CN103643960A - 一种电力隧道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力隧道施工方法，包括：测量：以地面控制点为基准点，确定隧道截面位置，并标明隧道周边线，并定期采用测量仪器进行检测；放样：沿着隧道周边线布置取芯点，标出芯点孔位，芯点孔位与隧道周边线相切；钻机定位与安装：铺设轨道，塔架平台设置于轨道，水钻的水平钻机固定于塔架平台，并采用微调设备对钻机进行定位，使钻机钻管的轴线与隧道轴线平行；开孔：利用水平钻机进行取芯打孔；***中部岩体：待全部芯点均打孔完毕后，利用垂直冲击力使中部岩体竖向拉裂；修正隧道：对隧道内部进行修正，形成完整的隧道截面；循环进行上述步骤，直至隧道最终形成。

Description

一种电力隧道施工方法

技术领域

本发明涉及电力施工技术领域，特别是涉及一种电力隧道施工方法。

背景技术

随着城市建设和电力工业的发展，电网负荷需求的提高，电力线路在城市中的建设工作越发显得重要，然而在现代城市中，地上可用空间已经不能满足电力线路的建设需要。

在此种情况下，地下空间成为了电力发展的重要方向，催生了电力电缆隧道的建设，电力工程电缆隧道是地下电力线路的主要载体。

目前，在一些地质条件较好，土层深度较小的地区，电力隧道基岩为中风化岩石，通常采用钻爆法施工进行电力隧道施工。钻爆法主要通过管棚法先期支护隧道周边，通过***作业开挖。钻爆工艺使用范围广，能满足任意隧道截面要求。

但是，钻爆工艺采用***作业开挖，***冲击力难以精确控制，具有一定程度上的安全隐患。特别是在城市隧道建设中，施工隧道与已成建构筑物间距离非常小，***作业对邻近建构筑物会产生不可预测的影响。

因此，提供一种电力隧道施工方法，使城市电力隧道的施工更安全可靠，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力隧道施工方法，可以保证城市电力隧道的施工安全性，保证隧道开挖精度。

本发明提供了一种电力隧道施工方法，所述电力隧道施工方法包括：测量：以地面控制点为基准点，确定隧道截面位置，并标明隧道周边线，并定期采用测量仪器进行检测；放样：沿着隧道周边线布置取芯点，标出芯点孔位，芯点孔位与隧道周边线相切；钻机定位与安装：铺设轨道，塔架平台设置于轨道，水钻的水平钻机固定于塔架平台，并采用微调设备对钻机进行定位，使钻机钻管的轴线与隧道轴线平行；开孔：利用水平钻机进行取芯打孔；***中部岩体：待全部芯点均打孔完毕后，利用垂直冲击力使中部岩体竖向拉裂；修正隧道：对隧道内部进行修正，形成完整的隧道截面；循环进行上述步骤，直至隧道最终形成。

优选的，所述钻机定位与安装步骤具体包括：1）平整场地，对垂直于隧道截面所在平面的施工场地进行平整处理；2）铺设轨道，在施工场地铺设轨道，轨道与隧道轴心线相平行设置；3）安装塔架平台，塔架平台安装于轨道且能够沿着轨道的延伸方向进行移动；4）钻机安装，将水钻的水平钻机固定于塔架平台，并对水平钻机进行水平方向和竖直方向的定位，使钻管的轴线与隧道轴线相平行。

优选的，所述开孔步骤具体包括：1）连接首管，并使首管的圆周与芯点孔位相对齐，启动钻机，慢速开孔；2）首管完全钻进岩体，钻机回位，安装连接管，继续钻进，直至钻进至预定深度；3）在开孔的过程中，钻机的棚管在钻机的带动下旋转跟进，回管移位取芯；4）待上一个芯孔开设完毕后，重复上述步骤，直至芯孔全部开设完毕。

优选的，在进行所述修正隧道时，还需要进行除渣，将产生的废渣运出。

优选的，在所述***中部岩体步骤中，需要在所述中部岩体进行钻孔，将钢锲***所述孔中，并利用敲击物敲打所述钢锲，利用垂直冲击力使所述中部岩体沿竖向拉裂。

优选的，所述水钻的钻头为楔形板钻头或三翼钻头。

优选的，所述水钻钻头为硬质合金钻头或高锰钢钻头。

优选的，所述测量仪器主要包括全站仪、投点仪、水准仪和钢尺。

本发明所提供的一种电力隧道施工方法，包括测量：以地面控制点为基准点，确定隧道截面位置，并标明隧道周边线，并定期采用测量仪器进行检测；放样：沿着隧道周边线布置取芯点，标出芯点孔位，芯点孔位与隧道周边线相切；钻机定位与安装：铺设轨道，塔架平台设置于轨道，水钻的水平钻机固定于塔架平台，并采用微调设备对钻机进行定位，使钻机钻管的轴线与隧道轴线平行；开孔：利用水平钻机进行取芯打孔；***中部岩体：待全部芯点均打孔完毕后，利用垂直冲击力使中部岩体竖向拉裂；修正隧道：对隧道内部进行修正，形成完整的隧道截面；循环进行上述步骤，直至隧道最终形成。

