浅谈液压破碎锤在隧道开挖中的应用

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浅谈 液压破碎锤在隧道开挖中的应用
摘要:液压破碎锤应用范围非常广泛,是以液压能作为动力源。液压破碎机能够在运动时通过液压传递机械动能,推动钎杆破碎作业。隧道液压挖掘机带破碎锤能够有效地进行隧道的破碎工作,在工作的过程中,具有噪声小,破碎性能优越等诸多优点。本文结合某工程实例对隧道液压挖掘机带破碎锤的应用进行分析研究,以供参考。
关键词:隧道;液压挖掘机;破碎锤;应用
1 工程概况
本工程隧道设计参数:正洞开挖断面尺寸为15.3*12.76m,最大开挖断面为153㎡。具体尺寸如图 1所示。因隧道IV、V软弱围岩占97%,且富水,本工点选用了开挖采用液压挖掘机带破碎锤开挖工法。液压挖掘机带破碎锤施工方法适用于围岩软弱、裂隙发育,强、中风化泥岩隧道,但要“因隧制宜”合理有效的控制使用液压挖掘机带破碎锤施工方法。
2、三台阶施工步距和施工步骤
2.1三台阶施工步距
卡头
2.1.1台阶长度
上台阶5米,中台阶5米,下台阶7米,台阶合计17米为宜。上、中台阶控制在5米以便于快速扒渣,下台阶7米以满足挖机出渣时的安全空间保障。
2.1.2中路长度
中路长度控制在15米左右,中路坡度适宜,压缩下台阶至仰拱初支之间的步距。
2.1.3仰拱初支步距
橡胶护套三个台阶长度和中路长度占去32米距离,预留仰拱栈桥前引桥3米的搭接长度,在围岩条件差,沉降变形大的情况下可以保证35米的安全步距。
2.1.4仰拱及填充步距
使用24米仰拱栈桥仰拱及填充安全步距控制在60米为宜,达到前环仰拱浇筑混凝土,后环仰拱绑扎钢筋的流水作业,能充分发挥作业工效。
2.1.5二衬步距
电极糊二衬安全步距的控制关系到施工形象和软弱围岩初期支护体系的整体稳定,以120米规范规定为限,越短越有利。在本工点工装配套情况下,二衬安全步最短可达91米。即仰拱栈桥的后引桥8米,防水板台车本身6米及前后预留空间约3米,对位当环二衬12米及工作空间2米,合计31米,加上仰拱及仰拱填充的60米安全步距,合计91米。在初支体系变形可控的情况下,宜将安全步距适当拉开,减少工序之间的干扰,降低因后部工序紧跟对通风排烟、排热效果的影响。
2.2施工步骤
2.2.1台阶破碎顺序
下台阶—中台阶—上台阶。
2.2.2具体施工步骤。
混凝土泵送剂第一步:挖机置于中路左右交叉破碎下台阶,底脚要一次破到位,避免二次破碎消耗时间。第二步:前行至中台阶以同样方法破碎中台阶,此时挖掘机可同步挖装下台阶渣土。第三步:破碎上台阶。破碎上台阶是该施工方法中最为重要的一个环节,既要抢抓时间,
又要控制好超欠挖,指挥人员和挖机司机要掌握好操作技巧。具体做法是挖机置于左侧(右侧)先斜向交叉破碎底脚至指定进尺和标高,后破碎底板临空面,再以两底脚标高和进尺为指引,自下而上逐层破碎至开挖限界,临近开挖限界20厘米左右,破碎锤尽量不起锤,以抠、扫等方式来修边,以达到控制超挖的最佳状态。第四步:推出破碎锤,退出过程中下台阶如有欠挖,顺道处理。
图1 开挖尺寸图
3 隧道液压挖掘机带破碎锤施工特点与工艺原理
3.1 工法特点
板凳筋
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传统的软弱围岩隧道开挖方法为钻爆法,每循环需要进行人工打眼,装药,放炮特殊情况下还需要补炮,在软弱围岩施工中使用钻爆法,存在如下问题 :(1)软弱围岩打眼时容易造成炮眼塌孔、卡钻导致现场施工工序时间增长。(2)软弱围岩自稳能力差,围岩破碎、爆破的振动速度易造成掌子面大面积塌方滑层,增大了现场施工的安全风险。(2)成本控制方面,隧道施工使用钻爆法时,需用开挖工18人、钻机10台和消耗相关炸材极大的增加项目成本和材料,因此迫切需要创新出一种全新并适用于隧道软弱围岩的工法
相比传统隧道开挖法,该工法从安全、质量、成本、等方面都极大的优于钻爆法,从安全的层面上考虑,第一,钻爆法爆破施工易产生较大的粉尘,对工人身体产生较大的影响。第二,在隧道开挖中的应用爆破后遗留的“哑炮”容易造成排爆风险。从质量方面上,破碎锤施工在控制超欠挖方面要优于钻爆法,且钻爆法在处理欠挖方面的二次爆破容易对围岩造成二次扰动,但破碎锤施工能减少扰动的同时,IV、V级围岩的超挖能有效的控制在允许范围之内。

本文发布于:2023-08-21 21:41:00,感谢您对本站的认可!

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