專利名稱：隧道施工方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各項獨立權(quán)利要求前序部分所述的隧道施工的一種方法和裝置。這種方法和裝置適用于在土壤參數(shù)可望具有有限停留時間的山地掘進(jìn)隧道?！八淼馈币辉~在這里是泛指任一種待掘進(jìn)的管形隧道，例如或多或少水平延伸的道路隧道或通道，但也可能是巖洞或空洞。
為了在上述條件下掘進(jìn)隧道，必須防止支護設(shè)置之前剛完成的掘進(jìn)段發(fā)生崩落，或者松動的石塊從隧道壁上掉到隧道中。為此，現(xiàn)有的方法都采用噴混凝土施工法和有掩護支架或無掩護支架的機械式隧道掘進(jìn)。
在用噴混凝土施工法的情況下，用挖土機或部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機進(jìn)行掘進(jìn)。在掘進(jìn)后，隧道襯筒容許變形，所以引起托環(huán)形式的變形阻力。這種托環(huán)包圍空腔并阻止巖石繼續(xù)移入空腔中。但這種變形不容許變得太大，以至由于超載而引起松動。薄的噴混凝土支護限制這種變型，即這種支護象變形的彈簧那樣隨不斷增加的變形而反方向作用一個變大的阻力。噴混凝土施工方法的主要應(yīng)用范圍為堅硬巖石。這種巖石可能有很小的裂縫，但也可能有大的裂縫，并失去了堅固性。粘聚性的和無粘聚性的松動巖石也是可能的應(yīng)用范圍。
在帶有掩護支架的機械式隧道掘進(jìn)的情況下，用機械的工具開挖系統(tǒng)進(jìn)行施工。其中，工具可以是具有切割輪或掘進(jìn)機刀盤的整體斷面掘進(jìn)機的形式同時加工整個開挖面。在采用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機的情況下，開挖面前壁進(jìn)行多次開挖。掩護支架是一種隨著隧道掘進(jìn)機不斷移動的支護，在它的保護下裝入圍巖支護。帶有掩護支架和切割輪的隧道掘進(jìn)機用在穩(wěn)定的開挖面的松動巖石中，而帶有掘進(jìn)機刀盤的掘進(jìn)機則用于不穩(wěn)定的工作面。部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機用于穩(wěn)定的工作面。
在無掩護支架的機械式隧道掘進(jìn)時，工作面的開挖與有掩護支架的機械式隧道掘進(jìn)是相同的。在使用過程中，掘進(jìn)機錨緊在圍巖上。支護工程與掘進(jìn)分開在稍后的時間進(jìn)行。這種掘進(jìn)機的使用范圍是堅硬巖石。
噴混凝土施工法具有如下的缺點
工作安全性在隧道掘進(jìn)開挖一次后，工人處于不安全的范圍并特別危險。由于噴射混凝土?xí)r大的反彈和產(chǎn)生塵土，工人健康受到嚴(yán)重?fù)p害。
費用由于在噴射混凝土?xí)r出現(xiàn)反彈，這時噴射的混凝土沒有被完全利用，所以這種方法造成很高的材料費用。
可能需要的提前的支護引起附加的費用，因為這種支護沒有對噴射混凝土殼層的以后的承載能力一起考慮。
人員施工需要良好培訓(xùn)的人員，而今天則只有很少的這種人員。
施工速度因為掘進(jìn)和噴混凝土支護必須相繼進(jìn)行，施工過程不能同步，因此，施工速度慢。
承載能力難于進(jìn)行工程狀況的靜力核算。在短的停留時間情況下，橫斷面需要多次部分開挖，從而增加沉陷。
