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专利号: 2021115649541
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.软岩隧道全机械化施工方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.悬臂掘进机进行掌子面开挖作业,并同时进行出渣;

S2.挖掘机进场,平整场地以达到凿岩多功能台车进场条件;

S3.凿岩多功能台车依次进行立拱、超前导管及锁脚锚杆作业;

S4.湿喷机进行混凝土初喷;

S5.凿岩多功能台车进行锚索施工,其中打孔、锚索递送、锚索搅拌及张拉锚固均由凿岩多功能台车完成;

S6.重复步骤S1和S3;

S7.湿喷机进行初喷混凝土,并复喷上一循环初喷混凝土至设计厚度。

2.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,步骤S1中,所述悬臂掘进机进行掌子面开挖作业时,悬臂掘进机的切割方式从扫底开始切割,再按S型或Z型左右循环向上的切割路线逐级切割以上部分,并选用右旋截割头截割围岩,先由向左从扫底开始截割,再按从左至右、自下往上或按从右往左、自上而下的方式逐步进行切割。

3.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,步骤S1中,所述悬臂掘进机的上台阶工作长度大于19m,上、下台阶按8°放坡,悬臂掘进机退出掌子面至少25米进行下台阶开挖支护。

4.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,步骤S1中,所述悬臂掘进机在掌子面开挖过程中遇到孤石、局部硬岩时,先掘周围软岩,再采取解炮方式另行处理,嵌入开挖轮廓线的采用人工爆破处理。

5.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述步骤S3包括以下子步骤:S31.装载机将立拱材料移送至作业面;

S32.凿岩多功能台车进场就位,并连接电路、水管、风管;

S33.凿岩多功能台车主臂举升拱顶顶部钢拱架,凿岩多功能台车副臂夹持两侧钢拱架对接固定;

S34.测量并定位顶部钢拱架和两侧钢拱架位置,将二者固定于设计位置;

S35.人工站于凿岩多功能台车平台上,对顶部钢拱架和两侧钢拱架进行网片焊接、连接筋固定;

S36.凿岩多功能台车打孔作业,并安装锁脚锚杆、超前导管;

S37.凿岩多功能台车退场。

6.根据权利要求5所述的施工方法,其特征在于,所述S4或S7中,混凝土初喷具体为:对顶部钢拱架和两侧钢拱架进行喷射混凝土封闭成环,初喷厚度超过钢筋网2cm。

7.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述步骤S5包括以下子步骤:S51.凿岩多功能台车进入掌子面,并连接电路、水管、风管;

S52.凿岩多功能台车两条副臂按照锚索设计点位进行钻孔;

S53.钻孔完成之后,用凿岩多功能台车高压风进行清孔,并用PVC管检查成孔质量;

S54.人工将锚固剂填入孔底;

S55.在凿岩多功能台车两条副臂操作平台上进行锚索安装、搅拌锚固、安装防腐注浆套管、固定W型钢带、固定锚垫板、固定注浆球垫、安装锚具、张拉锚固及注浆;

S56.凿岩多功能台车退场。

8.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述子步骤S55中,搅拌锚固采用树脂锚固和后注浆锚固方式,端头锚固采用MSZ3540型树脂锚固剂安装至孔底,并将锚索机械安装对应孔内,锚索外露长度20~30cm,后注浆锚固段采用纯水泥浆进行注浆锚固。

9.根据权利要求7或8所述的施工方法,其特征在于,所述子步骤S55中,注浆时注浆材料为水灰比W/C=(0.35~0.45):1的纯水泥浆,注浆压力为0.5MPa,待浆液从注浆球垫背后溢出后停止注浆。

10.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述张拉锚固采用自动张拉设备锚固,自动张拉设备分三级进行张拉,第一级张拉力为张拉力设计值的一半,第二级张拉力为张拉力设计值,第三级张拉力为超过张拉力设计值的30%,三级张拉均持荷5min,当第三级张拉力稳定后,完成锚索锁定。