一種新型隧道光面開掘鑿巖設備及施工方法
【專利摘要】一種新型隧道光面開掘鑿巖設備及施工方法，所述鑿巖設備包括釬尾套、轉(zhuǎn)動套、機頭、花鍵母、襯套、導向套、活塞、螺旋棒、螺旋母、閥、缸體、棘輪、把手、長螺桿、螺母，所述缸體下方設置有消聲罩；所述施工方法包括清理作業(yè)場地、步鉆眼點、連接風水管送風送水、鉆孔、清碴、爆破、人工進行排險后拱頂、再用掌子面噴漿封閉。本發(fā)明鑿巖設備的消聲罩設置在缸體下部，鉆孔時鑿巖設備能盡可能的緊貼炮孔上表面周巖作業(yè)，最大限度減少了鑿巖推進過程中產(chǎn)生的梯度誤差，大大降低了后期支護成本，轉(zhuǎn)動套與機頭、活塞與缸體等的配合尺寸更合理，既保持了零件的靈活性，又減少了運動中的噪聲。
【專利說明】一種新型隧道光面開掘鑿巖設備及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道開掘施工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型隧道光面開掘鑿巖設備及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鑿巖機是一種在巖石上鉆鑿孔的機器，其主要工作原理是用壓氣作為動力，通過被動閥控制活塞往復運動，沖程時活塞沖擊釬具鑿碎巖石，回程時，活塞帶動釬具回轉(zhuǎn)一定的角度，連續(xù)的沖擊、回轉(zhuǎn)使釬具在巖石上鑿出圓形炮孔。目前，在煤炭、礦業(yè)等工程領(lǐng)域廣泛使用鑿巖機，利用該設備來對不同巖體進行鉆孔作業(yè)，為后續(xù)炸藥安設打下基礎，傳統(tǒng)的爆破技術(shù)難以控制爆破強度，對巖體破壞擾動程度大，不利于隧道開挖之后的穩(wěn)固，造成人力物力的浪費，增加了支護過程中的安全風險。
[0003]現(xiàn)有的鑿巖機缺少一個水平面，故而影響掘進時釬桿的調(diào)整方向，無法緊貼圍巖成水平進尺。因此每一鉆孔循環(huán)間出現(xiàn)大量錯臺，增加了施工成本，加大了施工安全風險。只有當鑿巖機緊貼圍巖成水平線向前推進，上一循環(huán)進尺與下一循環(huán)進尺才會成水平線延伸，操作人員在鉆眼時嚴格控制，使鉆眼成果達到最高標準，掘進成洞后的拱頂及兩側(cè)圍巖達到光滑平整，減少混凝土工作量，才能降低初期支護成本，增強隧道掘進過程中對圍巖的保護，減少每進尺循環(huán)錯臺過大而帶來的安全隱患及材料的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種新型隧道光面開掘鑿巖設備及施工方法，從而解決【背景技術(shù)】中存在的問題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種新型隧道光面開掘鑿巖設備，包括釬尾套、轉(zhuǎn)動套、機頭、花鍵母、襯套、導向套、活塞、螺旋棒、螺旋母、閥、缸體、棘輪、把手、長螺桿、螺母，所述缸體上端經(jīng)長螺桿及螺母分別連接有把手與機頭，所述缸體的左端內(nèi)壁上設置有導向套，所述導向套內(nèi)壁上設置有襯套，所述缸體內(nèi)設有活塞，所述活塞的右端內(nèi)壁上設置有螺旋母，所述螺旋母內(nèi)連接有橫向設置的螺旋棒，所述螺旋棒的右上端連接有棘輪，所述棘輪連接缸體和把手，所述螺旋棒的中上端設有位于缸體內(nèi)的閥，所述機頭內(nèi)壁上設置有轉(zhuǎn)動套，所述轉(zhuǎn)動套左端內(nèi)壁上設置有釬尾套，所述轉(zhuǎn)動套右端內(nèi)壁上設置有花鍵母。
[0006]作為一種改進，所述缸體下方設置有消聲罩。
[0007]作為一種改進，所述缸體和機頭形成的水平梯級高度差控制在1.8cm_2cm。
[0008]一種新型隧道光面開掘的施工方法，具體包括如下步驟:
(1)清理作業(yè)場地，準備人工開挖簡易臺車；
(2)測量人員用全站儀準確定出隧道中心線和拱頂面高程，在掌子面上布置周邊眼的位置，畫出開挖輪廓線，組織人工清除邊仰坡上的危石；
(3)連接風管，水管，通電，在待開掘的巖石上標記爆破點，將本發(fā)明所述鑿巖設備釬桿緊貼圍巖上表面，每個孔位使鑿巖設備的釬桿水平上表面與圍巖保持平行，開始鉆孔；
(4)在鉆好的孔內(nèi)按光面爆破設計的要求放入爆破裝置，安裝炸藥，所述爆破裝置的外圍為導爆索皮管，在內(nèi)部間隔填充乳化炸藥和細沙，導爆索一端串聯(lián)毫秒雷管，毫秒雷管連接電雷管，電雷管引出足夠長的導線聯(lián)接起爆器，施工人員在安全地帶啟動起爆器進行爆破，引爆電雷管，繼而引爆毫秒雷管，使導爆索聯(lián)接在一起的爆破裝置同時爆炸；