帶掩護支架的機械式隧道掘進(jìn)具有如下的缺點由于隧道掘進(jìn)機是根據(jù)相應(yīng)的隧道幾何形狀和地質(zhì)情況單獨制造的，這種隧道掘進(jìn)機常常只適用于一種任務(wù)，所以造成高昂的設(shè)備費用。由于高昂的設(shè)備費用，掩護支架式掘進(jìn)機用于掘進(jìn)短的隧道是不經(jīng)濟的。只可能開挖圓形橫截面。在給定建筑接近限界圖的情況下，最小的隧道橫斷面只有在特殊情況中才是圓形的，所以由于超挖的原因而引起費用增加。在隧道縱向內(nèi)改變的隧道橫斷面(例如道路施工的停車場或地下鐵道的火車站)不可能用機器開挖。
除了帶掩護支架的機械式隧道掘進(jìn)的這些缺點外，無掩護支架的掘進(jìn)機具有如下的缺點由于支護的設(shè)置在時間上遲于掘進(jìn)并單獨進(jìn)行，所以難于反應(yīng)變化的巖石情況。如果在掘進(jìn)機范圍內(nèi)必須進(jìn)行支護工程，則會妨礙掘進(jìn)。此外，存在著掘進(jìn)機被掩埋的危險。
本發(fā)明旨在提出一種可在山地進(jìn)行快速的、經(jīng)濟的和安全的掘進(jìn)隧道的隧道施工方法和裝置。
這個目的是由各項獨立權(quán)利要求的各種特征來實現(xiàn)的。各項從屬權(quán)利要求敘述本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例。
下面參照附圖來說明本發(fā)明的各種實施例，附圖表示

圖1A、B表示本發(fā)明的基本的第一實施例；圖2A-C表示本發(fā)明方法的示意的單個步驟；圖3-5表示該方法的部分示意的特殊實施例；圖6表示本發(fā)明的一種裝置；圖7表示本發(fā)明的另一種裝置；圖8表示本發(fā)明的又一種裝置。
在圖1A中，示意地和不按比例地示出了平行于縱軸的待掘進(jìn)的隧道10的斷面圖，在圖1B中則示出了垂直于縱軸剖開的幾個剖面。在圍巖11、12中掘進(jìn)隧道10。參照號11表示包圍隧道的基巖，12表示要挖掉的石料。參照號13表示用一種有承載能力的材料例如混凝土制成的人造支承層。14表示本發(fā)明的裝置(開槽機)，15表示由該開槽機14制成的槽，16表示工作面前壁，17表示隧道的支護。
本發(fā)明方法具有下列步驟，這些步驟在圖2A-2C中示意地示出(1)在工作面前壁16開始對要開挖的隧道的要支護的范圍開鑿一條縫15，此縫大致沿隧道10的圓周方向和掘進(jìn)方向(圖2A中的箭頭A和B)延伸，且其厚度大致位于徑向內(nèi)(箭頭C)。該槽15在圓周方向至少延伸整個要支護的范圍，并在隧道掘進(jìn)方向延伸到各種結(jié)構(gòu)參數(shù)和/或機構(gòu)參數(shù)容許的程度。該槽位于以后的支護17所在的范圍內(nèi)或更向外一些。
(2)已開挖的槽15用一種有承載能力的材料、最好用快速凝固的混凝土灌注，并變成支承層13。
(3)然后工作面前壁16在支承層13的保護下進(jìn)行開挖，并在必要時設(shè)置另一個支護17。
(4)緊接著再次依次進(jìn)行1-3的步驟。
用步驟(1)-(4)描述了隧道掘進(jìn)的本發(fā)明方法。在這種方法中，槽15是提前制作的。該槽用一種有承載能力的材料例如混凝土灌注。在這樣形成的具有承載能力的支承層13的保護下，對隧道10進(jìn)行掘進(jìn)。如果把注意力只放在支承層13的施工方法上，則只需注意步驟(1)和(2)，并在必要時重復(fù)進(jìn)行這兩個步驟。如果只注意槽15的制作方法，則只需必要時重復(fù)進(jìn)行步驟(1)。
本發(fā)明的方法用于這種情況的隧道掘進(jìn)是特別有利的，即隧道掘進(jìn)的巖石一側(cè)是獨立的、帶斜坡的工作面前壁，另一側(cè)強度不大，以致隧道只用鉆爆掘進(jìn)即可。
