掏槽眼辅助定位工装及施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，特别涉及一种掏槽眼辅助定位工装及施工方法。

背景技术：

1、光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔，并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构，在开挖主体爆破后，光爆孔内的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔且光滑平整的开挖面。

2、光面爆破技术除了在露天开挖中应用外，在我国许多地下工程(如矿山开拓巷道、地下工厂、水力发电站、油库、隧道和国防构筑物等永久性建筑)施工中也取得了良好效果，特别在修建一些水工隧洞时，不但可以减少超挖欠爆的情况，并能使水力摩擦系数降低到用专门衬砌才达到的光滑表面的程度。由此可见，光面爆破是一项合理利用炸药能量的爆破新技术。

3、光面爆破的基本原理是控制炸药的爆破作用，使猛度做功形式更多地转化为爆力做功形式，降低炸药爆炸的初始冲量，从而减少对炮眼眼壁岩体的破坏，并控制爆破裂缝沿预计方向发展。通常是根据不同岩层情况，通过合理地选择炸药、装药结构，正确地选定周边眼爆破参数(即眼间距、抵抗线、装药量)以及保证周边眼同时起爆等几项措施来实现的。

4、在进行光面爆破时，需要在待进行爆破作业的掌子面钻设掏槽眼。现有技术中，在在钻设掏槽眼时，存在无法精准确定需要钻设的掏槽眼的开挖角度，容易导致相邻的掏槽眼之间存在殉爆的隐患。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种掏槽眼辅助定位工装及施工方法，旨在解决相关技术无法精准确定需要钻设的掏槽眼的开挖角度，容易导致相邻的掏槽眼之间存在殉爆的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请提出一种掏槽眼辅助定位工装，所述掏槽眼辅助定位工装能与凿岩台车可拆卸连接；

3、所述掏槽眼辅助定位工装包括：

4、角度调节机构，所述角度调节机构包括连接件以及角度调节组件，所述连接件与所述凿岩台车可拆卸连接，所述角度调节组件与所述连接件连接；以及，

5、钻杆安装机构，所述钻杆安装机构于所述角度调节组件，所述钻杆安装机构与外置钻杆可拆卸连接，所述角度调节组件能驱动所述钻杆安装机构相对于所述连接件转动，以调整所述外置钻杆的钻孔角度。

6、在一实施例中，所述角度调节组件包括基准杆以及角盘，所述基准杆的两端分别为连接端和转动端，所述连接端与所述连接件连接，所述角盘安装于所述转动端，所述转动端与所述钻杆安装机构转动连接。

7、在一实施例中，所述角盘呈半圆形结构，所述角盘的边缘位置形成有沿其周向阵列分布的角度线。

8、在一实施例中，所述角盘使用钢板制成。

9、在一实施例中，所述基准杆上形成有滑槽，所述滑槽内滑动配合连接有滑块，所述钻杆安装机构远离所述转动端的位置与所述滑块铰接。

10、在一实施例中，所述滑块上开设形成有插接孔，所述插接孔内可拆卸地插接有能限位所述滑块的插接件。

11、在一实施例中，所述钻杆安装机构包括导向杆、吸铁石以及支撑杆，所述导向杆的一端与所述转动端铰接，所述吸铁石以及所述支撑杆均间隔分布于所述导向杆远离所述转动端的一侧，且所述支撑杆的两端分别与所述导向杆以及所述滑块铰接，以在所述导向杆、所述连接杆以及所述支撑杆之间形成三角形支撑结构。

