1.本发明涉及隧道非爆破开挖技术领域，尤其涉及一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法。
背景技术：2.在隧道开挖，地铁修建等地下工程建设的过程中，如果遇到硬质岩石，国内一般采用爆破作业的方式进行破除，爆破作业存在一定弊端，如受复杂地质环境及城市地面建筑物限制，爆破作业炮孔浅，爆破效率比较低，需要花费较多的人力物力；在开挖岩体时，冲击波在爆破岩体内部传播，振动大影响周边建筑，对周边环境影响大。
3.因此基于安全、环保、减振等因素考虑，非爆破开挖技术在隧道工程中的运用日益广泛、发展迅速；但在工程实践中，由于地质条件复杂，采用绳锯机开挖时常容易出现“卡绳”的现象，严重影响施工效率。
技术实现要素：4.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种利用破碎锤对锯切后的掌子面进行破碎处理，避免“卡绳”情况，从而提高施工效率的掌子面掏槽方法。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，步骤1：对待掘进隧道地段进行地质勘察，并形成地质勘察报告，根据掏槽设计要求，结合地质勘察报告，在掌子面上拟定掏槽尺寸范围和沿开挖方向的尺寸范围；
7.步骤2：根据拟定的掏槽尺寸，利用绳锯机在掌子面上沿a、b、c、d四个点进行钻孔，后对e、f、g、h四个进行钻孔，并对拟定尺寸的中心i点钻孔；
8.步骤3：将串好金刚石串珠绳的孔内锚固导向器后，分别锚固在步骤2中的八个孔内的设定位置，金刚石串珠绳由绳锯机的飞轮出发，依次从a、b、c、d孔进入，绕过该孔内的锚固导向器导向轮之后依次从a、b、c、d孔出来，回到绳锯机的飞轮形成回路；
9.步骤4：开动绳锯机锯切以c、d两个孔之间的距离为起始位置，由掌子面向内进行锯切，其锯切距离为c、d两个孔的钻孔深度，锯切面为底面，并依次锯切以ab为起始位置的顶面、以bc为起始位置的右侧面和以ad为起始位置的左侧面；
10.步骤5：按照步骤3和步骤4依次锯切以ef为起始位置的顶面、以fh为起始位置的右侧面、以hg为起始位置的底面和以eg为起始位置的左侧面；
11.步骤6：开动绳锯机由掌子面向内依次锯切aeihc面和bfigd面；
12.步骤7：通过动力装置驱动破碎锤工作，由掌子面向里，对锯切后的岩体进行破碎作业，并清理将破碎后的岩石，将破碎后的弃碴由转载机配合出碴车弃运至指定地点，完成掌子面掏槽作业。
13.根据上述技术方案，利用绳锯机对拟定的掌子面按要求进行钻孔，切割相邻钻孔之间的岩石时，先调整好绳锯装置的位置，将串好金刚石串珠绳的孔内锚固导向器，通过动
力装置使绳锯机切割岩体，分别对待掏槽部分岩体的两组底面、顶面以及左右两侧面进行锯切，使之形成相连接的临空面，从而能够将掏槽部分的岩石从岩体上脱落，有利于破碎作业的而进行，大大提高了施工效率；代替传统绳锯锯切法对岩体的切割方式，避免锯切过程容易发生“卡绳”现象，从而影响施工进度；经过绳锯机锯切后的岩体降低了后期破碎作业的难度，且能够根据掏槽尺寸更好的控制破碎效果，代替传统的爆破方式，提高了作业的安全性，同时达到高效环保的目的。
14.本发明优选地技术方案在于，所述步骤6中，锯切的aeihc面和bfigd面为相互交叉的斜面，并与ab面、bc面、cd面和ad面形成三角区域，便于锯切后岩体的脱落，降低施工的难度从而提高施工进度。
15.本发明优选地技术方案在于，所述绳锯机包括钻孔装置和锯切装置，所述钻孔机构设置于动力装置对角线的四个方位上，所述切割机构与钻孔机构配合，并安装于动力装置一侧，所述切割机构的切割方向包括纵向切割和横向切割，能够根据切割面要求进行切割方位的调整，并配合切割速度，防止切割产生的碎石影响，对装置造成损坏，影响工期。
16.本发明优选地技术方案在于，所述钻孔装置包括安装于动力装置上的液压装置，所述液压装置上设置有纵向调节钻保证钻孔的顺利进行，且能够根据不同围岩条件和围岩性质更换所匹配的钻头，使用范围广杆，所述纵向调节钻杆的伸缩端安装有钻头，保证钻孔的顺利进行，且能够根据不同围岩条件和围岩性质更换所匹配的钻头，使用范围广。
