发明名称 隧道断裂式开挖方法及其环架结构
摘要 一种隧道断裂式开挖方法及其环架结构,以近于开挖断面之外环架与其内较小较短之内环架,两端开口之各环架周面由数钢管连结成,环架抵住开挖面,各钢管内有钻杆,钻杆内端有钻头,两钢管相连处设有靠挡,于靠挡间嵌有内外导片,使导片内端以连结圆环卡接钻头,随钻头行进开挖至预定深度,将内、外环架顶推入开挖面,钻孔挖除两架仰拱间数钢管宽土方,置入导片滚轮架与三角滑道架,利用支撑螺杆穿过内环架相对应钢管与导片滚轮架至三角滑道架处,以外环架为支撑点;三角滑道架之短边靠着欲断裂开挖面,完全挖除两仰拱间土方,放开螺杆各固定螺丝,让内环架内端面连同土方朝外朝下倾斜断裂,清除内环架内土方,重覆前述之动作至贯穿隧道。
申请公布号 TW368546 申请公布日期 1999.09.01
申请号 TW087108394 申请日期 1998.05.29
申请人 范文达 发明人 范文达
分类号 E21D9/00 主分类号 E21D9/00
代理机构 代理人 樊欣佩 台北巿衡阳路三十六号四楼
主权项 1.一种隧道断裂式开挖方法,其步骤为:(1)人工钻掘隧道全断面与如外环架长度之孔洞;(2)孔洞外固定基座之施工;预制之钢管进行制造与搬运至现场;(3)将各钢管组合成外环架,把外环架置入孔洞中;钢管内端抵住欲开挖面;(4)将各钢管组合成内环架,内环架小于短于外环架;(5)于固定基座端面朝向洞中利用顶持装置顶住外环架外端,以固定外环架不动;(6)在外环架各钢管之内端装设有钻头,各钻头与插置于钢管内之钻杆相连,也与套卡于钢管外之内、外导片相连,让钻头向前动作,也连带使钻杆与内、外导片向内移动,各导片系卡于两钢管间之T形靠挡;(7)利用设于外环架外端处之顶持装置把外环架向内推,同时让各导管与内导片、外导片、钻杆、钻头缩入钢管中;直到外环架之钢管完全推入岩石中;(8)完成外环架外所移动长度之环片衬砌;(9)把内环架高装置入洞口,架高装置设在等同断裂装置位置,使内环架内端面抵靠开挖面,其位置相当于外环架内,于内环架顶拱与外环架之顶拱间有一间隙,但内环架仰拱与外环架仰拱间有适当之距离;于固定基座端面利用顶持装置顶住内环架外端,以固定内环架不动;(10)在内环架各钢管之内端装设有钻头,各钻头与插置于钢管内之钻杆相连,也与套卡于钢管外之内、外导片相连,让钻头向前动作,也连带使钻杆与内、外导片向内移动,各导片系卡于两钢管间之T形靠挡;(11)利用设于内环架外端处之顶持装置把内环架向内推,同时让各导管与内导片、外导片、钻头、钻杆缩入内环架钢管中;依序取离各内环架高装置;(12)以新衬砌完成之环片最内端作为新固定基座;施工循环是钻孔推进内环架,重覆循环把内环架推入外环架内方的欲开挖空间之岩石中;完全取离内环架高装置;(13)于内环架仰拱与外环架仰拱间钻挖数道相间隔且为钢管宽度之土方,形成与内环架等长之空孔通道;(14)在空孔通道处置入断裂装置,该断裂装置具有撑起内环架之功用,同时具有外侧可调整高度之效果者;(15)再钻挖除去内环架仰拱与外环架仰拱间之全部土方,于内环架下方形成自由面;(16)逐步放松断裂装置外侧高度,让内环架外端向下倾斜,以内环架之转折力切断内环架内之土方,内环架连同断裂装置滑入板车运至洞外,清除内环架内土方;(17)重复(5)至(16)之动作,至整个隧道贯穿打通为止;(18)拆除内、外环架。