12、此外，为实现上述目的，第二方面，本申请还提出一种掏槽眼施工方法，其特征在于，应用第一方面所述的掏槽眼辅助定位工装；

13、所述掏槽眼施工方法包括：

14、根据待钻孔的当前掏槽眼的预设角度，在待钻设所述掏槽眼的当前掌子面，将所述掏槽眼辅助定位工装调整至所述预设角度；

15、将所述凿岩台车的钻杆安装于所述钻杆安装机构，以使所述凿岩台车处于待钻孔状态；

16、利用所述凿岩台车控制所述钻杆按照所述预设角度在所述当前掌子面钻孔作业以形成所述当前掏槽眼。

17、在一实施例中，所述根据待钻孔的当前掏槽眼的预设角度，在待钻设所述掏槽眼的当前掌子面，将所述掏槽眼辅助定位工装调整至所述预设角度的步骤，包括：

18、根据待钻孔的当前掏槽眼的预设角度，在待钻设所述掏槽眼的当前掌子面，设置一当前参考基准线；

19、将所述连接件调整至与所述当前参考基准线重叠，并通过所述角度转动组件对所述钻杆安装机构进行角度调整，以使所述掏槽眼辅助定位工装调整至所述预设角度。

20、在一实施例中，所述利用所述凿岩台车控制所述钻杆按照所述预设角度在所述当前掌子面钻孔作业以形成所述当前掏槽眼的步骤，包括：

21、利用所述凿岩台车控制所述钻杆按照所述预设角度在所述当前掌子面钻设一定位孔；

22、拆除所述掏槽眼辅助定位工装，并继续利用所述凿岩台车控制所述钻杆按照所述预设角度对所述定位孔进行钻孔作业，以形成所述当前掏槽眼。

23、本申请提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

24、本申请技术方案通过设置角度调节机构以及钻杆安装机构，在使用时，首先将本申请设计的掏槽眼辅助定位工装安装于凿岩台车的钻杆所在的位置，然后针对每一个待钻孔作业的掏槽眼，利用角度调节组件对钻杆安装机构进行角度调节，以使得安装于钻杆安装机构上的钻杆能够适配于每一个掏槽眼的钻孔角度，可以精准确定每一个需要钻设的掏槽眼的开挖角度，避免了现有技术中因无法精准确定每一个掏槽眼的钻孔角度而导致相邻的掏槽眼之间存在殉爆的风险，提升了对每一个掏槽眼的钻孔精度。

技术特征：

1.一种掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述掏槽眼辅助定位工装能与凿岩台车可拆卸连接；

2.如权利要求1所述的掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述角度调节组件包括基准杆以及角盘，所述基准杆的两端分别为连接端和转动端，所述连接端与所述连接件连接，所述角盘安装于所述转动端，所述转动端与所述钻杆安装机构转动连接。

3.如权利要求2所述的掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述角盘呈半圆形结构，所述角盘的边缘位置形成有沿其周向阵列分布的角度线。

4.如权利要求3所述的掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述角盘使用钢板制成。

5.如权利要求3所述的掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述基准杆上形成有滑槽，所述滑槽内滑动配合连接有滑块，所述钻杆安装机构远离所述转动端的位置与所述滑块铰接。

6.如权利要求2所述的掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述滑块上开设形成有插接孔，所述插接孔内可拆卸地插接有能限位所述滑块的插接件。

7.如权利要求6所述的掏槽眼辅助定位工装，其特征在于，所述钻杆安装机构包括导向杆、吸铁石以及支撑杆，所述导向杆的一端与所述转动端铰接，所述吸铁石以及所述支撑杆均间隔分布于所述导向杆远离所述转动端的一侧，且所述支撑杆的两端分别与所述导向杆以及所述滑块铰接，以在所述导向杆、所述连接杆以及所述支撑杆之间形成三角形支撑结构。

8.一种掏槽眼施工方法，其特征在于，应用如权利要求1至7中任一项所述的掏槽眼辅助定位工装；

9.如权利要求8所述的掏槽眼施工方法，其特征在于，所述根据待钻孔的当前掏槽眼的预设角度，在待钻设所述掏槽眼的当前掌子面，将所述掏槽眼辅助定位工装调整至所述预设角度的步骤，包括：

10.如权利要求8所述的掏槽眼施工方法，其特征在于，所述利用所述凿岩台车控制所述钻杆按照所述预设角度在所述当前掌子面钻孔作业以形成所述当前掏槽眼的步骤，包括：

技术总结本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种掏槽眼辅助定位工装及施工方法，通过设置角度调节机构以及钻杆安装机构，在使用时，首先将本申请设计的掏槽眼辅助定位工装安装于凿岩台车的钻杆所在的位置，然后针对每一个待钻孔作业的掏槽眼，利用角度调节组件对钻杆安装机构进行角度调节，以使得安装于钻杆安装机构上的钻杆能够适配于每一个掏槽眼的钻孔角度，可以精准确定每一个需要钻设的掏槽眼的开挖角度，避免了现有技术中因无法精准确定每一个掏槽眼的钻孔角度而导致相邻的掏槽眼之间存在殉爆的风险，提升了对每一个掏槽眼的钻孔精度。技术研发人员：刘瑞敏,严帮伟,段锋,黄正业,薛晓宏,古刚,李健,赵晓春受保护的技术使用者：中铁二十局集团第六工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1