(5)人工進行清碴，準確控制好標高，使下一循環(huán)放樣、鉆孔準確無誤；
(6)機械排險后人工再次進行機械清理，再將掌子面和搭頂及兩側(cè)開挖斷面噴漿封
閉；
(7)循環(huán)操作上述步驟，減少鑿巖推進過程中產(chǎn)生的梯度誤差，保證鉆眼的深度、方向、角度、間距，保證斷面不欠挖，盡可能減少超挖。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明所述鑿巖設備的消聲罩設置在缸體下部，缸體和機頭形成的水平梯級高度控制在1.8cm -2cm，鉆孔時鑿巖機能盡可能的緊貼炮孔上表面作業(yè)，最大限度減少了鑿巖推進過程中產(chǎn)生的梯度誤差，操作人員存明確的方向感，只需用鑿巖設備的上平面緊貼圍巖表面推進就能達到其最佳效果，擴大了作業(yè)范圍。轉(zhuǎn)動套與機頭、活塞與缸體等的配合尺寸更合理，既保持了零件的靈活性，又減少了運動中的噪聲。對材料的選配進行了研究，使鑿巖機的零件在保證足夠強度、剛度的條件下，重量減輕，減輕操作人員的負擔。油路設計合理，使各活動零件能得到充分的潤滑，減少零件之間的摩擦磨損。合理的氣道布局和活塞結(jié)構(gòu)設計，保證了工作過程中進尺速度快，出力大。本發(fā)明的鑿巖設備結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高，工作質(zhì)量好，且維護便捷，使用壽命長。
[0010]本發(fā)明鑿巖設備由于有一個水平面，施工過程中將鉆機緊貼圍巖推進、增加了控制開挖的調(diào)整范圍，提高了開挖過程中對超挖、欠挖的有效控制，降低了對圍巖松弛度的影響，鉆眼的精度直接影響開挖斷面的精度，控制好鉆眼的精度是當前山嶺隧道鉆爆法施工的關(guān)鍵一環(huán)，控制超欠挖和減少錯臺是鉆爆施工的核心，因此使用本鑿巖機結(jié)合光面爆破方法，提高了施工效率，隧道施工開挖支護成本減少10%-30%，增強施工安全保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明鑿巖設備的橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明鑿巖設備的俯視圖；
圖3為本發(fā)明施工方法的操作示意圖。
[0012]圖1、圖2和圖3中所示:1、釬尾套；2、轉(zhuǎn)動套；3、機頭；4、花鍵母；5、襯套；6、導向套、活塞；8、螺旋棒；9、螺旋母；10、閥；11、缸體；12、棘輪；13、把手；14、消聲罩；15、長螺桿；16、螺母；17、鑿巖設備；18、爆破點；19.錯臺。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0014]參見圖1和圖2，一種新型隧道光面開掘鑿巖設備，包括釬尾套(I)、轉(zhuǎn)動套(2)、機頭(3)、花鍵母(4)、襯套(5)、導向套(6)、活塞(7)、螺旋棒(8)、螺旋母(9)、閥(10)、缸體(11)、棘輪(12 )、把手(13 )、長螺桿(15 )、螺母(16 )，所述缸體(11)上端經(jīng)長螺桿(15 )及螺母(16)分別連接有把手(13)與機頭(3)，所述缸體(11)的左端內(nèi)壁上設置有導向套(6)，所述導向套(6)內(nèi)壁上設置有襯套(5)，所述缸體(11)內(nèi)設有活塞(7)，所述活塞(7)的右端內(nèi)壁上設置有螺旋母(9)，所述螺旋母(9)內(nèi)連接有橫向設置的螺旋棒(8)，所述螺旋棒(8)的右上端連接有棘輪(12 )，所述棘輪(12 )連接缸體(11)和把手(13 )，所述螺旋棒(8 )的中上端設有位于缸體(11)內(nèi)的閥(10 ),所述機頭(3 )上內(nèi)壁上設置有轉(zhuǎn)動套(2 ),所述轉(zhuǎn)動套(2 )左端內(nèi)壁上設置有釬尾套(I)，所述轉(zhuǎn)動套(2 )右端內(nèi)壁上設置有花鍵母(4 )。
[0015]作為一種改進,所述缸體(11)下方設置有消聲罩(14)。
[0016]作為一種改進，所述缸體(11)和機頭(3)形成的水平梯級高度差控制在1.8cm-2cm。
[0017]參見圖3，一種新型隧道光面開掘的施工方法，具體包括如下步驟:
