本發(fā)明屬于隧道施工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，隧道中心深埋水溝施工現(xiàn)場(chǎng)大多采用爆破方法，即采用氣腿式鑿巖機(jī)、潛孔鉆機(jī)或三臂鑿巖臺(tái)車(chē)對(duì)中心水溝打設(shè)豎向預(yù)裂孔或縱向水平孔，采用爆破方法分階段完成中心深埋水溝開(kāi)挖，在施工中常存在以下問(wèn)題：

2、(1)爆破開(kāi)挖超欠挖現(xiàn)象嚴(yán)重。由于中心水溝整體截面大多呈倒梯形,在爆破開(kāi)挖施工中受?chē)鷰r條件、鉆眼機(jī)具、鉆眼質(zhì)量、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)影響，中心深埋水溝爆破后常出現(xiàn)超欠挖現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土回填量浪費(fèi)嚴(yán)重。

3、(2)水溝開(kāi)挖工序干擾大，施工工效低。中心深埋水溝布置于仰拱底部，受開(kāi)挖作業(yè)面空間狹窄，與掌子面工序交叉作業(yè)影響，中心水溝施工常存在開(kāi)挖工效低，制約隧道整體施工進(jìn)度的問(wèn)題。

4、(3)施工工序繁雜，施工質(zhì)量控制難度大。中心深埋水溝爆破開(kāi)挖成型后，后續(xù)施工涉及出渣、護(hù)壁噴射混凝土、水管基座安設(shè)、水管安裝、砂礫反濾層回填作業(yè)等多道工序，施工質(zhì)量不易控制。

5、(4)影響隧道安全施工。在圍巖不良地段，若中心水溝開(kāi)挖用時(shí)較長(zhǎng)，將導(dǎo)致仰拱初支封閉成環(huán)不及時(shí)，增加隧道安全施工風(fēng)險(xiǎn)。

6、針對(duì)上述問(wèn)題，亟需本領(lǐng)域技術(shù)人員提出一種采用非爆破的方式進(jìn)行隧道中心水溝的施工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置及方法，用于解決上述問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，包括：支撐架、移動(dòng)框、升降裝置、切割裝置、移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置和移動(dòng)裝置，所述移動(dòng)框在所述支撐架上滑動(dòng)連接，所述升降裝置安裝在所述移動(dòng)框上，所述升降裝置包括支撐板，所述切割裝置包括電機(jī)、鋸盤(pán)和鋸盤(pán)罩，所述電機(jī)安裝在所述支撐板上，所述鋸盤(pán)安裝在所述電機(jī)的輸出端，所述鋸盤(pán)罩安裝在所述支撐板的端部，所述電機(jī)的輸出端穿過(guò)所述鋸盤(pán)罩，所述鋸盤(pán)在所述鋸盤(pán)罩內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置安裝在所述支撐架的前端，所述移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端與所述移動(dòng)框固定連接，所述移動(dòng)裝置安裝在所述支撐架的底端。

4、進(jìn)一步地，所述切割裝置設(shè)置為兩個(gè)，兩個(gè)所述電機(jī)相對(duì)設(shè)置在所述支撐板上，兩個(gè)所述電機(jī)的輸出端朝向相反。

5、進(jìn)一步地，還包括液壓供油裝置，所述液壓供油裝置安裝在所述支撐架的后端；所述升降裝置還包括第一液壓伸縮桿，多個(gè)所述第一液壓伸縮桿吊裝在所述移動(dòng)框中，所述支撐板連接在多個(gè)所述第一液壓伸縮桿的底端，所述第一液壓伸縮桿與所述液壓供油裝置管路連通。

6、進(jìn)一步地，所述移動(dòng)框包括橫板和一對(duì)移動(dòng)架，多個(gè)所述橫板固定安裝在一對(duì)所述移動(dòng)架之間，所述移動(dòng)架上設(shè)置有多個(gè)滑槽，所述支撐架設(shè)置有上橫梁和中橫梁，所述上橫梁和所述中橫梁上均設(shè)置滑軌，所述滑槽與所述滑軌滑動(dòng)連接。

7、進(jìn)一步地，所述升降裝置還包括一對(duì)導(dǎo)向槽，兩個(gè)所述導(dǎo)向槽分別豎直安裝在兩個(gè)所述移動(dòng)架的相對(duì)一側(cè)，所述支撐板上設(shè)置有導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部與所述導(dǎo)向槽滑動(dòng)連接。

8、進(jìn)一步地，所述移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置為第二液壓伸縮桿，多個(gè)所述第二液壓伸縮桿安裝在所述支撐架的前端，所述第二液壓伸縮桿的輸出端與所述移動(dòng)框固定連接，所述第二液壓伸縮桿與所述液壓供油裝置管路連通。