這個方法可用于變化的幾何形狀和地質(zhì)情況。工人在提前的支護的保護下進(jìn)行施工。與常規(guī)的方法比較，減少了工人的健康損害。這種方法可實現(xiàn)較小變形的掘進(jìn)，因而對地表面的損害較小。如果支承層設(shè)計成可計及隧道襯筒的承載能力，則后面要設(shè)置的內(nèi)支護(圖1A中的參照號17)便可設(shè)計得弱一些，或者完全取消，這會帶來明顯的經(jīng)濟效益。在掘進(jìn)過程中可制造不同的隧道橫斷面形狀和/或隧道橫斷面面積。在這種情況下，只須分別相應(yīng)地控制制作支承層的裝置14即可。
下面敘述上述步驟(1)至(4)的幾種方案和改進(jìn)。
待開挖的和待灌注的槽15的-從而待形成的支承層13的尺寸和位置的確定取決于不同的參數(shù)。在圖1和2所示的實施例中，槽15只在隧道圓周的一部分延伸。這在由于地質(zhì)的局部障礙而只須支護隧道的一部分的情況下可能是意義重大的。這時，槽15設(shè)計成使支承層13在挖掉位于下面的巖石后支承在一個具有承載能力的支座上。但該槽也可作成環(huán)形，如圖3所示。例如當(dāng)隧道在一種巖石中掘進(jìn)、而這種巖石在常規(guī)方法情況下需要徑向環(huán)繞的支護時則可選擇這種可能性。此時形成一層完整的環(huán)繞支承層13，下面叫做托圈，該托圈不需要單個支座，而是面積支承。
承受支承層13的槽15提前制成，并跟隨設(shè)計的隧道輪廓。只要涉及的是一個完整的環(huán)繞托壞，則可跟隨一條螺旋線(圖4A)。該螺施線的螺距與開槽機的加工寬度一致。該螺旋線可沿隧道輪廓這樣傾斜，即它在隧道掘進(jìn)方向內(nèi)上方位于下方的前面(圖4B)。相對于垂直線的這個傾斜度也可體現(xiàn)到待形成的工作面前壁，所以這種工作面崩落的危險較小。傾斜角度根據(jù)巖石參數(shù)選擇。
特別是在傾斜工作面16的情況中，該螺旋線可在不同的觀點、特別是機械結(jié)構(gòu)的觀點和工作面16穩(wěn)定的觀點的情況下實現(xiàn)最佳化。
在對機械來說最簡單的情況中，螺旋線是這樣設(shè)計的，即在一圈內(nèi)，該螺旋線的曲率的變化在由土壤條件(巖石參數(shù))預(yù)先給定的工作面坡度時最小。從而對槽機操作靈活性的要求變得很小。
螺旋線也可在工作面穩(wěn)定性的觀點的情況下實現(xiàn)最佳化。工作面穩(wěn)定所需的坡度是由巖石參數(shù)預(yù)先確定的。從而可得出相應(yīng)一圈中待產(chǎn)生的支承層的位于最前面的點的位置。在位于最前面的點和位于最后面的點之間的最短的連接線在螺旋線展開時為一條直線。從這種途徑得出的邊緣曲線在隧道側(cè)具有一個最小的曲率，從而導(dǎo)致一個具有幾乎恒定的坡度的工作面，因此達(dá)到最大的穩(wěn)定性。
運動的頂點在這種情況中不位于隧道的頂部和底部。
一個完整的環(huán)作為螺旋線的特殊情況也是可能的(圖4C)。
在一圈的過程中，通過槽寬(開槽的寬度)的變化可實現(xiàn)隧道走向的曲率。為此，開槽機的開槽寬度或者加大或者減少，或者在開槽機恒定的開槽寬度的情況下，將前面一圈制作的支承層的一部分重新用開槽機除去。
在開槽時挖松的石料用適當(dāng)?shù)难b置運送到工作面。為此，必要時朝工作面挖掘。挖掘可用開槽機14同時進(jìn)行和由開槽機本身或一種單獨的機具進(jìn)行。通過這種挖掘進(jìn)行石料、能量和信號傳輸。
開槽裝置14的第一次駛?cè)霂r石中，在一般制作的工作面16的情況下例如可簡單地由一種運輸工具例如一輛載重汽車的載貨面積來進(jìn)行，為此只需考慮開槽機在該處有一個支座即可。開槽機從該處掘進(jìn)巖石，然后沿隧道圓周加工，并在該處進(jìn)行它的有規(guī)律的作業(yè)。
最好在槽挖好后立即用混凝土灌注該槽15?；炷量蓮墓ぷ髅?、也可從開槽機的后面送入空的槽中。可用快速凝固的混凝土，這種混凝土的凝固時間只以秒計。