如此采用水平钻机进行电力隧道的开挖，在进行取芯点的设置时，开挖的作业面小，同时通过铺设轨道、塔架等机具，可以保证水平钻机沿着隧道的挖掘方向逐步深入；同时采用测量仪器和微调设备进行位置的测量和调整，可以提高施工精确度。与现有技术中采用***的方式进行隧道的挖掘相比，通过采用水平钻机进行取芯开孔，并利用测量仪器和微调设备进行设备位置的测量和调整，可以保证施工作业的安全性，同时可以保证隧道挖掘的精确度。

附图说明

图1为本发明所提供的一种具体实施方式中电力隧道施工方法的流程图；

图2为本发明所提供的具体实施方式中放样步骤中隧道结构的截面示意图；

图3为本发明所提供的具体实施方式中开孔步骤中隧道结构的截面示意图；

图4为本发明所提供的具体实施方式中***中部岩体步骤中隧道结构的截面示意图；

其中，图1至图4中：

芯点孔位1、中部岩体2、钢锲3。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电力隧道施工方法，可以保证城市电力隧道的施工安全性，保证隧道开挖精度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中电力隧道施工方法的流程图；图2为本发明所提供的具体实施方式中放样步骤中隧道结构的截面示意图；图3为本发明所提供的具体实施方式中开孔步骤中隧道结构的截面示意图；图4为本发明所提供的具体实施方式中***中部岩体步骤中隧道结构的截面示意图。

在本具体实施方式中，电力隧道施工方法主要包括以下几个步骤：

1）测量放样：以地面控制点为基准点，通过施工竖井投点到井底（即主隧道内），并将其设定为控制转点，作为隧道开挖的主控点，定期采用测量仪器检测其精度；再以主控点为基准点，确定隧道截面位置，并标明隧道周边线，进行隧道开挖放样。

2）放样：沿着隧道周边线布置取芯点，标出芯点孔位1，芯点孔位1与隧道周边线相切。取芯点的直径与钻具的直径相同，并且采用测量仪器精确校正取芯点的设置位置。

3）钻机定位与安装：铺设轨道，并将塔架平台设置于轨道，水钻的水平钻机固定设置于塔架平台，并利用微调设备对钻机进行定位，保证钻机钻管的轴线与隧道轴线相平行。

4）开孔：利用水平钻机进行取芯打孔，即将水平钻机对准芯点，进行取芯打孔。

5）***中部岩体：待全部芯点均打孔完毕后，利用垂直冲击力使中部岩体2竖向拉裂，保证中部岩体2根部发生剪切破坏，即可使中部岩体2沿着隧道周边线发生碎裂。

6）修正隧道：对隧道内部进行修正，形成完整的隧道截面。待中部岩体2发生碎裂后，在隧道的内壁会有尖锐岩石凸起，需要将尖锐岩石凸起敲击掉，使隧道的内壁形成完整的隧道截面。

循环进行上述步骤，直至隧道最终形成。

此外，在进行修正隧道的过程中，还需要进行除渣，即将中部岩体2碎裂所产生的碎渣以及修正隧道过程中对产生的碎渣运出，保证施工场地的平整性。

需要说明的是，由于电力隧道通常设置于地面以下，电力隧道的截面面积较小，大型的机械设备不能进入隧道，因此，在进行除渣的过程中，需要人工将碎渣运出隧道，然后再利用小型的机械设备将碎渣竖直提升，最终将碎渣运输至地面。

如此，采用水平钻机进行电力隧道的开挖，在进行取芯点的设置时，开挖的作业面小，同时通过铺设轨道、塔架等机具，可以保证水平钻机沿着隧道的挖掘方向逐步深入；同时采用测量仪器和微调设备进行位置的测量和调整，可以提高施工精确度。与现有技术中采用***的方式进行隧道的挖掘相比，通过采用水平钻机进行取芯开孔，并利用测量仪器和微调设备进行设备位置的测量和调整，可以保证施工作业的安全性，同时可以保证隧道挖掘的精确度。

在进一步的方案中，在钻机定位与安装的步骤中，具体还包括以下几个过程：

1）平整场地，施工场地垂直于隧道截面所在平面，在进行水平钻机的安装之前，对施工场地进行平整处理，保证施工场地的平整性。

2）铺设轨道，在平整后的施工场地进行轨道的铺设，轨道与隧道轴心线相平齐设置。

3）安装塔架平台，塔架平台安装于轨道，且塔架平台能够沿着轨道的延伸方向进行移动。如此，在进行隧道的挖掘过程中，工作人员可以站立在塔架平台进行施工。

4）钻机安装，将水钻的水平钻机固定设置于塔架平台，并利用微调设备对水平钻机进行水平方向和竖直方向的定位，保证水平钻机的钻管的轴线与隧道轴线相平行且钻管的轴线与芯点的圆心点相对齐，如此可以保证施工的精确性。

