[发明专利]硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法

权利要求书

1.硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

步骤S1、施工准备：对待施工隧道的实时状况进行超前地质预报，并进行钻爆设计，测量放线；

步骤S2、开挖施工：采用全电脑三臂凿岩台车来进行台阶法隧道掘进施工，在掌子面上进行孔位定位、钻孔、洗孔和验孔后，再在孔内装药爆破，爆破后用挖掘机扒碴及找顶，装载机装碴，大吨位自卸车运碴清理；

步骤S3、支护施工：对爆破过的断面检查，采用湿喷机械手初步喷射混凝土，再进行测量；钢拱架安装机进行钢拱架安装，同时采用数字锚杆台车来进行锚杆安装，并对钢拱架和锚杆位置的检查；焊接纵向连接筋后，再采用湿喷机械手进行最终的喷射混凝土工作；

步骤S4、仰拱施工：采用自行式液压仰拱栈桥跨设在仰拱开挖面上；所述自行式液压仰拱栈桥上设有液压式弧形仰拱衬砌模板，来实现仰拱混凝土、填充混凝土的整体浇筑；

步骤S5、防排水施工：通过旋转伸缩臂式防水板铺设台车将防水卷材密贴隧道初支表面，从一侧自动铺设至另一侧，辅以人工将防水板焊接固定在隧道初支表面上；

步骤S6、二衬施工：自动浇筑无骨架衬砌台车上的模板为可调节式折叠支撑，门架为四支腿门框结构，并形成工程车辆的底部行驶空间；混凝土分层布料机通过混凝土输送管路分层布置，来实现混凝土分层逐窗浇筑智能化自动浇筑；还包括衬砌养护台架，在台架骨架位置布设高压水管管路，沿台架环向设置雾化喷嘴，使雾化水均匀喷洒在混凝土面上，养护台架沿隧道纵向移动来完成需养护段衬砌混凝土；

步骤S7、隧道附属施工：水沟电缆槽混凝土施工采用自行式液压水沟电缆槽台车，台车采用门架结构；台车通过液压电气系统控制整体成型模板的升降，来实现对附属施工的成型加工，并完成施工。

2.根据权利要求1所述的硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于：在步骤S2中，所述全电脑三臂凿岩台包括凿岩机、推进机构、钎具、钻臂及托架、底盘和控制系统；所述全电脑三臂凿岩台车具采用全电脑液压自动控制；所述全电脑三臂凿岩台车自带动力行走，中间伸缩臂的工作平台来供装药使用。

3.根据权利要求1所述的硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于：在步骤S3中，所述湿喷机械手包括在轮胎式汽车底盘上的湿喷机、蠕动计量泵和喷射机械臂；所述湿喷机械手通过操作遥控器来控制喷射头进行喷混凝土作业，喷射头上安装有摆动马达和回转马达，用于实现240°的摆动和360°回转；喷射臂的所有动作全部由液压驱动，喷嘴刷动马达用于实现8×360°无限连续刷动；还配备有液态添加剂计量输送装置，对混凝土和速凝剂流量采用同步程序控制。

4.根据权利要求1所述的硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于：在步骤S3中，所述钢拱架安装机包括汽车底盘和机械臂，所述汽车底盘上安装2－4个机械臂，机械臂配有机械抓手和工作吊篮。

5.根据权利要求1所述的硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于：在步骤S3中，所述数字锚杆台车包括底盘、钻臂、辅助臂、锚杆安装机构、驾驶室、液压系统、电气系统和注浆系统。

6.根据权利要求1所述的硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于：在步骤S4中，所述自行式液压仰拱栈桥包括主体结构、行走系统、液压系统和电气系统；通过仰拱栈桥跨越仰拱作业区段，各种车辆设备和人员在栈桥上正常通行，栈桥下同时进行隧道仰拱钢筋绑扎、仰拱及填充浇筑混凝土作业；所述自行式液压仰拱栈桥自带液压式弧形仰拱衬砌模板。

7.根据权利要求1所述的硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，其特征在于：所述自行式液压仰拱栈桥采用机电液一体化设计，所述自行式液压仰拱栈桥包括多功能自动走行装置、前支架、后横移机构和液压自平衡系统，用于实现桥体自动纵移、横移、起升降落。