17.本发明优选地技术方案在于，所述锯切装置包括驱动轮、导向轮、切割轮和金刚石串珠绳，所述驱动轮安装于动力装置一侧，所述导向轮安装于纵向调节钻杆的固定端上，所述切割轮转动连接于纵向调节钻杆的伸缩端，防止切割产生的碎石影响，对装置造成损坏，影响工期。
18.本发明优选地技术方案在于，所述驱动轮包括安装于动力装置一侧的主动轮和若干组从动轮，所述从动轮沿主动轮四周设置，通过主动轮与不同位置的从动轮配合，从而实现对切割面不同切割方位的切割要求。
19.本发明优选地技术方案在于，所述a、b、c、d、e、f、g和h八个孔沿掌子面四周分布，并通过绳锯机切割实现孔与孔之间的连接，便于锯切后的岩体脱落，提高施工效率。
20.本发明优选地技术方案在于，所述绳锯机切割形成的若干组切割面之间相互连接，且贯通后与开挖面轮廓一致，在掌子面与周边岩石之间形成临空面，预先形成了开挖面轮廓，便于后期的破碎作业。
21.本发明的有益效果为：本发明利用绳锯机对拟定的掌子面按要求进行钻孔，切割相邻钻孔之间的岩石时，先调整好绳锯装置的位置，将串好金刚石串珠绳的孔内锚固导向器，通过动力装置使绳锯机切割岩体，分别对待掏槽部分岩体的两组底面、顶面以及左右两侧面进行锯切，使之形成相连接的临空面，从而能够将掏槽部分的岩石从岩体上脱落，有利于破碎作业的而进行，大大提高了施工效率；代替传统绳锯锯切法对岩体的切割方式，避免锯切过程容易发生“卡绳”现象，从而影响施工进度；经过绳锯机锯切后的岩体降低了后期破碎作业的难度，且能够根据掏槽尺寸更好的控制破碎效果，代替传统的爆破方式，提高了作业的安全性，同时达到高效环保的目的。
22.本发明提供的一种利用破碎锤对锯切后的掌子面进行破碎处理，避免“卡绳”情况，从而提高施工效率的掌子面掏槽方法。
附图说明
23.图1是本发明具体实施方式中提供的掌子面掏槽结构示意图；
24.图2是本发明具体实施方式中提供的钻孔装置结构示意图；
25.图3是本发明具体实施方式中提供的锯切装置结构示意图；
26.图4是本发明具体实施方式中提供的破碎锤结构示意图。
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.1、掌子面；101、钻头；102、纵向调节钻杆；103、液压装置；104、金刚石串珠绳；105、切割轮；106、主导向轮；107、从动轮；108、主动轮；109、破碎锤；110、动力装置。
具体实施方式
29.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
30.一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，步骤1：对待掘进隧道地段进行地质勘察，并形成地质勘察报告，根据掏槽设计要求，结合地质勘察报告，在掌子面1上拟定掏槽尺寸范围和沿开挖方向的尺寸范围；
31.步骤2：根据拟定的掏槽尺寸，利用绳锯机在掌子面1上沿a、b、c、d四个点进行钻孔，后对e、f、g、h四个进行钻孔，并对拟定尺寸的中心i点钻孔；
32.步骤3：将串好金刚石串珠绳104的孔内锚固导向器后，分别锚固在步骤2中的八个孔内的设定位置，金刚石串珠绳104由绳锯机的飞轮出发，依次从a、b、c、d孔进入，绕过该孔内的锚固导向器导向轮之后依次从a、b、c、d孔出来，回到绳锯机的飞轮形成回路；
33.步骤4：开动绳锯机锯切以c、d两个孔之间的距离为起始位置，由掌子面1向内进行锯切，其锯切距离为c、d两个孔的钻孔深度，锯切面为底面，并依次锯切以ab为起始位置的顶面、以bc为起始位置的右侧面和以ad为起始位置的左侧面；
34.步骤5：按照步骤3和步骤4依次锯切以ef为起始位置的顶面、以fh为起始位置的右侧面、以hg为起始位置的底面和以eg为起始位置的左侧面；
35.步骤6：开动绳锯机由掌子面1向内依次锯切aeihc面和bfigd面；
36.步骤7：通过动力装置110驱动破碎锤109工作，由掌子面向里，对锯切后的岩体进行破碎作业，并清理将破碎后的岩石，将破碎后的弃碴由转载机配合出碴车弃运至指定地点，完成掌子面1掏槽作业。