在這里應(yīng)當(dāng)指出，雖然上面述及用混凝土灌注，但也可用別的材料，只要這類材料在其主要參數(shù)上(例如開始時可造型，然后可承受壓力)與混凝土相似即可。
如果制成的支承層要計及以后隧道的承載能力，則該支承層必須建造在隧道輪廓的位置上?？扇∠Ｒ?guī)隧道掘進(jìn)的其他超前支護，例如對以后隧道的承載能力不起作用的超前插板或樁。
在該槽中灌注的混凝土在幾秒鐘內(nèi)凝固并附加地受模板支承，所以混凝土不會由于開挖而流入隧道中。
在環(huán)繞的托環(huán)13的情況下，可連續(xù)掘進(jìn)隧道10，例如可按這樣的方式進(jìn)行，即工作面16分別在其暴露在開槽機14前面的區(qū)段被挖掉。
工作面可用常規(guī)的隧道掘進(jìn)機，亦可用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機開挖。開挖與支承層或托圈的制作同步，但在時間上錯開，使工作面的開挖在支承體的保護下進(jìn)行。為此，有必要將工作面的開挖分成幾部分和使掘進(jìn)機空間移動。開槽機的供電裝置可能需要的超挖可與工作面的開挖一起進(jìn)行。
工作面的開挖可沿隧道掘進(jìn)方向一直進(jìn)行到制作的支承層的前緣前面不遠(yuǎn)或正好到前緣(圖5A)。但工作面的開挖也可根據(jù)巖石情況掘進(jìn)得稍遠(yuǎn)一些(圖5B)，但不得遠(yuǎn)于開槽裝置14的工作寬度的40％。這樣開槽機14就不用通過整個的開挖。確切地說，開槽機的工作面一側(cè)的端部是可見的，而且或多或少可自由通過。
下面敘述一種可用來實施上述各個施工步驟的裝置，這種裝置可以是單機，也可以是多個或多或少相互獨立工作的機具。參照圖6敘述第一種結(jié)構(gòu)型式。
該裝置具有各種不同的部分在其前端設(shè)置挖掘工具61，后面是一個將挖掘出來的石料從槽中輸出的裝置62。此外，還具有一個向前移動的裝置68、71，必要時還有一個混凝土澆灌裝置64和一個控制單元65。
挖掘工具61最好與開槽機14連接而可控其運動，這樣，該工具便可在開槽15所需的各個方向內(nèi)回轉(zhuǎn)或移動。必要時該裝置可具有一個密封裝置66，該裝置把開槽的范圍與前進(jìn)運動裝置和槽的灌注范圍隔開。
這種工具可設(shè)計成能夠制作這樣的一個槽15，即該槽在整個槽寬或其一部分比待制作的支承層13厚。由于相對于上一個圈制成的支承層產(chǎn)生的超挖而在從槽到工作面前面的空間形成一個通道81。通過該通道向掘進(jìn)機供應(yīng)運送挖出石料的運送介質(zhì)并通過臂72實現(xiàn)鉸接。
在適當(dāng)選擇工具的情況下，例如選用螺旋輸送機可通過借助于超挖產(chǎn)生的通道81將挖出的石料直接輸送到工作面前面的空間。如果超挖例如位于挖掘工具的中間，則朝隧道內(nèi)部深挖一個凹槽，以便供電線路穿過。
該通道也可通過在臂72上裝的一個工具來產(chǎn)生。
工具61的進(jìn)給力經(jīng)鉸接裝置67傳遞到工具上。反力必須由實現(xiàn)挖掘機前進(jìn)運動的單元來承受。一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)包括反力的承受和挖掘機的前進(jìn)運動借助于一個臂72(圖7)組成一個整體，該臂從一個位于工作面前面的運載工具73伸出和運動。通過該臂72也可將供電導(dǎo)線從挖掘機和到挖掘機引入槽中。在臂72上的工具單元14的鉸接可實現(xiàn)全部空間方向的運動，而與運載工具73的運動無關(guān)。
