一种陡峭恶劣地质条件下边坡开挖施工方法与流程

本发明涉及边坡开挖施工领域，尤其是涉及一种陡峭恶劣地质条件下边坡开挖施工方法。

背景技术：

1、随着国家不断向西部地区建设铁路，向西部开通铁路的工程逐渐增多。而我国地势西高东低，在成都通向拉萨的路段上存在相邻山体形成的山谷，山体的边坡陡峭且存在岩石地质恶劣，通常需要将山谷两侧的边坡开挖，搭建拱桥的拱座、交接墩以及桥台，而后在拱桥上搭建铁路。

2、现有的边坡开挖方法，通常是先将边坡开挖区域划分为开挖作业区和待爆破区，然后将钩机驶入开挖作业区进行边坡开挖作业，同时在待爆破区进行爆破作业。待爆破作业完成后，将钩机驶入待爆破区进行边坡开挖作业，然后在开挖作业区进行爆破作业。从边坡开挖区域的顶部向底部逐渐开挖边坡，边坡开挖作业产生的土堆和废石向山底倒堆滚落，然后使用装载机和渣土车将山底的土堆和废石清理倒运。

3、但现有的边坡开挖方法，将土堆和废石向山底倒堆滚落，容易将山底不需要进行边坡开挖的区域的植被压塌，导致山底植被容易受到破坏，造成大面积植被破坏，因此，仍有改进空间。

技术实现思路

1、为了降低陡峭恶劣地质条件下边坡开挖对植被的破坏，本技术提供一种陡峭恶劣地质条件下边坡开挖施工方法。

2、本技术提供的一种陡峭恶劣地质条件下边坡开挖施工方法，采用如下的技术方案：

3、一种陡峭恶劣地质条件下边坡开挖施工方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：根据图纸修缮直达边坡开挖区域的顶部的道路；

5、步骤s2：勘测地形，设计用于倒运边坡开挖产生的土堆和废石的管道的图纸以及安装管道的路线；

6、步骤s3：安装用于倒运边坡开挖产生的土堆和废石的管道；

7、步骤s4：砍伐边坡开挖区域内的树木并倒运；

8、步骤s5：根据图纸，将边坡开挖区域沿山体的高度方向划分纵梯作业区以及沿山体的横向划分开挖作业区和待爆破区，并在各纵梯作业区的分界处安装拦截爆破产生的滚石的护栏；

9、步骤s6：将钩机驶入边坡开挖区域最高梯度的开挖作业区进行边坡开挖作业，同时在边坡开挖区域最高梯度的待爆破区进行爆破作业，钩机将边坡开挖产生的土堆和废石倒入管道中；

10、步骤s7：将钩机驶入边坡开挖区域最高梯度的待爆破区进行边坡开挖作业，同时在边坡开挖区域最高梯度的开挖作业区进行爆破作业，钩机将边坡开挖产生的土堆和废石倒入管道中；

11、步骤s8：拆除已完成边坡开挖的纵梯作业区的护栏，将钩机驶入下一梯度的边坡开挖作业区域，进行边坡开挖作业，重复步骤s6和步骤s7的操作；

12、步骤s9：利用装载机和渣土车清理山底的土堆和废石。

13、通过采用上述技术方案,利用钩机将边坡开挖产生的土堆和废石倒入管道中，通过重力作用，利用管道将土堆和废石运输至山底，利用护栏拦截滚石和土堆，使得边坡开挖和爆破作业的过程中，土堆和滚石不容易向山底滚落，减少山底边坡开挖区域外的植被受土堆和滚石压塌，导致植被被大面积破坏的情况，有利于提高环境保护。同时减少土堆和滚石向山底滚落容易砸伤山底的工作人员的情况，提高边坡开挖作业的安全性。通过管道将土堆和废石运输至山底，再通过装载机和渣土车将土堆清理倒运，减少需要修缮多段用于渣土车倒运土堆和废石的道路的工作，同时减少渣土车将土堆和废石从山上运输至山底的工作，从而减少运输土堆和废石的工作量，有利于减少倒运土堆和废石的成本。同时从山底运输土堆和废石，山底路面更平整，使得渣土车运输土堆和废石的工作更安全，减少渣土车将土堆和废石从山上运输至山底过程中容易发生翻车的情况，提高渣土车清理倒运土堆和废石的安全性。

