一种隧道开挖装置及方法与流程

技术特征：
1.一种隧道开挖装置，其特征在于：包括信息获取模块、与所述信息获取模块连接的控制模块和开挖结构；所述信息获取模块用于获取待挖岩体的质量评分值；所述控制模块设置于所述开挖结构上，用于根据所述信息获取模块获取的所述岩体的质量评分值确定开挖速度，并将所述开挖速度发送至所述开挖结构；所述开挖结构以所述开挖速度挖掘所述岩体。2.根据权利要求1所述的隧道开挖装置，其特征在于：所述信息获取模块包括声波发射器和声波接收器；所述声波发射器，用于向待挖岩体发射信号；所述声波接收器设置于所述开挖结构前端，用于接收穿过所述待挖岩体的信号。3.根据权利要求1所述的隧道开挖装置，其特征在于：所述开挖结构包括开挖箱体、刃角和顶进单元；所述开挖箱体内部设置操作平台；所述刃角设置于所述开挖箱体的前端；所述顶进单元连接在所述开挖箱体的后端。4.根据权利要求3所述的隧道开挖装置，其特征在于：所述顶进单元包括千斤顶和承压结构；所述千斤顶的一端设置在所述开挖箱体的后端，另一端设置在所述承压结构上，用于向所述开挖箱体提供前进动力；所述承压结构为后背墙或者支护结构。5.根据权利要求4所述的隧道开挖装置，其特征在于：所述顶进单元还包括顶铁；所述顶铁分别设置在所述千斤顶两端，且所述顶铁分别与所述开挖箱体的后端和所述承压结构连接。6.一种隧道开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取待挖岩体的质量评分值；步骤二、根据所述待挖岩体的质量评分值，确定开挖速度；步骤三、以所述开挖速度挖掘所述岩体。7.根据权利要求6所述的隧道开挖方法，其特征在于，获取待挖岩体的质量评分值，具体包括：根据第一公式确定待挖岩体的质量评分值，所述第一公式为：rmr＝b1 b2 b3 b4 b5 b6式中：rmr为待挖岩体的质量评分值，b1为岩体强度评分值、b2为岩体的质量指标评分值、b3为结构面间距评分值、b4为不连续结构面特征评分值、b5为地下水特征评分值、b6为不连续结构面方向修正值。8.根据权利要求6所述的隧道开挖方法，其特征在于，根据所述待挖岩体的质量评分值，确定开挖速度，具体包括：根据第二公式确定开挖速度，所述第二公式为：s＝-0.001rmr2 0.07rmr-1.5式中，s为开挖速度,rmr为所述待挖岩体的质量评分值。
9.根据权利要求6所述的隧道开挖方法，其特征在于，以所述开挖速度挖掘所述岩体，具体包括：将千斤顶安装在后背墙前，根据所述开挖速度调试所述千斤顶的顶进速度，启动所述千斤顶推动开挖箱体前进，直至完成对预设段岩体的开挖、支护；将所述千斤顶和顶铁安装在支护结构上，启动千斤顶，完成下一段岩体的开挖、支护，重复该步骤直至隧道施工完成。

技术总结
本发明公开了一种隧道开挖装置及方法，装置包括信息获取模块、与信息获取模块连接的控制模块和开挖结构；信息获取模块用于获取待挖岩体的质量评分值；控制模块设置于开挖结构上，用于根据信息获取模块获取的岩体的质量评分值确定开挖速度，并将开挖速度发送至开挖结构；开挖结构以开挖速度挖掘岩体。方法包括以下步骤：获取待挖岩体的质量评分值；根据岩体的质量评分值确定开挖速度；以开挖速度挖掘岩体。本发明的装置及方法可保护施工人员安全，提高施工效率、降低成本。降低成本。降低成本。


技术研发人员：周恒 张莹 丁新潮 狄圣杰 苗喆 黄鹏 巨广宏
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/10