柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法技术

一种柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法。其包括测量开挖边界线并标记出钻孔位置；采用潜孔钻机在上述标记好的钻孔位置进行钻孔施工；组装柱塞式岩石劈裂机；利用柱塞式岩石劈裂棒在钻孔处进行岩体劈裂作业；利用挖掘机开挖岩体及装车运输岩块等步骤。本发明专利技术简单易学，设备简单、维修方便。无炸药供应管制和爆破施工时间限制，可控制性强、劈裂尺寸精确，可实现24小时施工，且劈裂机施工时间短，启动后几秒钟就可以劈裂一个孔位，施工效率较高。液压静态施工，无爆破飞石，可以预先确定劈裂方向，劈裂精度高，劈裂后的岩块大小可控。无需施工封闭或采取复杂的安全防护措施，减少了人员盯控防护的资源投入，对临近房屋无破坏。房屋无破坏。房屋无破坏。

【技术实现步骤摘要】
柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法


[0001]本专利技术属于铁路工程施工
，特别是涉及一种柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国高速铁路交通事业的飞速发展，中国高铁已进入快速发展阶段。一般路基的石方路堑施工常采用炸药爆破施工方法，但在某些临近建筑物的区段，这种方法是无法采用的。而且目前针对不具备爆破条件地区岩质路堑施工工艺的研究并不是很多，各种路基施工规范中也未详细提及。其次，若使用破碎锤施工，如果现场岩质非常坚硬，每日破碎开挖量将会较少，因此无法满足施工进度要求。如增加破碎锤数量，由于施工地段临近村民房屋，现场工作面又较小，并不具备多台破碎锤同时施工场地。因此爆破方案与破碎锤施工方案被排除，施工过程中可参考资料较少。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：
[0005]1)测量开挖边界线并标记出钻孔位置；
[0006]利用在施工现场设置的测量控制网，采用全站仪测量，根据设计坡比精确放样出路基边坡线，然后确定出开挖边界线并用石灰做出标记；之后根据开挖边界线的位置标记出靠近开挖边界线内侧5cm的一排钻孔位置；
[0007]2)采用潜孔钻机在上述标记好的钻孔位置进行钻孔施工；
[0008]施工现场布置1台潜孔钻机、1台空压机和1台发电机；将发电机与潜孔钻机和空压机电连接，并将空压机通过高压风管与潜孔钻机连接；首先由施工人员启动发电机而带动空压机工作，空压机经过高压风管给潜孔钻机提供动力，然后将潜孔钻机上的钻头放在上述标记好的钻孔位置处，利用潜孔钻机上的钻杆带动风动冲击器和钻头一起旋转，通过风动冲击器的活塞冲击钻头来破碎岩石而进行钻孔；如发生卡钻或偏斜，应立即提起潜孔钻机，并重复这一动作，直至钻头开始正常垂直钻进为止；达到钻孔深度后停止钻进；反复提升潜孔钻机，吹净孔底岩粉后切断电源，关闭空压机停止供风；然后移至下一钻孔位置处进行钻孔；
[0009]3)组装柱塞式岩石劈裂机；
[0010]柱塞式岩石液压劈裂机由液压动力泵、劈裂棒和液压油管组成；其中劈裂棒包括棒体、柱塞、导向套、密封圈、油口、油管和提手；棒体为空心筒状，圆周面上分布有多个导向孔，每个导向孔内利用导向套和密封圈安装一个柱塞；棒体的顶面上形成有两个油口；两根油管的内端分别连接在两个油口上；提手安装在棒体的顶面上；液压动力泵阀体上的两条
主油管路油口分别与两条液压油管的一端相连接，其中一条液压油管作为高压输出油管，另一条作为低压返回油管，两条液压油管的另一端分别连接在劈裂棒的两条油管外端上；
[0011]4)利用柱塞式岩石劈裂棒在上述钻孔处进行岩体劈裂作业；
[0012]施工时先由两名施工人员分别拉住劈裂棒上提手的一端，合力将劈裂棒的棒体竖直插入一个钻孔内；一次劈裂作业安装4～6个劈裂棒；山体按顺序从上至下，逐层劈裂；劈裂棒安装完成后启动液压动力泵，液压动力泵产生的超高压力的液压油将经液压油管及油管进入棒体的空腔内，在该液压油的驱动作用下，柱塞将向外伸出，由此产生巨大的水平推力；当水平推力大于岩体的极限抗拉力与极限抗剪力之和时，与柱塞相接触的岩体沿竖直面被拉裂并从这部分岩体的底部发生剪切破裂，裂缝越撑越长、越宽，最终迫使被劈裂岩体从内部按预定方向裂开而形成岩块；当确认裂缝已贯通并已达到劈裂效果后，卸去液压动力泵的油压，使柱塞回缩，再由两名施工人员通过提手合力将劈裂棒取出，依次重复；
[0013]5)利用挖掘机开挖岩体及装车运输岩块；
[0014]岩体劈裂作业完成后，利用挖掘机跟进开挖，沿裂缝将裂开的岩块取出，装入弃渣车并运输至弃渣场外弃；较大的岩块无法直接装车时，用破碎锤二次破碎成较小岩块；按设计要求，遇到堑顶具有截水沟的地段，应先施工截水沟，待截水沟接通、排水通畅后方可进行开挖施工；山体按顺序从上至下逐层开挖清运；开挖边坡时从开挖面往下分级清刷边坡，每下挖2～3m，对新开挖边坡使用挖掘机和破碎锤配合进行刷坡；边坡坡度需满足设计要求，为1:0.75～1:1.25，不得陡于设计值；正确测放边桩线，施工过程中经常检查边坡坡度，及时纠正偏差；石质路堑边坡因超挖而影响上部边坡岩体稳定时，应浆砌片石嵌补,不得长期暴露，直到完成整个开挖过程。
[0015]在步骤1)中，相邻钻孔间的孔距为1.5～2m。