組成整體或單元設(shè)置的該裝置可具有一個用混凝土灌注挖掘的槽13的混凝土澆灌裝置。下面敘述整體的結(jié)構(gòu)型式?；炷翝补嘌b置64包括一塊混凝土澆灌板69，這塊板把該裝置和已經(jīng)灌注混凝土的槽隔開。為了阻止混凝土與以后要挖掉的巖石之間的粘結(jié)以及為了工作面的挖掘一直進(jìn)行到剛好制作的支承層下面的范圍，可在托圈以后的內(nèi)側(cè)留一塊模板70，如圖6示意示出。
在澆灌混凝土?xí)r最好設(shè)置一個噴嘴，混凝土的各種成分在干狀態(tài)下輸送到該噴嘴。在該噴嘴處將水和可能的添加料加入。
混凝土澆灌裝置也可以是一個單獨設(shè)置的普通的裝置。
挖掘工具61的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式為一個銑削裝置，它由多個單元組成。面朝挖掘機的側(cè)面的單元既可銑前側(cè)，也可銑圓周，朝已經(jīng)作好的托圈進(jìn)行的銑削通過銑削的形狀保證了新澆的混凝土和已凝固的混凝土之間的良好粘結(jié)。指向隧道掘進(jìn)方向的銑刀頭可沿這個方向移動，從而可加寬槽。通過一個圈走向的槽寬的改變而可實現(xiàn)彎道行車或隧道的上坡或下坡。至少另一把只在圓周上銑削的銑刀同樣也可沿隧道縱向移動，并保證與兩把另外的銑刀一起銑掉整個所需的槽寬的石料。
銑削石料的工具的另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式是兩把逆銑刀，其旋轉(zhuǎn)軸大致位于隧道軸的徑向。這種銑刀的優(yōu)點是，垂直于挖掘機縱向產(chǎn)生最小的反力，并在適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)方向的情況下同時可作為輸送單元使用。
另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式為螺旋輸送機，這種螺旋輸送機不但能夠開挖土石料，而且還能輸送土石料。在指向存在的隧道一側(cè)的螺旋輸送機產(chǎn)生超挖的情況下，可將挖出的土石料直接運送到工作面前面。
另一類可設(shè)想的結(jié)構(gòu)型式是鏈條傳動的循環(huán)的切削工具、螺旋輸送機或滑車。挖掘土石料的工具61通過一種適當(dāng)?shù)?圖中未示出的)傳動例如一臺液壓馬達(dá)或電動機傳動，該傳動裝置可直接位于工具的附近。
挖掘土石料的工具在其整個寬度上產(chǎn)生一個連續(xù)的加工面。在運行時，工具寬度通常幾乎平行于隧道掘進(jìn)方向延伸。工具的導(dǎo)向裝置和懸掛都不凸出這種加工面的任一側(cè)。所以供電導(dǎo)線67雖然放在側(cè)部范圍，但從下側(cè)(在運行時面向隧道的內(nèi)部)法蘭連接。
土石料的輸送可用或不用輸送介質(zhì)進(jìn)行。優(yōu)選的輸送介質(zhì)為空氣和水?？赡艿臋C械式輸送裝置例如為刷子或螺旋輸送機。
在又一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式中，反力由開槽機本體14自身來產(chǎn)生，該開槽機通過適當(dāng)?shù)难b置68支承在周圍的土壤上。這時本發(fā)明裝置與工作面前面的機具機械脫開。只需要進(jìn)線和出線。支承可通過液壓機或斜撐(錨具)來進(jìn)行。通過使用多個支承件可使開槽機的掘進(jìn)與工具的進(jìn)給脫開。從而可進(jìn)行連續(xù)的挖掘。工具61從該裝置的撐住的機體向前移動。這種進(jìn)刀可通過液壓的、氣動的或電動的裝置來進(jìn)行。
掘進(jìn)機最好這樣支承，即它作用到工作面上的荷載不至于危及工作面的穩(wěn)定性。掘進(jìn)機可側(cè)向?qū)χ呀?jīng)制成的支承層13和圍巖11支承，或向上和向下錨固到圍巖上，或向后支承到已澆灌的混凝土上或上述各種可能性的組合。