37.根据上述技术方案，利用绳锯机对拟定的掌子面1按要求进行钻孔，切割相邻钻孔之间的岩石时，先调整好绳锯装置的位置，将串好金刚石串珠绳104的孔内锚固导向器，通过动力装置110使绳锯机切割岩体，分别对待掏槽部分岩体的两组底面、顶面以及左右两侧面进行锯切，使之形成相连接的临空面，从而能够将掏槽部分的岩石从岩体上脱落，有利于破碎作业的而进行，大大提高了施工效率；代替传统绳锯锯切法对岩体的切割方式，避免锯切过程容易发生“卡绳”现象，从而影响施工进度；经过绳锯机锯切后的岩体降低了后期破碎作业的难度，且能够根据掏槽尺寸更好的控制破碎效果，代替传统的爆破方式，提高了作业的安全性，同时达到高效环保的目的。
38.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述步骤6中，锯切的aeihc面和bfigd面为相互交叉的斜面，并与ab面、bc面、cd面和ad面形成三角区域，便于锯切后岩体的脱落，降低施工的难度从而提高施工进度。
39.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述绳锯机包括钻孔装置和锯切装置，所述钻孔机构设置于动力装置110对角线的四个方位上，所述切割机构与钻孔机构配合，并安装于动力装置110一侧，所述切割机构的切割方向包括纵向切割和横向切割，根据钻孔，使切割机构与之对齐，并对待作业的几个平面进行切割，且能够根据切割面要求进行切割方位的调整，并配合切割速度，防止切割产生的碎石影响，对装置造成损坏，影响工期。
40.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述钻孔装置包括安装于动力装置110上的液压装置103，所述液压装置103上设置有纵向调节钻杆102，所述纵向调节钻杆102的伸缩端安装有钻头101，通过液压装置103控制纵向调节钻杆102的长度，从而控制钻头101钻孔的深度和压力，。
41.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述锯切装置包括驱动轮、主导向轮106、切割轮105和金刚石串珠绳104，所述驱动轮安装于动力装置110一侧，所述主导向轮106安装于纵向调节钻杆102的固定端上，所述切割轮105转动连接于纵向调节钻杆102的伸缩端，通过驱动轮和金刚石串珠绳104带动切割轮105对掌子面岩体进行切割，且能够根据切割面要求进行切割方位的调整，进而满足切割时垂直或水平的切割要求，并配合切割速度，防止切割产生的碎石影响，对装置造成损坏，影响工期。
42.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述驱动轮包括安装于动力装置110一侧的主动轮108和若干组从动轮107，所述从动轮107沿主动轮108四周设置，所述动力装置110上的从动轮107每两个一组，且沿主动轮108四周均匀分布有四组，通过主动轮108与不同位置的从动轮107配合，从而实现对切割面不同切割方位的切割要求。
43.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述a、b、c、d、e、f、g和h八个孔沿掌子面1四周分布，并通过绳锯机切割实现孔与孔之间的连接，便于锯切后的岩体脱落，提高施工效率。
44.作为本方案的一种可能的实施方式，优选的，所述绳锯机切割形成的若干组切割面之间相互连接，且贯通后与开挖面轮廓一致，在掌子面1与周边岩石之间形成临空面，预先形成了开挖面轮廓，便于后期的破碎作业。
45.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
技术特征：1.一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对待掘进隧道地段进行地质勘察，并形成地质勘察报告，根据掏槽设计要求，结合地质勘察报告，在掌子面(1)上拟定掏槽尺寸范围和沿开挖方向的尺寸范围；步骤2：根据拟定的掏槽尺寸，利用绳锯机在掌子面(1)上沿a、b、c、d四个点进行钻孔，后对e、f、g、h四个进行钻孔，并对拟定尺寸的中心i点钻孔；步骤3：将串好金刚石串珠绳(104)的孔内锚固导向器后，分别锚固在步骤2中的八个孔内的设定位置，金刚石串珠绳(104)由绳锯机的飞轮出发，依次从a、b、c、d孔进入，绕过