[发明专利]一种隧道绳锯掘进法

说明书

本发明提供了一种隧道绳锯掘进法，涉及隧道挖掘技术领域，解决了现有隧道绳锯掘进法无法满足山体岩层岩性多变的特性，和对于施工现场适应能力较弱的问题。在隧道断面上沿着隧道设计断面边线，钻设出依序排布的与隧道纵向轴线相平行的多个第一孔洞，所有第一孔洞沿隧道环向依序连线能构成多边形的隧道断面轮廓线；隧道断面轮廓线的边数≥6。采用绳锯机，利用第一孔洞，使绳锯链沿着隧道断面轮廓线切割，形成隧道轮廓岩芯；在隧道轮廓岩芯上钻设第二孔洞，采用绳锯机，利用第二孔洞，使绳锯链将隧道轮廓岩芯分割成多块小岩芯；对小岩芯进行破岩；出碴；初期支护；二次衬砌。本发明可适应山体岩层岩性多变的特性，对于施工现场的适应能力较强。

技术领域

本发明涉及隧道挖掘技术领域，具体的说，是一种隧道绳锯掘进法。

背景技术

当前利用绳锯或链锯进行隧道开挖的研究较多，比如申请公布号为CN115263336A的发明专利申请所公开的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法和申请公布号为CN106761773A的发明专利申请所公开的一种隧道施工方法。它们均采用绳锯式掘进机来开挖隧道掌子面，均没有明确隧道开挖后相应的具体支护措施。同时，它们所给出的开挖断面均为矩形或者下部为矩形、上部为拱形的结构，所形成的开挖断面形式单一，无法满足山体岩层岩性多变的特性。开挖断面以外的部分岩体需要借助包括钻爆、二氧化碳爆破等方法使之从基岩上分离，使得研究成果对于施工现场的适应能力较弱，无法大面积推广_。

目前所采用的绳锯式掘进机的结构都比较复杂，常采用的设备比如申请公布号为CN115263336A的发明专利申请所公开的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法中所公开的一种将钻孔、绳锯和破碎功能集成在一起的绳锯机或者如授权公告号为CN105822316B的发明专利公开的一种一体式坑隧道掘进机，此类设备在每一个臂杆上均安装有钻头和对绳链进行导向的切割轮，钻头和绳链通过两套单独的动力系统驱动，分别进行钻孔和锯切工序，使得机械结构复杂，在施工过程中容易发生机械故障，故障发生后维修困难，在施工现场无法维修的，还需要将设备送入维修车间进行专业维修，从而耽误现场施工。在两个工序转换时需要轮换拆装钻头和切割轮，使得开挖过程繁琐，每一次工序转换中均需要浪费很多工序准备时间，影响了隧道开挖流水作业的连续性，使得各施工工序的衔接配合无法达到最高的效率，最终影响整体的施工进度。

发明内容

本发明的目的之一在于设计出一种隧道绳锯掘进法，用以解决现有隧道绳锯掘进法无法满足山体岩层岩性多变的特性以及对于施工现场适应能力较弱的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种隧道绳锯掘进法，包括以下步骤：

(一)施工准备，在隧道断面上沿着隧道设计断面边线钻设出依序排布的与隧道纵向轴线相平行的多个第一孔洞，其中，所有所述第一孔洞沿隧道环向依序连线能构成多边形的隧道断面轮廓线，所述隧道断面轮廓线的边数大于或等于6，所述隧道断面轮廓线的内净空满足隧道设计的基本建筑限界要求；

(二)绳锯掘进，采用绳锯机，利用所述第一孔洞，使绳锯链沿着所述隧道断面轮廓线切割，使所述隧道断面轮廓线内侧的岩体与山体岩层分割后形成隧道轮廓岩芯；

(三)岩芯分割，在所述隧道轮廓岩芯上钻设第二孔洞，采用绳锯机，利用所述第二孔洞，使绳锯链将所述隧道轮廓岩芯分割成多块小岩芯；

(四)岩芯破碎，对所述小岩芯进行破岩，获得多块从山体岩层上脱落的碎岩块；

(五)出碴；

(六)对开挖出的隧道拱壁进行初期支护；

(七)对开挖出的隧道拱壁进行二次衬砌。