2.如申请专利范围第1项所述之隧道断裂式开挖方法,其中内环架高装置,于滑轮架上枢接有至少一个呈中凹型之滑轮,使滑轮接触在内环架之钢管外表,即使内环架可以沿着轴向前进;能在同一钢管下设有数撑高装置。3.如申请专利范围第1项所述之隧道断裂式开挖方法,其中内环架高装置,于环片衬砌完成后两边预留空孔,并间隔架起数横杆,作为内环架之推进支撑点。4.如申请专利范围第1项所述之隧道断裂式开挖方法,其中之顶持装置为油压千斤顶。5.如申请专利范围第1项所述之隧道断裂式开挖方法,其中之断裂装置为由一螺杆与导片滚轮架与三角滑道架组成,导片滚轮架上表为导片,将三角滑道架置入各该对应之空孔通道处,该导片滑轮架之导片穿入两钢管间之T形靠挡处,且于内环架近相对应之钢管外方以支撑螺杆穿入经过导片滚轮架与三角滑道架长边、斜边抵至外环架之内导片上,三角滑道架之斜面朝外;即以外环架为支点,以支撑螺杆架高内环架;于三角滑道架之支撑螺杆上设有调整螺帽;逐步放松调整螺帽高度,让内环架外端向下倾斜,以内环架之转折力切断内环架内之土方,清除内环架内土方;若断裂面有大石存在,仍需爆破或钻炸。6.一种隧道断裂式开挖机组,其包括有:一外环架,由数钢管组成,以钢管排列成欲开挖面之形状,两相邻钢管间有向两侧突出之T状靠挡;一内环架,亦由数钢管组成,以钢管排列成小于外环架之形状,内环架短于外环架,两相邻钢管间有向两侧突出之T状靠挡;一钻头组,分别于外环架、内环架各钢管之前端设有一钻头,钻头与钻杆相连,该钻头之外表设有数突部,在突部外端形成一环槽,该环槽能让一对导片之前端半连结圆环部份所组成之连结圆环卡入,上、下导片与环架之钢管同心,但内径大于钢管外径,以套接于钢管表面,并且两侧由T状靠挡卡住,该钻杆位于钢管中,以使钻杆、导片同时随钻头行进;一断裂装置,设置在各空孔通道处,包含有:一三角滑道架组,有数组,设置在内环架底面适当处与外环架上表间;各三角滑道架之上表面为长边,以斜边朝外,短边靠着欲断裂开挖面;一导片滚轮架组,相对于三角滑道架设置;分别将导片插置入内环架之底面预留之空位处,即原来之外导片位置,导片底面间隔设有数滚轮,让各滚轮与三角滑道架长边相接触;一螺杆,设置在近空孔通道外之自由端处,螺杆上端穿过内环架相对应之钢管与外导片,下端穿过导片滚轮架与三角滑道架之长边与短边所预留之孔位后,以一调整螺帽固定,撑住三角滑道架,螺杆下端抵至外环架相对应之钢管外导片表面,调整该调整螺帽,即能将位于自由面之内环架降低倾斜,折裂内环架内端面之欲开挖面;数内环架高装置,各装置具有一滑轮架与于滑轮架上端两侧面所枢接之一个与一个以上之呈中凹型式之滑轮,使滑轮接触在内环架之钢管外表,即使内环架可以沿着轴向前进,在同一条钢管上可间隔设置数架高装置,于内环架底面之各钢管亦是间隔设置,用以架高内环架。7.如申请专利范围第6项所述之隧道断裂式开挖机组,其中螺杆底端处有一支撑螺帽,顶端有一固定螺帽。图式简单说明:第一图为本发明内、外环架相套之立体图。第二图为本发明之结构立体分解图。(含断裂装置)第二图A为本发明两钢管之接合状态剖面图。第二图B为本发明钻管部份之横剖面图。第二图C为本发明钻管部份之纵剖面图。第三图为本发明内环架与架高装置之组合示意图。第四图为本发明内环架与架高装置之组合侧视图。第五图为本发明架内环架与断裂装置之组合示意图。
地址 新竹巿南大路二一八巷四十弄四十号