该孔内的锚固导向器导向轮之后依次从a、b、c、d孔出来，回到绳锯机的飞轮形成回路；步骤4：开动绳锯机锯切以c、d两个孔之间的距离为起始位置，由掌子面(1)向内进行锯切，其锯切距离为c、d两个孔的钻孔深度，锯切面为底面，并依次锯切以ab为起始位置的顶面、以bc为起始位置的右侧面和以ad为起始位置的左侧面；步骤5：按照步骤3和步骤4依次锯切以ef为起始位置的顶面、以fh为起始位置的右侧面、以hg为起始位置的底面和以eg为起始位置的左侧面；步骤6：开动绳锯机由掌子面(1)向内依次锯切aeihc面和bfigd面；步骤7：通过动力装置(110)驱动破碎锤(109)工作，由掌子面向里，对锯切后的岩体进行破碎作业，并清理将破碎后的岩石，将破碎后的弃碴由转载机配合出碴车弃运至指定地点，完成掌子面(1)掏槽作业。2.根据权利要求1所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述步骤6中，锯切的aeihc面和bfigd面为相互交叉的斜面，并与ab面、bc面、cd面和ad面形成三角区域。3.根据权利要求1所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述绳锯机包括钻孔装置和锯切装置，所述钻孔机构设置于动力装置(110)对角线的四个方位上，所述切割机构与钻孔机构配合，并安装于动力装置(110)一侧，所述切割机构的切割方向包括纵向切割和横向切割。4.根据权利要求3所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述钻孔装置包括安装于动力装置(110)上的液压装置(103)，所述液压装置(103)上设置有纵向调节钻杆(102)，所述纵向调节钻杆(102)的伸缩端安装有钻头(101)。5.根据权利要求3所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述锯切装置包括驱动轮、主导向轮(106)、切割轮(105)和金刚石串珠绳(104)，所述驱动轮安装于动力装置(110)一侧，所述主导向轮(106)安装于纵向调节钻杆(102)的固定端上，所述切割轮(105)转动连接于纵向调节钻杆(102)的伸缩端。6.根据权利要求5所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述驱动轮包括安装于动力装置(110)一侧的主动轮(108)和若干组从动轮(107)，所述从动轮(107)沿主动轮(108)四周设置。
7.根据权利要求1所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述a、b、c、d、e、f、g和h八个孔沿掌子面(1)四周分布，并通过绳锯机切割实现孔与孔之间的连接。8.根据权利要求1所述的一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，其特征在于：所述绳锯机切割形成的若干组切割面之间相互连接，且贯通后与开挖面轮廓一致，在掌子面(1)与周边岩石之间形成临空面。
技术总结本发明公开了一种绳锯切割结合破碎锤的隧道掌子面掏槽方法，属于隧道非爆破开挖技术领域，包括以下步骤：步骤1：地质勘察，形成地质勘察报告，拟定尺寸范围；步骤2：绳锯机在掌子面上按照拟定点依次钻孔；步骤3：将串好金刚石串珠绳的孔内锚固导向器后，分别锚固在步骤2中的八个孔内的设定位置，金刚石串珠绳由绳锯机的飞轮出发，依次从A、B、C、D孔进入和出来，形成回路；步骤4：绳锯机锯切CD、AB、BC和AD面；步骤5：按照步骤3和步骤4锯切EF、FH、GH和EG面；步骤6：绳锯机锯切AEIHC面和BFIGD面；步骤7：破碎锤对锯切后的岩体破碎，本发明公开的一种利用破碎锤对锯切后的掌子面进行破碎处理，避免“卡绳”情况，提高了施工效率。提高了施工效率。提高了施工效率。
技术研发人员：林发展 高令发 张德镅 陈少虎 陈可刚 于赟 智东海 刘四德 吴建华
受保护的技术使用者：中铁二十二局集团第三工程有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/11/1
