阅读说明：本技术 城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置及其方法 (Construction device and method for shallow-buried drilling and blasting method of urban rail transit in downtown area ) 是由 徐赞 张翠东 陈先智 戴斌 杨伟伟 汤玉鹏 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置及其方法,涉及隧道工程技术领域。该施工装置,包括框架,所述框架的顶部固定连接有第二液压缸,所述横梁的上表面固定连接有弧顶架,所述弧顶架的内部均匀分布有第一插孔,所述框架的左右两侧均固定连接有第一液压缸,所述第一液压缸的输出端固定连接有竖板,所述竖板的内部均匀分布有第二插孔。通过加强板支撑弧顶架,支撑板的上表面放置混凝土配重块增加载荷,使三个框架的侧面均通过第二斜杆固定,使三个框架之间进行固定连接,可以使插杆插入隧道钻孔时的钻孔内,解决了施工风险无法预控,给施工人员与机械带来很大安全风险的问题。(The invention provides a construction device and a construction method for shallow-buried drilling and blasting method of urban rail transit in downtown areas, and relates to the technical field of tunnel engineering. The construction device comprises a frame, wherein a second hydraulic cylinder is fixedly connected to the top of the frame, an arc top frame is fixedly connected to the upper surface of a cross beam, first jacks are uniformly distributed in the arc top frame, first hydraulic cylinders are fixedly connected to the left side and the right side of the frame, a vertical plate is fixedly connected to the output end of each first hydraulic cylinder, and second jacks are uniformly distributed in the vertical plate. Support the arc roof-rack through the reinforcing plate, the upper surface of backup pad is placed the concrete balancing weight and is increased the load, makes the side of three frame all fixed through the second down tube, makes and carries out fixed connection between the three frame, in can making the inserted bar insert the drilling when tunnel drilling, has solved the unable precontrol of construction risk, brings the problem of very big safety risk for constructor and machinery.)

城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置及其方法

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，具体为城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置及其方法。

背景技术

钻爆法即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术，施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式；浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法，在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段，遵循“新奥法”大部分原理，按照十八字原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工，称之为浅埋暗挖法。

在城市中进行隧道施工时，多与城市干道下穿交叉，且隧道上覆土层多为回填土，且土质较差，同时对沉降控制要求严、爆破震动敏感度高、地表车辆多等方面的问题，存在施工风险无法预控，边干边调整，被动作业，给施工人员与机械带来很大安全风险。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置及其方法，解决了施工风险无法预控，给施工人员与机械带来很大安全风险的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置，包括框架，所述框架的顶部固定连接有第二液压缸，所述第二液压缸的输出端固定连接有横梁，所述横梁的上表面固定连接有弧顶架，所述弧顶架的内部均匀分布有第一插孔，所述框架的左右两侧均固定连接有第一液压缸，所述第一液压缸的输出端固定连接有竖板，所述竖板的内部均匀分布有第二插孔。

优选的，所述弧顶架的内侧通过加强板固定连接在横梁的上表面。

优选的，所述框架一共有三个，所述框架的底部两侧均设置有滚轮，所述框架的中部内设置有配重块，所述配重块的底部通过支撑板连接在三个所述框架的下部，三个所述框架的左右两侧通过第二斜杆固定连接，两个所述第二斜杆的形状呈交叉状，一个所述框架的上部和下部均通过第二横板固定连接另一个所述框架。

优选的，两个所述竖板的相远离的两侧均固定连接有第一横板，所述第一横板的一侧固定连接有第一斜杆，两个所述第一斜杆的形状呈交叉状。

优选的，所述第一插孔的分布呈圆弧形，所述第二插孔的分布呈直线形，所述第一插孔和第二插孔的内部均设置有插杆。

优选的，三个所述框架的竖直面互相平行。

优选的，城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置的方法，包括以下步骤：

S1、打眼前必须先放好断面中线，水平，并在开挖面划好轮廓线，测定隧道内轮廓断面尺寸，根据隧道轮廓线，预先拼装焊接施工装置；

S2、将施工装置推移至开挖线内，调整框架两侧的第一液压缸使第二斜杆与既有隧道轮廓线内壁充分接触，弧顶架与隧道顶部岩面保持充分接触，将第一插孔和第二插孔对准眼孔，利用钻孔机进行打眼；

S3、每次钻一个孔眼后、将插杆通过第一插孔或第二插孔插入孔眼内，保证每个孔眼内均有插杆，吹渣、装药完成后，将施工装置撤至起爆线外。

工作原理：通过第二液压缸可以使横梁和弧顶架竖直升降，便于贴合隧道内顶面，通过第一液压缸可使竖板水平移动，进而贴合隧道两侧的墙壁，通过第一插孔和第二插孔便于打孔机进行打孔作业，同时弧顶架和竖板可以起到支撑作用，通过加强板支撑弧顶架，提高弧顶架的强度，三个框架的下部通过支撑板固定，支撑板的上表面放置混凝土配重块增加载荷，提高三个框架连接后的整体的稳定性，一个框架与另一个框架的侧面通过交叉的第二斜杆连接固定，进而使三个框架的侧面均通过第二斜杆固定，使三个框架之间通过第二横板进行固定连接，提高框架的承载能力，通过多个水平的第一横板将竖直相邻的三个竖板之间固定连接，在通过焊接第一斜杆固定，由线支撑到面支撑，提高施工装置在隧道侧壁的承载能力，降低安全风险。

