套机械施工，需要将整个掌子面全部切削下来，产生的粉尘浓度高，污染施工环境；切削下来的岩石为石块，再回收利用率有限；由于是全断面的切削，需要做初支，但由于切割头较长，初支又容易被破坏，拉低了施工效率。

铣挖法一般适用于软岩中施工，在硬岩中由于铣头磨损大、工作效率低。

人工风镐开挖法和液压冲击锤开挖法，常常适用于软质围岩的隧道施工，对于硬质围岩，其施工效率较低，且液压冲击锤施工也会产生一定的冲击振动。

膨胀剂法存在环境污染问题，且对施工人员会造成人身伤害。

人工钻孔取芯法需人工操作水磨钻机进行单个成孔，安全风险高、机械化水平低、工效较差。

由以上分析可知，现有技术的各种隧道掘进技术和设备存在着各种各样的缺点和不足。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有隧道机械开挖施工过程中，对硬岩隧道所采用全断面掘进机法存在的问题，提供一种新型的硬岩隧道掘进施工方法，减少环境粉尘的产生，延长刀头的使用寿命，提升岩石的回收率，提高施工效率。

本发明采用的技术方案如下：

1. 一种硬岩隧道掘进施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将掌子面沿中线分为上半部和下半部，采用切割头在中线的中点位置由下至上切削出一条深槽；

步骤二：然后以这条深槽为中心线，向左右两侧由下至上等间距切削出数个深槽，至掌子面上半部形成数个等间距的支撑石墙；

步骤三：在每一个支撑石墙的上端和下端各开设一个与墙宽等直径的孔；

步骤四：用悬臂掘进机或破碎锤击倒支撑石墙沿孔深的上半部分，并出渣，残留的支撑石墙为掌子面起支撑作用；

步骤五：对掌子面的下半部重复步骤一中在中线的中点位置由下至上切削出一条深槽以及步骤二至步骤四的工序，至下半部完成开挖；

步骤六：采用破碎头对仰拱进行开挖并搭建支护；

步骤七：用破碎头将掌子面上残留的支撑石墙进一步破碎并清除，完成一次循环；

步骤八：重复前七道工序，直至整个隧道施工完成。