14、优选的，所述步骤s2中，根据地形需要，将管道设计成若干长度不一的分管并制作图纸。

15、通过采用上述技术方案，边坡陡峭且存在岩石，根据边坡的倾斜度变化和岩石的分布情况，将管道分成若干长度不一的分管，并提前设计管道的安装路径和图纸，再根据图纸在生产厂生产分管，使得管道更贴合边坡的倾斜度变化，从而使得管道与边坡的接触面积更大，减少管道因呈直线，而边坡倾斜度变化和管道安装路径上存在岩石时，管道容易受到边坡倾斜度变化的土体和岩石支撑而部分悬空，导致管道运输土堆和废石时容易在土堆和废石的碰撞下滚动的情况，有利于提高管道运输土堆和废石的稳定性和安全性。同时将管道分成若干分管，再将若干分管安装，使得管道运输和安装更容易，有利于提高管道运输和安装的效率。

16、优选的，所述步骤s3中，先在边坡开挖区域的顶部安装用于吊装分管的吊装机构，再向各分管的安装位置附近的树干安装用于安装分管的安装机构。

17、通过采用上述技术方案，利用直达边坡开挖区域的顶部的道路将分管运输至边坡开挖区域的顶部，然后通过吊装机构将分管向山下吊装至安装位置，减少需要修缮运输分管的道路的工作。当吊装机构将分管吊装至极限位置后，通过各分管的安装位置的安装机构分段吊装分管，减少边坡开挖区域的高度大导致需要安装的吊装机构体积大的情况，从而减少需要运输吊装机构和安装吊装机构的工作量。同时通过向各分管的安装位置附近的树干安装用于安装分管的安装机构，利用现场的支撑点，减少搭建安装机构的支撑夹的工作，同时通过安装机构调整分管的角度，减少通过多人推动分管进而调整分管角度的情况，节省人力工作，有利于提高分管的安装效率。

18、优选的，所述步骤s3中，先在分管的管壁开设至少两个吊装孔，吊装孔沿分管的周向均匀分布，吊装孔位于分管沿轴向的一端，然后将卡扣向吊装孔安装，再将吊装机构吊钩时钩入卡扣中，将分管向安装位置吊装，然后将安装机构的吊钩钩入卡扣中，随后撤离吊装机构的吊钩，利用安装机构将分管向安装位置安装。

19、通过采用上述技术方案，先将卡扣向吊装孔安装，再将吊装机构的吊钩钩入卡扣，然后通过吊装机构将分管吊装至安装位置附近。接着将安装机构的吊钩钩入卡扣，启动安装机构，随后将吊装机构的吊钩从卡扣拆下，撤离吊装机构，操作简单，有利于提高更换安装机构吊装分管的工作效率，从而提高安装分管的工作效率。同时通过将卡扣向吊装孔安装，再将吊钩钩入卡扣，使得吊装分管的过程更稳定，减少吊装机构和安装机构通过利用绳索捆绑分管的方式吊装分管，导致绳索在吊装过程中容易在边坡土体、岩石和树枝的拖拽下容易发生松动，容易造成分管滑落的情况，有利于提高吊装分管的稳定性和安全性，同时减少向分管捆绑绳索的工作。

20、优选的，所述步骤s3中，将分管吊装至安装位置后，利用铁皮连通相邻的分管。

21、通过采用上述技术方案，铁皮薄且容易剪切，利用铁皮连通相邻的分管，使得分管连接处存在各种角度的弯曲时，通过剪切铁皮，并通过电焊焊接铁皮和分管，即可将分管连通，减少分管之间因倾斜角度不同、弯曲弧度不同导致现场难以安装用于连接分管的弯头的情况，有利于提高分管安装的效率。同时通过使用铁皮连通分管，铁皮韧性大，减少相邻分管之间采用塑性材料连接，导致塑性材料在土堆和废石的冲击下破损的情况，从而减少后期需要维护管道的工作。同时铁皮采购成本低，减少相邻分管之间采用波纹管或补偿器连接，导致制作管道的成本高的情况。同时铁皮轻薄，容易搬运，且使用电剪刀剪切即可，有利于提高管道的安装效率。