還有一種結(jié)構(gòu)型式是，把掘進(jìn)機所需的掘進(jìn)力和運動所需的力從外邊作用到巖石支撐組合和鉸接裝置上。
掘進(jìn)機分成幾個區(qū)段，這些區(qū)段在掘進(jìn)機高度約為200毫米、槽厚250毫米和隧道直徑大約6000毫米時可達(dá)到大約1000毫米的長度。掘進(jìn)機的加工寬度大約1米至2米。
前進(jìn)區(qū)段至少由相互與提升裝置71連接的兩個鏈節(jié)組成。通過單個鏈節(jié)交替的鎖緊和松開使掘進(jìn)機象蠕蟲那樣向前運動。
提升裝置71例如可以是四個液壓缸。通過單個液壓缸的不同長度的開出可使掘進(jìn)區(qū)段的鏈節(jié)相互翻轉(zhuǎn)，從而可在任一空間方向特別是沿隧道圓周實現(xiàn)前進(jìn)運動。
在用自掘進(jìn)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式中，可設(shè)想槽的制作與一個附加的豎井制作同步進(jìn)行。該豎井沿槽的螺旋線平行延伸并朝隧道軸方向移動?？蓪⒐╇娋€引入這個豎井中，這可在一定程度上實現(xiàn)超前支護的設(shè)置與工作面的開挖分開。
掘進(jìn)機可防止土石料掉入，特別是在前進(jìn)運動裝置68、71的范圍內(nèi)，例如這可用一塊形狀和長度可改變的蓋板來實現(xiàn)。這樣，在施工過程中，該蓋板適應(yīng)掘進(jìn)機的長度變化或扭轉(zhuǎn)，例如通過一塊鋼板的折彎或作成卷折機構(gòu)的形式。
作為運載工具73可用重型的履帶式挖掘機底盤。如果底盤由于大的重量而不可能停在養(yǎng)生期齡不足的混凝土上時，則在槽制成后用挖掘的土石料填充底部。
底盤可修改成既可附裝開槽機14用的挖掘工具又可根據(jù)施工方法附裝放纜工具或臂72。
為了運載工具可停在工作面16前面的任一位置上和為了開槽機14與工作面的開挖在幾何尺寸上設(shè)計成相互無關(guān)，挖掘工具75必須交替地在臂42的兩側(cè)上與開槽機連接。
在運載工具73上可設(shè)置一個噴混凝土裝置，在進(jìn)水或工作面崩潰的情況下，可借助于該裝置設(shè)置快速的支護。
作為運載單元也可設(shè)置一輛拖車81，它可支承在隧道的圓周上。操縱掘進(jìn)機和可能推動它前進(jìn)的臂72裝在該拖車上。該臂可在整個圓周上運動。
該拖車由一個可在掘進(jìn)方向運動的鋼架82組成，該鋼架適合相應(yīng)的隧道橫斷面。這可用不同半徑的型鋼來實現(xiàn)，并用起重機具運出。
在該拖車上可設(shè)置一個平臺83，該平臺在隧道中的位置可在全部空間方向內(nèi)改變。在該平臺上可停放挖掘機或部分?jǐn)嗝嫱诰驒C，它們借助于這種起重機具可達(dá)到甚至大的隧道橫斷面的全部范圍。
只要支承層13中的支承材料(例如混凝土)雖然已經(jīng)凝固，但仍未達(dá)到它的全部承載能力時，拖車可承擔(dān)支撐阻力的任務(wù)。
作為挖掘機控制的參考，可借助于相應(yīng)的模板在混凝土殼體中制作一個槽，這個槽在下一圈中對挖掘機起參考點作用。
如果開槽機14工作與運載工具無關(guān)，則該開槽機的前進(jìn)運動或者通過遙控或全自動化來進(jìn)行。遙控例如通過一個工人進(jìn)行，他站在工作面前面觀察工作進(jìn)展并相應(yīng)地通過有線或無線的遙控使開槽機向前運動。在全自動向前運動的情況下，必須配置一個適當(dāng)?shù)膶?dǎo)航系統(tǒng)，借助于該導(dǎo)航系統(tǒng)可使開槽機14在空間中定位。作為測量和控制技術(shù)的輔助方法可用陀螺儀、激光器、用激射光的光學(xué)器件或測斜儀。
