一种掘进设备及隧洞施工方法与流程

本发明属于隧道掘进，特别是涉及一种掘进设备及隧洞施工方法。

背景技术：

1、随着掘进机的不断发展，其在新兴隧道工程领域例如抽水蓄能电站、金属矿山等领域的应用也越来越多。与传统的交通工程（铁路、公路）等隧道不同的是，部分新兴隧道工程隧道为异形大断面隧道。而掘进机难以一次开挖成型异形大断面隧道，目前在实际施工时，仍然多采用钻爆法开挖异形大断面隧道。

2、现有技术中，申请公布号为cn116950675a的发明专利申请公开了一种基于小直径tbm（硬岩隧道掘进机）导洞扩挖的施工方法，该方法在施工时先通过小直径tbm开挖导洞，导洞贯通后再进行钻爆扩挖作业，扩挖到设计的隧道尺寸。

3、但是，上述施工方法中，导洞开挖作业和钻爆扩挖作业是完全独立的两个步骤，实际施工时，对于扩挖量较大的隧洞，需要钻出较深且较多的炮眼孔，钻孔需要花费较长的时间。而且，上述施工方法是从前后方向或者说隧洞的轴向钻打炮眼孔，需要边爆破边钻孔，整体施工效率不高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隧洞施工方法，以解决现有技术中采用钻爆法扩挖导洞时效率低的技术问题。本发明的目的还在于提供一种掘进设备，以解决相同的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所提供的隧洞施工方法的技术方案是：

3、一种隧洞施工方法，采用掘进设备先行开挖导洞，在开挖导洞过程中，在导洞的洞壁上按设定方位和布局进行钻孔作业，钻出后续装填炸药使用的炮眼孔。

4、作为进一步地改进，从导洞洞壁的中下部位置向导洞的下方和侧方钻进炮眼孔。

5、作为进一步地改进，随着掘进设备向前开挖导洞，在导洞的顶部位置不断延伸布设通风管路。

6、作为进一步地改进，沿导洞洞壁的径向钻打炮眼孔。

7、有益效果是：本发明属于改进型发明创造。具体地，在施工时，采用掘进设备向前开挖导洞，在掘进设备开挖的过程中，可同步对导洞的洞壁进行连续钻孔作业，直接钻出炮眼孔，当导洞掘进完成后，实际也钻出了钻爆法施工时所用到的炮眼孔，后续可以直接进行装药爆破作业，提升了施工效率。

8、为实现上述目的，本发明所提供的掘进设备的技术方案是：

9、一种掘进设备，包括用于开挖导洞的主机，该掘进设备还配置有用于在主机向前掘进时对导洞洞壁不同位置钻打炮眼孔的凿岩钻机。

10、作为进一步地改进，掘进设备包括与主机连接的后配套系统，后配套系统包括多台前后依次连接的拖车，其中尾部的拖车上设有所述凿岩钻机，以形成钻机拖车。

11、作为进一步地改进，钻机拖车通过牵引装置与其前侧的拖车连接。

12、作为进一步地改进，牵引装置配置有柔性牵引件，通过柔性牵引件拉动钻机拖车移动。

13、作为进一步地改进，牵引装置为卷扬机，卷扬机的牵引绳索形成所述柔性牵引件。

14、作为进一步地改进，钻机拖车的底盘上设有供凿岩钻机向下钻孔的避让通道。

15、作为进一步地改进，钻机拖车上设有至少两个所述的凿岩钻机，且至少有一个凿岩钻机设在钻机拖车的左侧，还有至少一个凿岩钻机设在钻机拖车的右侧，左右两侧的凿岩钻机的钻孔区域分别对应左右两侧的导洞洞壁。

16、有益效果是：本发明属于改进型发明创造。掘进设备在施工时，主机正常向前掘进开挖导洞，在此过程中，掘进设备配置的凿岩钻机可在洞壁的不同位置钻出炮眼孔，当掘进设备掘进完成后，也钻出了钻爆法施工时所用到的炮眼孔，后续可以直接进行装药爆破作业，提升了施工效率。

技术特征：

1.一种隧洞施工方法，采用掘进设备先行开挖导洞，其特征在于，在开挖导洞过程中，在导洞的洞壁上按设定方位和布局进行钻孔作业，钻出后续装填炸药使用的炮眼孔。

2.根据权利要求1所述的隧洞施工方法，其特征在于，从导洞洞壁的中下部位置向导洞的下方和侧方钻进炮眼孔。

3.根据权利要求2所述的隧洞施工方法，其特征在于，随着掘进设备向前开挖导洞，在导洞的顶部位置不断延伸布设通风管路。

4.根据权利要求1-3任一项所述的隧洞施工方法，其特征在于，沿导洞洞壁的径向钻打炮眼孔。

5.一种掘进设备，包括用于开挖导洞的主机，其特征在于，该掘进设备还配置有用于在主机向前掘进时对导洞洞壁不同位置钻打炮眼孔的凿岩钻机。

6.根据权利要求5所述的掘进设备，其特征在于，掘进设备包括与主机连接的后配套系统，后配套系统包括多台前后依次连接的拖车，其中尾部的拖车上设有所述凿岩钻机，以形成钻机拖车。

7.根据权利要求6所述的掘进设备，其特征在于，钻机拖车通过牵引装置与其前侧的拖车连接。

8.根据权利要求7所述的掘进设备，其特征在于，牵引装置配置有柔性牵引件，通过柔性牵引件拉动钻机拖车移动。

9.根据权利要求8所述的掘进设备，其特征在于，牵引装置为卷扬机，卷扬机的牵引绳索形成所述柔性牵引件。

10.根据权利要求6所述的掘进设备，其特征在于，钻机拖车的底盘上设有供凿岩钻机向下钻孔的避让通道。

11.根据权利要求6或10所述的掘进设备，其特征在于，钻机拖车上设有至少两个所述的凿岩钻机，且至少有一个凿岩钻机设在钻机拖车的左侧，还有至少一个凿岩钻机设在钻机拖车的右侧，左右两侧的凿岩钻机的钻孔区域分别对应左右两侧的导洞洞壁。

技术总结
本发明属于隧道掘进技术领域，具体提供一种掘进设备及隧洞施工方法。该隧洞施工方法包括利用掘进设备开挖导洞和钻爆法扩挖导洞的过程，在掘进设备向前开挖导洞的过程中，利用掘进设备所配置的凿岩钻机对导洞的洞壁不同位置进行钻孔作业，钻出后续装填炸药时使用的炮眼孔。该掘进设备配置有凿岩钻机，以用于实现上述的隧洞施工方法。本发明在实施时，当导洞掘进完成后，也钻出了钻爆法施工时所用到的炮眼孔，后续可以直接进行装药爆破作业，提升了施工效率。

技术研发人员：于庆增,张啸,僧雄飞,宁向可,李应海,万红军
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23