22、优选的，所述步骤s3中，将分管向安装位置放置后，利用地锚固定分管。

23、通过采用上述技术方案，通过地锚固定分管，减少分管运输土堆和废石过程中，土堆和废石对分管的冲击力大于分管与地面的静摩擦力时，导致分管容易相对地面滑动的情况，从而减少分管滑动导致管道破裂，分管滚落的情况，有利于提高管道的稳定性，有利于减少后期维护管道的成本。

24、优选的，所述步骤s3中，先开设吊装孔，然后利用气割从钢板上切下用于固定链条的固定板，然后利用气割在固定板上开设供链条穿入的固定孔，再利用电焊将固定板向分管的管壁焊接，然后将分管放置于安装位置后，再将链条穿入固定孔，随后将链条与地锚固定连接。

25、通过采用上述技术方案，通过链条穿入固定孔后再将链条与地锚固定连接，使得分管与地锚的连接更稳定，减少利用绳索捆绑分管外壁再将绳索与地锚捆绑，而分管的外壁光滑，导致绳索容易与分管相对滑动的情况，有利于减少分管滑动导致管道破裂，分管滚落的情况，从而提高管道运输土堆和废石的稳定性。

26、优选的，所述步骤s8中，先将已完成边坡开挖的纵梯作业区的管道和护栏拆除，再将钩机驶入下一梯度的边坡开挖作业区域。

27、通过采用上述技术方案，将已完成边坡开挖的纵梯作业区的管道和护栏拆除后再进入下一梯度的边坡开挖区域，减少管道和护栏对钩机作业的影响。同时将已完成边坡开挖区域的管道拆除，使得管道的出口位于当前边坡开挖区域内，减少管道入口高于钩机的机械臂，导致钩机难以将土堆和废石倒入管道的情况，有利于提高钩机将土堆和废石倒入管道的工作效率，从而提高边坡开挖的工作效率。

28、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

29、1.通过设置用于倒运边坡开挖产生的土堆和废石的管道以及护栏，利使得边坡开挖和爆破作业的过程中，土堆和滚石不容易向山底滚落，减少山底边坡开挖区域外的植被受土堆和滚石压塌，导致植被被大面积破坏的情况，有利于提高环境保护。同时减少土堆和滚石向山底滚落容易砸伤山底的工作人员的情况，提高边坡开挖作业的安全性。通过管道将土堆和废石运输至山底，减少需要修缮多段用于渣土车倒运土堆和废石的道路的工作，同时减少渣土车将土堆和废石从山上运输至山底的工作，从而减少运输土堆和废石的工作量，有利于减少倒运土堆和废石的成本。同时从山底运输土堆和废石，山底路面更平整，使得渣土车运输土堆和废石的工作更安全，减少渣土车将土堆和废石从山上运输至山底过程中容易发生翻车的情况，提高渣土车清理倒运土堆和废石的安全性。

30、2.通过设置分管、利用铁皮将分管连通、利用吊装机构和安装机构吊装分管以及利用地锚和链条固定分管，使得管道通过吊装机构和安装机构将各分管吊装拼接，有利于提高管道的吊装效率。同时通过铁皮将管道连通，减少分管之间因倾斜角度不同、弯曲弧度不同导致现场难以安装用于连接分管的弯头的情况，有利于提高分管安装的效率；同时减少相邻分管之间采用塑性材料连接，导致塑性材料在土堆和废石的冲击下破损的情况，从而减少后期需要维护管道的工作。通过地锚和链条将分管固定，从而固定管道，有利于提高管道的稳定性。