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申请/专利权人：武汉理工大学;武汉理工大学三亚科教创新园

摘要：本发明提供了一种窑洞式坝肩槽螺旋式开挖结构和方法，一种窑洞式坝肩槽螺旋式开挖结构，其特征在于：所述坝肩槽沿深度方向分为若干个开挖分层，每个开挖分层包括内区和外区，所述外区沿着开挖分层的每条外周边设置，所述外区从开挖分层顶部螺旋向下至开挖分层底部，所述外区的每条边都包括倾斜段和水平平台，所述外区形成的包围区域为内区。采用本发明提供的开挖结构和方法，外区保留的岩体可以用于开挖机械到达工作面的通道，亦可作为坝基岩体的保护层；开挖机械可以环绕外区进行避炮，不需要通过在洞顶架设吊机上下提升达到工作面进行避炮，坝肩槽开挖的高度不受吊机的提升高度影响；开挖过程能够更加精细化，保证坝肩槽开挖的施工质量。

主权项：1.一种窑洞式坝肩槽螺旋式开挖方法，其特征在于：所述窑洞式坝肩槽沿深度方向分为若干个开挖分层，每个开挖分层包括内区（14）和外区（15），所述外区（15）沿着开挖分层的每条外周边设置，所述外区（15）从开挖分层顶部螺旋向下至开挖分层底部，所述外区（15）的每条边都包括倾斜段和水平平台（16），所述外区（15）形成的包围区域为内区（14）；一种窑洞式坝肩槽螺旋式开挖方法包括以下步骤：S1：根据窑洞式坝肩槽螺旋式开挖结构，对坝肩槽的开挖参数进行设计；S2：确定坝肩槽第一分层开挖区（8）的开挖参数，根据开挖参数将第一分层开挖区（8）的内区（14）和外区（15）分别划分为若干个开挖分区，首先对内区（14）各个分区进行逐步开挖，开挖高度为开挖分层的高度；内区（14）开挖完成后，沿着外区（15）各个边开挖，外区（15）开挖高度沿开挖方向从0m开始，以等差数列的方式进行递增，直至其开挖高度等于h，坝肩槽第一分层开挖区（8）开挖完成；S3：第一分层开挖完成后，从上至下依次确定第二分层开挖区，首先确定内区（14）的开挖面积，并将其划分为若干个分区进行逐步开挖，开挖高度为开挖分层的高度；内区（14）开挖完成后，首先对外区（15）最高边进行开挖，参考开挖方量将每条边划分为若干个开挖分区，依次对开挖分区的炮孔进行装药，开挖高度为开挖分层的高度，外区（15）最高边开挖完成后，沿着开挖方向对外区剩余的各个边以及水平平台（16）进行开挖，直至开挖形成窑洞式坝肩槽螺旋式开挖结构，第二分层开挖完成；S4：重复步骤S3，对剩余分层进行爆破开挖，直挖至坝肩槽底部；每层所述外区（15）的每条边向下倾斜角度θ一致，倾斜角度θ满足如下关系式： ，其中，h＝H，H为坝肩槽垂直高度，n为开挖分层数；Lm为外区第1、2、m条边的倾斜段水平长度，m为外区的总边数。

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