(1)清理作業(yè)場地，準備人工開挖簡易臺車；
(2)測量人員用全站儀準確定出隧道中心線和拱頂面高程，在掌子面上布置周邊眼的位置，畫出開挖輪廓線，組織人工清除邊仰坡上的危石；
(3)連接風管，水管，通電，在待開掘的巖石上標記爆破點，將本發(fā)明所述鑿巖設備釬桿緊貼圍巖上表面，每個孔位使鑿巖設備的釬桿水平上表面與圍巖保持平行，開始鉆孔；
(4)在鉆好的孔內(nèi)按光面爆破設計的要求放入爆破裝置，安裝炸藥，所述爆破裝置的外圍為導爆索皮管，在 內(nèi)部間隔填充乳化炸藥和細沙，導爆索一端串聯(lián)毫秒雷管，毫秒雷管連接電雷管，電雷管引出足夠長的導線聯(lián)接起爆器，施工人員在安全地帶啟動起爆器進行爆破，引爆電雷管，繼而引爆毫秒雷管，使導爆索聯(lián)接在一起的爆破裝置同時爆炸；
(5)人工進行清碴，準確控制好標高，使下一循環(huán)放樣、鉆孔準確無誤；
(6)機械排險后人工再次進行機械清理，再將掌子面和搭頂及兩側(cè)開挖斷面噴漿封
閉；
(7)循環(huán)操作上述步驟，減少鑿巖推進過程中產(chǎn)生的梯度誤差，保證鉆眼的深度、方向、角度、間距，保證斷面不欠挖，盡可能減少超挖。
[0018]本發(fā)明鑿巖設備由于有一個水平面，施工過程中將鉆機緊貼圍巖推進、增加了控制開挖的調(diào)整范圍，提高了開挖過程中對超挖、欠挖的有效控制，降低了對圍巖松弛度的影響，使用本鑿巖機結(jié)合光面爆破方法，提高了施工效率，隧道施工開挖支護成本減少10%-30%，如表1中采用傳統(tǒng)設備方法和采用本發(fā)明設備方法施工的參數(shù)對比。
[0019]表1
【權(quán)利要求】
1.一種新型隧道光面開掘鑿巖設備，其特征在于:包括釬尾套、轉(zhuǎn)動套、機頭、花鍵母、襯套、導向套、活塞、螺旋棒、螺旋母、閥、缸體、棘輪、把手、長螺桿、螺母，所述缸體上端經(jīng)長螺桿及螺母分別連接有把手與機頭，所述缸體的左端內(nèi)壁上設置有導向套，所述導向套內(nèi)壁上設置有襯套，所述缸體內(nèi)設有活塞，所述活塞的右端內(nèi)壁上設置有螺旋母，所述螺旋母內(nèi)連接有橫向設置的螺旋棒，所述螺旋棒的右上端連接有棘輪，所述棘輪連接缸體和把手，所述螺旋棒的中上端設有位于缸體內(nèi)的閥，所述機頭上內(nèi)壁上設置有轉(zhuǎn)動套，所述轉(zhuǎn)動套左端內(nèi)壁上設置有釬尾套，所述轉(zhuǎn)動套右端內(nèi)壁上設置有花鍵母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型隧道光面開掘鑿巖設備，其特征在于:所述缸體下方設置有消聲罩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型隧道光面開掘鑿巖設備，其特征在于:所述缸體和機頭形成的水平梯級高度差控制在1.8cm -2cm。
4.一種新型隧道光面開掘的施工方法，其特征在于:所述施工方法包括如下步驟: (1)清理作業(yè)場地，準備人工開挖簡易臺車； (2)測量人員用全站儀準確定出隧道中心線和拱頂面高程，在掌子面上布置周邊眼的位置，畫出開挖輪廓線，組織人工清除邊仰坡上的危石； (3)連接風管，水管，通電，在待開掘的巖石上標記爆破點，將本發(fā)明所述鑿巖設備釬桿緊貼圍巖上表面，每個孔位使鑿巖設備的釬桿水平上表面與圍巖保持平行，開始鉆孔； (4)在鉆好的孔內(nèi)按光面爆破設計的要求放入爆破裝置，安裝炸藥，所述爆破裝置的外圍為導爆索皮管，在內(nèi)部間隔填充乳化炸藥和細沙，導爆索一端串聯(lián)毫秒雷管，毫秒雷管連接電雷管，電雷管引出足夠長的導線聯(lián)接起爆器，施工人員在安全地帶啟動起爆器進行爆破，引爆電雷管，繼而引爆毫秒雷管，使導爆索聯(lián)接在一起的爆破裝置同時爆炸； (5)人工進行清碴，準確控制好標高，使下一循環(huán)放樣、鉆孔準確無誤； (6)機械排險后人工再次進行機械清理，再將掌子面和搭頂及兩側(cè)開挖斷面噴漿封閉； (7)循環(huán)操作上述步驟，減少鑿巖推進過程中產(chǎn)生的梯度誤差，保證鉆眼的深度、方向、角度、間距，保證斷面不欠挖，盡可能減少超挖。
【文檔編號】E21D9/00GK104033155SQ201410266410
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】胡銘益 申請人:湖南銘益隧道工程技術(shù)有限公司