9、進(jìn)一步地，所述移動(dòng)裝置為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪，所述支撐架設(shè)置有下梁，所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪安裝在所述下梁的底端，所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪與所述液壓供油裝置管路連通。

10、進(jìn)一步地，還包括液壓頂升桿，多個(gè)所述液壓頂升桿安裝在所述下梁中，所述液壓頂升桿的輸出端豎直向下，所述液壓頂升桿與所述液壓供油裝置管路連通。

11、一種隧道中心深埋水溝非爆破施工方法，包括如下步驟：

12、s1.測(cè)量隧道并確定中心水溝的施工位置；

13、s2.隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪移動(dòng)到中心水溝的施工位置，多個(gè)液壓頂升桿向下伸長(zhǎng)并抵接隧道中心的地面；

14、s3.打開(kāi)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)鋸盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一液壓伸縮桿向下伸長(zhǎng)，鋸盤(pán)接觸隧道中心地面，并逐漸向下切割地面，直到鋸盤(pán)移動(dòng)到目標(biāo)位置；

15、s4.第二液壓伸縮桿伸長(zhǎng)推動(dòng)移動(dòng)框在支撐架上移動(dòng)，鋸盤(pán)隨著移動(dòng)框的移動(dòng)對(duì)隧道中心進(jìn)行直線切割；

16、s5.當(dāng)移動(dòng)框在支撐架上從一端移動(dòng)到另一端后，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，第一液壓伸縮桿收縮，鋸盤(pán)脫離隧道中心地面；第二液壓伸縮桿收縮，將移動(dòng)框帶回到在支撐架上的初始端；液壓頂升桿收縮，直到液壓頂升桿底端脫離地面，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪落帶著整個(gè)裝置繼續(xù)向前移動(dòng)；

17、s6.重復(fù)步驟s2-s5，直到完成隧道中心的地面切割。

18、進(jìn)一步地，完成步驟s6之后還包括步驟s7，當(dāng)隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置為一個(gè)切割裝置時(shí)，隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置調(diào)轉(zhuǎn)方向完成另一個(gè)切割縫的施工，然后在挖掘機(jī)的輸出端安裝炮錘，對(duì)兩個(gè)切割縫之間的隧道中心地面進(jìn)行破碎；當(dāng)隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置為兩個(gè)切割裝置時(shí)，兩個(gè)切割裝置切割出兩條切割縫，然后在挖掘機(jī)的輸出端安裝炮錘，直接對(duì)兩個(gè)切割縫之間的隧道中心地面進(jìn)行破碎；最后清理碎石完成隧道中心深埋水溝的非爆破施工。

19、本發(fā)明的有益效果在于：

20、本發(fā)明采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)鋸盤(pán)切割的方式，避免采用爆破施工，提高了施工的安全性；第一液壓伸縮桿帶動(dòng)支撐板向下移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋸片在旋轉(zhuǎn)切割的過(guò)程中逐漸向下移動(dòng)，直到達(dá)到切割的目標(biāo)深度，避免了超欠挖的情況發(fā)生；第二液壓伸縮桿驅(qū)動(dòng)移動(dòng)框在支撐架中移動(dòng)，結(jié)合液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪和液壓頂升桿，使鋸盤(pán)完成一段長(zhǎng)度的切割之后進(jìn)行下一段的切割，直到完成整個(gè)隧道中心水溝的切割縫，最后借助挖掘機(jī)和炮錘在兩條切割縫之間進(jìn)行破碎，清理碎石完成隧道中心深埋水溝的非爆破施工，本發(fā)明施工工序簡(jiǎn)單，提高了施工的效率。

