專(zhuān)利名稱(chēng)：用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于ー種隧道施工方法，特別涉及一種用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法。
背景技術(shù)：
目前，特長(zhǎng)隧道施工方法主要采用鉆爆法和掘進(jìn)法兩種方法。這兩種方法存在如下缺陷 I、鉆爆法(I)鉆爆法為減少對(duì)圍巖的撓動(dòng)，雖然已實(shí)現(xiàn)光面爆破、預(yù)裂爆破等，但是，爆破對(duì)軟弱圍巖的擾動(dòng)仍不能克服。(2)長(zhǎng)隧道施工中，設(shè)置多座斜井，將長(zhǎng)隧道分割成幾段施工是縮短エ期的常用辦法。但由于用鉆爆法修建斜井速度很慢，需要增加斜井?dāng)?shù)量來(lái)加快進(jìn)度、節(jié)省エ期，因此增加了隧道施工的成本，破壞了隧道斜井周邊植被及地下水環(huán)境。(3)鉆爆法施工無(wú)法將隧道開(kāi)挖過(guò)程中的各エ序連續(xù)起來(lái)，從而影響施工速度和施工的安全性。2、掘進(jìn)機(jī)(TBM)法掘進(jìn)機(jī)法屬機(jī)械切割破巖，對(duì)圍巖擾動(dòng)小，開(kāi)挖面平整圓順，超欠挖少，可以有效降低施工地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。目前廣泛應(yīng)用于交通、水利、城建、等行業(yè)工程建設(shè)中。目前，我國(guó)在隧道施工中普遍采用直徑大于IOm的大直徑掘進(jìn)機(jī)，由于掘進(jìn)機(jī)直徑大，既增加了掘進(jìn)機(jī)設(shè)備投入，又増加了在山區(qū)長(zhǎng)隧道中使用和運(yùn)輸難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，該方法采用小直徑掘進(jìn)機(jī)首先掘進(jìn)長(zhǎng)隧道斜井和導(dǎo)坑，再采用多工作面鉆爆法擴(kuò)大、襯砌，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道分段快速施工。如上構(gòu)思，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，其特征在于用一臺(tái)小直徑掘進(jìn)機(jī)從隧道低端洞口上導(dǎo)坑位置，向隧道高端洞ロ掘迸，至4-8km處的上導(dǎo)坑位置轉(zhuǎn)向沿斜井掘出，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道快速施工，同時(shí)形成斜井“高煙囪”自吸式通風(fēng)。上述斜井長(zhǎng)度< 1500m，坡度16°。上述小直徑掘進(jìn)機(jī)的直徑小于隧道的建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓，即隧限直徑。上述小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)隧道的斜井和上導(dǎo)坑的具體方法是采用雙線合修的單洞形式，設(shè)置一座斜井，用一臺(tái)小直徑掘進(jìn)機(jī)從隧道低端洞口上導(dǎo)坑位置，向隧道高端洞ロ掘進(jìn)，至6km處的上導(dǎo)坑位置轉(zhuǎn)向沿斜井掘出，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道快速施工；同時(shí)，利用斜井井口與隧道底高差及洞內(nèi)、外溫度差的“高煙囪”效應(yīng)，利用通風(fēng)機(jī)和軟管將新風(fēng)從隧道低端洞ロ吸入，并送到掘進(jìn)機(jī)工作面，形成巷道式節(jié)能通風(fēng)。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果
I、本發(fā)明采用掘進(jìn)機(jī)施工導(dǎo)坑的掘進(jìn)速度是鉆爆法掘進(jìn)斜井速度的3-5倍，從而使長(zhǎng)隧道分段少，減少斜井?dāng)?shù)量，減少對(duì)植被和地下水環(huán)境破壞。2、本發(fā)明采用掘進(jìn)機(jī)快速施工上導(dǎo)坑、斜井，有利隧道組織多工作面擴(kuò)挖，從而達(dá)到長(zhǎng)隧快做的目的。3、本發(fā)明采用掘進(jìn)機(jī)快速施工上導(dǎo)坑、斜井，有利于提前探明地質(zhì)、有利于排水、施工通風(fēng)和運(yùn)輸組織。4、本發(fā)明采用掘進(jìn)機(jī)快速施工上導(dǎo)坑、斜井，作業(yè)環(huán)境好，施工安全。5、本發(fā)明采用小直徑掘進(jìn)機(jī)先掘進(jìn)長(zhǎng)隧道斜井及導(dǎo)坑，能為長(zhǎng)隧道的設(shè)計(jì)與施工帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn)可對(duì)隧道軸線范圍的地層連續(xù)地地質(zhì)調(diào)查；能對(duì)隧道支護(hù)系統(tǒng)作進(jìn)ー步精確的設(shè) 計(jì)，利用掘進(jìn)機(jī)對(duì)圍巖擾動(dòng)小，可使用最少數(shù)量的初期支護(hù)手段；易于大斷面擴(kuò)施工，建成軟弱地帯隧道；使巖體中的高地應(yīng)カ預(yù)先釋放，減少巖爆風(fēng)險(xiǎn)；能規(guī)劃和安排隧道多個(gè)エ作面開(kāi)挖、支護(hù)和襯砌作業(yè)，確保隧道規(guī)劃的建設(shè)エ期。


圖I是本發(fā)明的施工示意圖。