在更进一步的方案中，在开孔的具体步骤包括：

1）连接首管，通过微调设备对钻机进行调整，保证首管的圆周与芯点孔位1相对齐，启动钻机，慢速开孔。如此可以保证开孔的准确性。如此可以保证在钻进的过程中，减小在开孔的过程中，对孔道周边的土体应力的分布，确保钻孔的精度。

2）待首管完全钻进岩体，钻机回位，将连接管安装于钻机，继续钻进，直至将首管钻进至预定深度。

3）在进行开孔的过程中，钻机的棚管在钻机的带动下旋转跟进，在棚管回转移位时取芯，即棚管在回转移位时，会将其相对应的岩体带出，在岩体的表面形成圆形孔，该圆形孔的圆周即为芯孔的圆周。

4）待上一个芯孔开设完毕后，重复上述步骤，直至将所有的芯孔开设完毕。

此外，为了保证中部岩体2能够顺利碎裂，在本具体实施方式中，需要根据岩石的硬度以及隧道截面的型式，在中部岩体2进行钻孔，可以钻一个或多个小孔，并将钢锲3***小孔内，并利用铁锤等敲击物敲打钢锲3，利用敲打所产生的垂直冲击力使岩石沿竖向拉裂，并使中部岩体2的根部发生剪切破坏，最终使中部岩体2碎裂。

在更进一步的方案中，可以根据施工过程中的地层进行水钻的钻头的选择，如可以采用楔形板钻头、三翼钻头、两翼钻头和敞口钻头等，同时，可以根据地层的不同，采用硬质合金、高锰钢或可镶金刚石等材质的钻头，以确保在对岩体顺利进行钻孔。

此外，测量仪器主要包括全站仪、投点仪、水准仪和钢尺，如此可以保证在进行测量过程中，测量结果的准确性，以进一步保证施工的精确性。当然，也不排除根据实际的情况采用其他的测量仪器进行测量。

以上对本发明所提供的一种电力隧道施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电力隧道施工方法，其特征在于，所述电力隧道施工方法包括：

测量：以地面控制点为基准点，确定隧道截面位置，并标明隧道周边线，并定期采用测量仪器进行检测；

放样：沿着隧道周边线布置取芯点，标出芯点孔位（1），芯点孔位（1）与隧道周边线相切；

钻机定位与安装：铺设轨道，塔架平台设置于轨道，水钻的水平钻机固定于塔架平台，并采用微调设备对钻机进行定位，使钻机钻管的轴线与隧道轴线平行；

开孔：利用水平钻机进行取芯打孔；

***中部岩体：待全部芯点均打孔完毕后，利用垂直冲击力使中部岩体（2）竖向拉裂；

修正隧道：对隧道内部进行修正，形成完整的隧道截面；

循环进行上述步骤，直至隧道最终形成。

2.根据权利要求1所述的电力隧道施工方法，其特征在于，所述钻机定位与安装步骤具体包括：

1）平整场地，对垂直于隧道截面所在平面的施工场地进行平整处理；

2）铺设轨道，在施工场地铺设轨道，轨道与隧道轴心线相平行设置；

3）安装塔架平台，塔架平台安装于轨道且能够沿着轨道的延伸方向进行移动；

4）钻机安装，将水钻的水平钻机固定于塔架平台，并对水平钻机进行水平方向和竖直方向的定位，使钻管的轴线与隧道轴线相平行。

3.根据权利要求1所述的电力隧道施工方法，其特征在于，所述开孔步骤具体包括：

1）连接首管，并使首管的圆周与芯点孔位（1）相对齐，启动钻机，慢速开孔；

2）首管完全钻进岩体，钻机回位，安装连接管，继续钻进，直至钻进至预定深度；

3）在开孔的过程中，钻机的棚管在钻机的带动下旋转跟进，回管移位取芯；

4）待上一个芯孔开设完毕后，重复上述步骤，直至芯孔全部开设完毕。

4.根据权利要求1所述的电力隧道施工方法，其特征在于，在进行所述修正隧道时，还需要进行除渣，将产生的废渣运出。

5.根据权利要求1所述的电力隧道施工方法，其特征在于，在所述***中部岩体步骤中，需要在所述中部岩体（2）进行钻孔，将钢锲（3）***所述孔中，并利用敲击物敲打所述钢锲（3），利用垂直冲击力使所述中部岩体（2）沿竖向拉裂。

6.根据权利要求1至4任一条所述的电力隧道施工方法，其特征在于，所述水钻的钻头为楔形板钻头或三翼钻头。

7.根据权利要求6所述的电力隧道施工方法，其特征在于，所述水钻钻头为硬质合金钻头或高锰钢钻头。

8.根据权利要求1至7任一条所述的电力隧道施工方法，其特征在于，所述测量仪器主要包括全站仪、投点仪、水准仪和钢尺。

Images