技術(shù)特征：

1.一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，包括：支撐架(10)、移動(dòng)框(20)、升降裝置(30)、切割裝置(40)、移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置和移動(dòng)裝置，所述移動(dòng)框(20)在所述支撐架(10)上滑動(dòng)連接，所述升降裝置(30)安裝在所述移動(dòng)框(20)上，所述升降裝置(30)包括支撐板(31)，所述切割裝置(40)包括電機(jī)(41)、鋸盤(pán)(42)和鋸盤(pán)罩(43)，所述電機(jī)(41)安裝在所述支撐板(31)上，所述鋸盤(pán)(42)安裝在所述電機(jī)(41)的輸出端，所述鋸盤(pán)罩(43)安裝在所述支撐板(31)的端部，所述電機(jī)(41)的輸出端穿過(guò)所述鋸盤(pán)罩(43)，所述鋸盤(pán)(42)在所述鋸盤(pán)罩(43)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置安裝在所述支撐架(10)的前端，所述移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端與所述移動(dòng)框(20)固定連接，所述移動(dòng)裝置安裝在所述支撐架(10)的底端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，所述切割裝置(40)設(shè)置為兩個(gè)，兩個(gè)所述電機(jī)(41)相對(duì)設(shè)置在所述支撐板(31)上，兩個(gè)所述電機(jī)(41)的輸出端朝向相反。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，還包括液壓供油裝置(70)，所述液壓供油裝置(70)安裝在所述支撐架(10)的后端；所述升降裝置(30)還包括第一液壓伸縮桿(32)，多個(gè)所述第一液壓伸縮桿(32)吊裝在所述移動(dòng)框(20)中，所述支撐板(31)連接在多個(gè)所述第一液壓伸縮桿(32)的底端，所述第一液壓伸縮桿(32)與所述液壓供油裝置(70)管路連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，所述移動(dòng)框(20)包括橫板(21)和一對(duì)移動(dòng)架(22)，多個(gè)所述橫板(21)固定安裝在一對(duì)所述移動(dòng)架(22)之間，所述移動(dòng)架(22)上設(shè)置有多個(gè)滑槽(221)，所述支撐架(10)設(shè)置有上橫梁(11)和中橫梁(12)，所述上橫梁(11)和所述中橫梁(12)上均設(shè)置滑軌(13)，所述滑槽(221)與所述滑軌(13)滑動(dòng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，所述升降裝置(30)還包括一對(duì)導(dǎo)向槽(33)，兩個(gè)所述導(dǎo)向槽(33)分別豎直安裝在兩個(gè)所述移動(dòng)架(22)的相對(duì)一側(cè)，所述支撐板(31)上設(shè)置有導(dǎo)向部(311)，所述導(dǎo)向部(311)與所述導(dǎo)向槽(33)滑動(dòng)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，所述移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置為第二液壓伸縮桿(50)，多個(gè)所述第二液壓伸縮桿(50)安裝在所述支撐架(10)的前端，所述第二液壓伸縮桿(50)的輸出端與所述移動(dòng)框(20)固定連接，所述第二液壓伸縮桿(50)與所述液壓供油裝置(70)管路連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，所述移動(dòng)裝置為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪(60)，所述支撐架(10)設(shè)置有下梁(14)，所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪(60)安裝在所述下梁(14)的底端，所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶輪(60)與所述液壓供油裝置(70)管路連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置，其特征在于，還包括液壓頂升桿(80)，多個(gè)所述液壓頂升桿(80)安裝在所述下梁(14)中，所述液壓頂升桿(80)的輸出端豎直向下，所述液壓頂升桿(80)與所述液壓供油裝置(70)管路連通。

9.一種隧道中心深埋水溝非爆破施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種隧道中心深埋水溝非爆破施工方法，其特征在于，完成步驟s6之后還包括步驟s7，當(dāng)隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置為一個(gè)切割裝置(40)時(shí)，隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置調(diào)轉(zhuǎn)方向完成另一個(gè)切割縫的施工，然后在挖掘機(jī)的輸出端安裝炮錘，對(duì)兩個(gè)切割縫之間的隧道中心地面進(jìn)行破碎；當(dāng)隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置為兩個(gè)切割裝置(40)時(shí)，兩個(gè)切割裝置(40)切割出兩條切割縫，然后在挖掘機(jī)的輸出端安裝炮錘，直接對(duì)兩個(gè)切割縫之間的隧道中心地面進(jìn)行破碎；最后清理碎石完成隧道中心深埋水溝的非爆破施工。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種隧道中心深埋水溝非爆破施工裝置及方法，屬于隧道施工設(shè)備領(lǐng)域，包括：支撐架、移動(dòng)框、升降裝置、切割裝置、移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置、移動(dòng)裝置，移動(dòng)框在支撐架上滑動(dòng)，升降裝置安裝在移動(dòng)框上，電機(jī)安裝在支撐板上，鋸盤(pán)安裝在電機(jī)輸出端，鋸盤(pán)罩安裝在支撐板端部，鋸盤(pán)在鋸盤(pán)罩內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置安裝在支撐架前端，移動(dòng)框驅(qū)動(dòng)裝置輸出端與移動(dòng)框連接，移動(dòng)裝置安裝在支撐架底端。本發(fā)明通過(guò)鋸盤(pán)向下切割以及沿著隧道中心直線切割形成切割縫，再利用炮錘對(duì)兩條切割縫之間進(jìn)行破碎，直到完成隧道中心水溝的施工，本發(fā)明能夠避免超欠挖，對(duì)其他施工工序干擾小，施工簡(jiǎn)單且簡(jiǎn)單，提高了隧道中心水溝的施工效率。

技術(shù)研發(fā)人員：武永珍,申雪松,王金,傅重陽(yáng),鄭保才,雒勝德,王杰,余烽,張澤鋒,劉為國(guó),萬(wàn)云乾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵三局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8