(三)有益效果

本发明提供了城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置及其方法。具备以下有益效果：

1、本发明通过第二液压缸可以使横梁和弧顶架竖直升降，便于贴合隧道内顶面，通过第一液压缸可使竖板水平移动，进而贴合隧道两侧的墙壁，通过第一插孔和第二插孔便于打孔机进行打孔作业，同时弧顶架和竖板可以起到支撑防护作用，提高施工安全性。

2、本发明通过加强板支撑弧顶架，三个框架的下部通过支撑板固定，支撑板的上表面放置混凝土配重块增加载荷，使三个框架的侧面均通过第二斜杆固定，使三个框架之间进行固定连接，插杆可以插入第一插孔和第二插孔内，可以使插杆插入隧道钻孔时的钻孔内，解决了施工风险无法预控，给施工人员与机械带来很大安全风险的问题。

附图说明

图1为本发明的框架示意图；

图2为本发明的配重块示意图；

图3为本发明的第一横板示意图；

图4为本发明的第一斜杆示意图；

图5为本发明的插杆示意图；

图6为图5的侧视图。

其中，1、框架；2、支撑板；3、配重块；4、第一液压缸；5、第二液压缸；6、横梁；7、弧顶架；8、加强板；9、插杆；10、竖板；11、第一横板；12、第一斜杆；13、第一插孔；14、第二插孔；15、第二斜杆；16、第二横板；17、滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，本发明实施例提供城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置，包括框架1，框架1的顶部固定连接有第二液压缸5，第二液压缸5的输出端固定连接有横梁6，横梁6的上表面固定连接有弧顶架7，弧顶架7的内部均匀分布有第一插孔13，通过第二液压缸5可以使横梁6和弧顶架7竖直升降，便于贴合隧道内顶面，框架1的左右两侧均固定连接有第一液压缸4，第一液压缸4的输出端固定连接有竖板10，竖板10的内部均匀分布有第二插孔14，通过第一液压缸4可使竖板10水平移动，进而贴合隧道两侧的墙壁，通过第一插孔13和第二插孔14便于打孔机进行打孔作业，同时弧顶架7和竖板10可以起到支撑作用，降低安全风险。

弧顶架7的内侧通过加强板8固定连接在横梁6的上表面，通过加强板8支撑弧顶架7，提高弧顶架7的强度，进一步降低安全风险。

如图2所示，框架1一共有三个，框架1的底部两侧均设置有滚轮17，通过安装滚轮17便于框架1移动，框架1的中部内设置有配重块3，配重块3的底部通过支撑板2连接在三个框架1的下部，三个框架1的下部通过支撑板2固定，支撑板2的上表面放置混凝土配重块增加载荷，提高三个框架1连接后的整体的稳定性，三个框架1的左右两侧通过第二斜杆15固定连接，两个第二斜杆15的形状呈交叉状，一个框架1与另一个框架1的侧面通过交叉的第二斜杆15连接固定，进而使三个框架1的侧面均通过第二斜杆15固定，一个框架1的上部和下部均通过第二横板16固定连接另一个框架1，使三个框架1之间通过第二横板16进行固定连接，提高框架1的承载能力。

如图3和图4所示，两个竖板10的相远离的两侧均固定连接有第一横板11，第一横板11的一侧固定连接有第一斜杆12，两个第一斜杆12的形状呈交叉状，通过多个水平的第一横板11将竖直相邻的三个竖板10之间固定连接，在通过焊接第一斜杆12固定，由线支撑到面支撑，提高施工装置在隧道侧壁的承载能力。

如图3-图6所示，第一插孔13的分布呈圆弧形，第二插孔14的分布呈直线形，便于贴合隧道截面形状，第一插孔13和第二插孔14的内部均设置有插杆9，通过插杆9插入第一插孔13和第二插孔14内，可以使插杆9插入隧道钻孔时的钻孔内，起到支撑防护效果，降低隧道施工的安全风险。

三个框架1的竖直面互相平行，提高竖向承载能力。

城市轨道交通在闹市区浅埋钻爆法的施工装置的方法，包括以下步骤：

S1、打眼前必须先放好断面中线，水平，并在开挖面划好轮廓线，测定隧道内轮廓断面尺寸，根据隧道轮廓线，预先拼装焊接施工装置；

S2、将施工装置推移至开挖线内，调整框架1两侧的第一液压缸4使第二斜杆15与既有隧道轮廓线内壁充分接触，弧顶架7与隧道顶部岩面保持充分接触，将第一插孔13和第二插孔14对准眼孔，利用钻孔机进行打眼；

S3、每次钻一个孔眼后、将插杆9通过第一插孔13或第二插孔14插入孔眼内，保证每个孔眼内均有插杆9，吹渣、装药完成后，将施工装置撤至起爆线外。

装药前应将插杆9拔出，将需要装炮的孔眼内泥浆、石屑吹洗干净，已装药的孔眼应及时用炮泥堵塞密封，为避免爆破飞石对中隔墙的影响，每次爆破前，采用废轮胎与竹排对相应地段的中隔墙进行覆盖防护，爆破前必须按警戒距离划定警戒区，尤其是临近道路的爆破工程应在警戒区外设置必要的防护人员，并由专人负责检查，当符合要求且一切防护工作就绪后，方可发出点火信号，加大和运用单位的联系，保证行车安全，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。