具體實(shí)施例方式以長(zhǎng)度IOkm高速鉄路客專(zhuān)隧道，采用合修的單洞形式，擬設(shè)置I座斜井，用I臺(tái)小直徑掘進(jìn)機(jī)從隧道低端洞ロ I的上導(dǎo)坑2位置，向隧道高端洞ロ 3掘進(jìn)，至6km處的上導(dǎo)坑位置轉(zhuǎn)向沿斜井4掘出，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道快速施工，見(jiàn)圖I，斜井長(zhǎng)度1500m以內(nèi)，坡度16°為例，說(shuō)明如下(I)根據(jù)特長(zhǎng)隧道及其斜井位置的工程地質(zhì)、水文地條件、斜井在施工中和在隧道營(yíng)運(yùn)中的功能要求、特長(zhǎng)隧道的建設(shè)エ期等，確定選用掘進(jìn)機(jī)直徑、功能及主參數(shù)后，即可進(jìn)行該長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑、斜井的施工組織設(shè)計(jì)，培訓(xùn)人員，組織實(shí)施。(2)掘進(jìn)機(jī)施工上導(dǎo)坑以800m/月速度向前方6km處掘迸，同時(shí)開(kāi)挖隧道低端上半斷面作業(yè)面5、6和隧道低端下半斷面作業(yè)面7，轉(zhuǎn)向以450m/月速度上坡掘進(jìn)斜井出洞，同時(shí)開(kāi)挖斜井エ區(qū)隧道上半斷面擴(kuò)挖面8、9和斜井エ區(qū)隧道全斷面擴(kuò)挖面10，然后完成隧道高端全斷或半斷面11的作業(yè)，總歷時(shí)約11個(gè)月形成斜井“高煙囪”自吸式通風(fēng)條件。(3)完善斜井供電、提升設(shè)備、軌道安裝、大能力皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝(帶寬1400_，能力1200t/h)、安裝塊石破碎站(600t/h或350t/h)、建斜井井底車(chē)場(chǎng)等，為多工作面鉆爆法施工提供大能力排碴、進(jìn)料條件。(4)該隧道至少用4個(gè)工作面以150m/月速度，在第25個(gè)月內(nèi)可完成隧道上半面擴(kuò)挖、支護(hù)。(5)再用23個(gè)月即總歷時(shí)48個(gè)月，可完成IOkm隧道的施工任務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，其特征在于用一臺(tái)小直徑掘進(jìn)機(jī)從隧道低端洞口上導(dǎo)坑位置，向隧道高端洞口掘進(jìn)，至4-8km處的上導(dǎo)坑位置轉(zhuǎn)向沿斜井掘出，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道快速施工，同時(shí)形成斜井“高煙囪”自吸式通風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，其特征在于上述斜井長(zhǎng)度< 1500m，坡度16°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，其特征在于上述小直徑掘進(jìn)機(jī)的直徑小于隧道的建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓，即隧限直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，其特征在于上述小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)隧道的斜井和上導(dǎo)坑的具體方法是采用雙線合修的單洞形式，設(shè)置一座斜井，用一臺(tái)小直徑掘進(jìn)機(jī)從隧道低端洞口上導(dǎo)坑位置，向隧道高端洞口掘進(jìn)，至6km處的上導(dǎo)坑位置轉(zhuǎn)向沿斜井掘出，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道快速施工；同時(shí)，利用斜井井口與隧道底高差及洞內(nèi)、外溫度差的“高煙囪”效應(yīng)，利用通風(fēng)機(jī)和軟管將新風(fēng)從隧道低端洞口吸入，并送到掘進(jìn)機(jī)工作面，形成巷道式節(jié)能通風(fēng)。
全文摘要
一種用小直徑掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)特長(zhǎng)隧道上導(dǎo)坑和斜井的隧道修建法，用一臺(tái)小直徑掘進(jìn)機(jī)從隧道低端洞口上導(dǎo)坑位置，向隧道高端洞口掘進(jìn)，至4-8km處的上導(dǎo)坑位置轉(zhuǎn)向沿斜井掘出，實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道施工，同時(shí)形成斜井“高煙囪”自吸式通風(fēng)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道多工作面鉆眼爆破與機(jī)械破巖技術(shù)相結(jié)合的快速施工，具有安全、快速、掘進(jìn)機(jī)費(fèi)用較低、適合我國(guó)山區(qū)特長(zhǎng)隧道修建的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21D9/00GK102787844SQ201210250028
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者劉樹(shù)山, 宋修元, 徐潤(rùn)澤, 柴永模, 毛東暉, 鄒春華 申請(qǐng)人:中鐵十三局集團(tuán)有限公司