[0016]在步骤2)中，所述的潜孔钻机采用金科590风动力履带式潜孔钻机。
[0017]在步骤2)中，所述的空压机采用DPQ550RH空压机。
[0018]在步骤2)中，所述的发电机的发电量为200Kw。
[0019]在步骤2)中，所述的钻孔深度为1.3m～1.4m，偏差小于等于5cm。
[0020]在步骤4)中，所述的劈裂棒的棒体长1m，比钻孔深度小30～40cm。
[0021]本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法操作方法简单易学，设备简单、维修方便。无炸药供应管制和爆破施工时间限制，可控制性强、劈裂尺寸精确，可实现24小时施工，且劈裂机施工时间短，启动后几秒钟就可以劈裂一个孔位，施工效率较高。液压静态施工，无爆破飞石，可以预先确定劈裂方向，劈裂精度高，劈裂后的岩块大小可控。无需施工封闭或采取复杂的安全防护措施，减少了人员盯控防护的资源投入。对临近房屋无破坏，对周围地质没有大的震动、冲击，也基本不会产生粉尘、噪音等污染，不影响周围环境和附近居民生活，避免了可能的损害赔偿和村民阻工事件。
附图说明
[0022]图1为本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法工艺流程图。
[0023]图2为采用本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法时路堑横断面施工过程示意图。
[0024]图3为本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法所采用的劈裂棒结构示意图。
[0025]图4为本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法所采用的液压劈裂机结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法进行详细说明。
[0027]现以某铁路路基岩质路堑工程为例进行说明：该工程路基施工中，原地面左高右低，左侧有村民房屋紧临施工红线，无法采用爆破方式施工，左右铁路线分幅设置，左侧为路堑，设计为三级边坡，边坡坡度1:1。
[0028]如图1至图4所示，本专利技术提供的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：
[0029]1)测量开挖边界线并标记出钻孔位置；
[0030]利用在施工现场设置的测量控制网，采用全站仪测量，根据设计坡比精确放样出路基边坡线，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法，其特征在于：所述的柱塞式岩石液压劈裂机辅助石方路堑开挖的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：1)测量开挖边界线并标记出钻孔位置；利用在施工现场设置的测量控制网，采用全站仪测量，根据设计坡比精确放样出路基边坡线，然后确定出开挖边界线并用石灰做出标记；之后根据开挖边界线的位置标记出靠近开挖边界线内侧5cm的一排钻孔位置；2)采用潜孔钻机在上述标记好的钻孔位置进行钻孔施工；施工现场布置1台潜孔钻机(11)、1台空压机和1台发电机；将发电机与潜孔钻机(11)和空压机电连接，并将空压机通过高压风管与潜孔钻机(11)连接；首先由施工人员启动发电机而带动空压机工作，空压机经过高压风管给潜孔钻机(11)提供动力，然后将潜孔钻机(11)上的钻头放在上述标记好的钻孔位置处，利用潜孔钻机(11)上的钻杆带动风动冲击器和钻头一起旋转，通过风动冲击器的活塞冲击钻头来破碎岩石而进行钻孔；如发生卡钻或偏斜，应立即提起潜孔钻机(11)，并重复这一动作，直至钻头开始正常垂直钻进为止；达到钻孔深度后停止钻进；反复提升潜孔钻机(11)，吹净孔底岩粉后切断电源，关闭空压机停止供风；然后移至下一钻孔位置处进行钻孔；3)组装柱塞式岩石劈裂机；柱塞式岩石液压劈裂机由液压动力泵(9)、劈裂棒和液压油管(10)组成；其中劈裂棒包括棒体(1)、柱塞(2)、导向套(3)、密封圈(4)、油口(5)、油管(6)和提手(7)；棒体(1)为空心筒状，圆周面上分布有多个导向孔，每个导向孔内利用导向套(3)和密封圈(4)安装一个柱塞(2)；棒体(1)的顶面上形成有两个油口(5)；两根油管(6)的内端分别连接在两个油口(5)上；提手(7)安装在棒体(1)的顶面上；液压动力泵(9)阀体上的两条主油管路油口分别与两条液压油管(10)的一端相连接，其中一条液压油管(10)作为高压输出油管，另一条作为低压返回油管，两条液压油管(10)的另一端分别连接在劈裂棒的两条油管(6)外端上；4)利用柱塞式岩石劈裂棒在上述钻孔处进行岩体劈裂作业；施工时先由两名施工人员分别拉住劈裂棒上提手(7)的一端，合力将劈裂棒的棒体(1)竖直插入一个钻孔内；一次劈裂作业安装4～6个劈裂棒；山体按顺序从上至下，逐层劈裂；劈裂棒安装完成后启动液压动力泵(9)，液压动力泵(9)产生的超高压力的液压油将经...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海晓，
申请(专利权)人：中铁六局集团北京铁路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：