權(quán)利要求
1．隧道掘進(jìn)的方法，在這種方法中，隧道從工作面開始沿掘進(jìn)方向掘進(jìn)并灌注一層支承層，其特征在于，從工作面開始超前設(shè)置支承層，然后在其保護下掘進(jìn)隧道。
2．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，支承層是這樣制作的，首先在將來的支承層部位制作一個槽，然后用一種具有承載能力的材料特別是用混凝土灌注該槽。
3．按權(quán)利要求2的方法，其特征在于，圍繞隧道圓周制造一層完整的連續(xù)的支承層。
4．按權(quán)利要求3的方法，其特征在于，在制作支承層時沿一條螺旋線進(jìn)行，該螺旋線具有一個大致等于制作該槽的裝置的加工寬度的螺距。
5．按權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于，在支承層的一圈中，位于上面的部分在隧道掘進(jìn)方向內(nèi)比位于下面的部分在前面。
6．按權(quán)利要求1至5任一項的方法，其特征在于，支承層的制作和隧道掘進(jìn)至少有時是同時進(jìn)行的。
7．隧道掘進(jìn)的裝置，其特征在于有一把位于前面的、用來挖掘土石料的工具(61)，該工具可在一定的寬度和一定的高度內(nèi)并借助于它的鉸接裝置(67、68、71)在全部方向內(nèi)挖掘土石料；有一個前進(jìn)運動裝置(63、67、68、71、72、73)，用該裝置可使挖掘裝置向前運動并轉(zhuǎn)向；有一個控制或調(diào)節(jié)裝置，該裝置用來控制或調(diào)節(jié)土石料挖掘工具和向前運動裝置的動作。
8．按權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，有一個混凝土澆灌裝置，用它可把混凝土澆灌在由土石料挖掘工具(61)挖出的空間中。
9．按權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，寬度小于0.5米，最好小于0.3米。
10．按權(quán)利要求7至9任一項的裝置，其特征在于，向前運動裝置(63,67,68,71)設(shè)置在土石料挖掘工具(61)后面并包括一個用來把該挖掘裝置錨固在周圍土壤中的裝置(68)。
11．按權(quán)利要求7至9任一項的裝置，其特征在于，向前運動裝置(63,67,72,73)包括一個運載工具(71)和一個鉸接在該運載工具上的臂(72)，其中，土石料挖掘工具(61)鉸接在該臂(72)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及隧道施工的一種方法,在這種方法中,隧道(10)從工作面(16)開始沿掘進(jìn)方向掘進(jìn),并制作支承層(15),從工作面開始超前制作支承層,然后挖掉下面的巖石。隧道掘進(jìn)裝置包括:一個位于前面的、挖掘土石料的工具(61),用該工具可在一定寬度和高度上挖掘土石料;一個向前運動裝置(68,71),用該裝置可使掘進(jìn)裝置向前運動和轉(zhuǎn)向;一個控制或調(diào)節(jié)裝置(65),用該裝置調(diào)節(jié)或控制土石料挖掘工具(61)和向前運動裝置(68,71)的動作。
文檔編號E21D9/10GK1233311SQ97198820
公開日1999年10月27日 申請日期1997年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月16日
發(fā)明者T·哈格多爾恩, V·朱尼爾, J·朱尼爾 申請人:塔胡斯股份有限公司