本发明属于岩石隧道开挖设置领域，具体是一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置。
背景技术：
目前，盾构机目前多适用于软土地区、复合地层、软岩等、一些卵石层，硬质岩层大多采用采用钻爆法开挖。钻爆法是常规、传统的开挖方法，基本工序为钻眼、装药、放炮、散烟、清撬、出渣、支护和衬砌背。目前两种方法各有优缺点及局限性。
钻爆法优点：①比较灵活，可以很快地开始开挖施工；②可以开挖各种形状、尺寸、大小的地下洞室；③即可以采用比较简单便宜的施工设备，也可以采用先进、高效、比较贵的设备；④可以适应坚硬完整的围岩，也可以适应较为软弱破碎的围岩。
钻爆法缺点：①爆破对周边地址震动较大，过程中易使围岩扰动。②钻爆法施工中，超欠挖问题不可避免，不仅对工程质量和进度产生重要影响，而且会影响工程的经济效益，严重情况下会对隧道洞室稳定性产生重要影响。
如果能用高压水射流进行隧道开挖，既能克服钻爆开挖震动大等缺点，又能克服盾构机设备昂贵、适用地质局限的缺点。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，通过高压水射流进行隧道开挖，不会产生振动，不会对围岩造成扰动。
本发明所采用的技术方案是：
一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其包括与隧道轮廓相适配的模架、设置在模架上的水平架和竖直架以及分别设置在水平架和竖直架上的高压喷射装置；所述水平架和竖直架交叉设置，并且在水平架和竖直架上分别设有水平安装槽和竖直安装槽，所述高压喷射装置移动设置在对应的水平安装槽和竖直安装槽内。
进一步的，所述高压喷射装置包括移动车体以及设置在移动车体上的高压喷嘴。
进一步的，安装在竖直安装槽上的高压喷射装置的高压喷嘴喷水方向与隧道的轴线呈角度设置。
进一步的，所述移动车体包括上板以及通过垂直连接板与上板固定的下板，所述高压喷嘴固定安装在下板上，所述垂直连接板的厚度与水平安装槽和竖直安装槽的宽度相对应且与之相配合，在上板上安装有驱动装置。
进一步的，所述驱动装置包括驱动轮、从动轮以及与驱动轮传动连接的电机，所述驱动轮为齿轮，在水平架和竖直架上对应设有与驱动轮相啮合的齿条，所述驱动轮的直径大于水平安装槽和竖直安装槽的宽度。
进一步的，在所述水平架和竖直架的两侧均设有挡板，高压喷射装置的宽度与对应的两个挡板之间的距离相等。
本发明的积极效果为：本发明采用高压水射流开挖隧道，作业范围精确，通过设定水流的压力，可以精确控制开挖轮廓线和切割角度，能够严格控制超欠挖。开挖过程中不会产生振动，不会对不会对围岩造成扰动，可根据出渣设备切割成适合运输的岩石块。
并且作业过程中无任何扬尘，有利于保护长期处在隧道施工环境的工作人员，所使用的水可由污水处理器及时回收净化、再利用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中a-a处剖视图；
图3为本发明高压喷射装置结构示意图。
具体实施方式
如附图1-3所示，本发明包括与隧道轮廓相适配的模架1、设置在模架1上的水平架2和竖直架3以及分别设置在水平架2和竖直架3上的高压喷射装置6，水平架2和竖直架3的数量可以根据开挖截面尺寸进行选择，水平架2和竖直架3垂直交叉布置。并且在水平架2上开有水平安装槽5，在竖直架3上设有竖直安装槽4，在每个水平安装槽5和竖直安装槽4内均安装有高压喷射装置。
高压喷射装置包括移动车体以及固定安装在移动车体上的高压喷嘴8，高压喷嘴8朝向带开挖的岩石，移动车体包括上板601以及通过垂直连接板603与上板601固定的下板602，上板601和下板602平行，垂直连接板603与上下板垂直，高压喷嘴8固定安装在下板602上，垂直连接板603的厚度与水平安装槽5和竖直安装槽4的宽度相对应，并且分别与之配合，使上、下板为别位于对应水平架2和竖直架3的两侧，并且在移动车体与对应的水平架2和竖直架3之间设有驱动装置。
所述驱动装置包括设置在上板601上的驱动轮604、从动轮以及与驱动轮604传动连接的电机，从动轮转动安装在上板601上，电机固定安装在上板601上并且与驱动轮604传动连接，驱动轮604和从动轮均安装在上板601的内侧，也就是与水平架2和竖直架3相对的一侧。驱动轮604与齿轮，在对应的水平架2和竖直架3上均设有与驱动轮604相啮合的齿条605，并且驱动轮604的直径大于对应水平安装槽5和竖直安装槽4的宽度。由于水平架2和竖直架3是交叉的，则导致水平安装槽5和竖直安装槽4也会交叉，这样才能保证水平架2和竖直架3上的高压喷射装置在移动时可以从交叉点处顺利通过，不会发生干涉。而且由于驱动轮的直径大于水平安装槽5和竖直安装槽4的宽度，当移动至交叉位置处时，驱动轮可以跨过沟槽后继续向前移动，通过控制两个垂直交叉的水平架2和竖直架3上高压喷射装置通过交叉处的时机，便可保证两个方向上的高压喷射装置在工作时互不干扰，保证开挖工作顺利进行。
同理，在模架1上也可以对应设置高压喷射装置，以实现对隧道外轮廓的开挖，其设计原理与水平架2和竖直架3上高压喷射装置的设计原理相同。
为保证能将岩体从根部切断，竖直架3上的高压喷射装置的高压喷嘴应与隧道轴线呈一定角度（非垂直）。
在所述水平架2和竖直架的两侧均设有挡板7，高压喷射装置6的宽度对应的两个挡板7之间的距离相等。两个挡板7与对应的水平架2和竖直架3形成凹形结构，高压喷射装置安装在凹形结构内。
本发明可远距离遥控操作，保证安全，全自动化、数字指令化的施工方式，使施工安全、快捷、精确。高压喷嘴沿对应的水平架2和竖直架3往复运动，逐行逐层切割作业，可多角度作业，作业空间不受限制。本发明开创了一种新型隧道开挖装置，安全高效，对环境友好。
1.一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其特征在于其包括与隧道轮廓相适配的模架（1）、设置在模架（1）上的水平架（2）和竖直架（3）以及分别设置在水平架（2）和竖直架（3）上的高压喷射装置（6）；所述水平架（2）和竖直架（3）交叉设置，并且在水平架（2）和竖直架（3）上分别设有水平安装槽（5）和竖直安装槽（4），所述高压喷射装置（6）移动设置在对应的水平安装槽（5）和竖直安装槽（4）内。
2.根据权利要求1所述的一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其特征在于所述高压喷射装置（6）包括移动车体以及设置在移动车体上的高压喷嘴（8）。
3.根据权利要求2所述的一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其特征在于安装在竖直安装槽（4）上的高压喷射装置（6）的高压喷嘴（8）喷水方向与隧道的轴线呈角度设置。
4.根据权利要求2所述的一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其特征在于所述移动车体包括上板（601）以及通过垂直连接板（603）与上板（601）固定的下板（602），所述高压喷嘴（8）固定安装在下板（602）上，所述垂直连接板（603）的厚度与水平安装槽（5）和竖直安装槽（4）的宽度相对应且与之相配合，在上板（601）上安装有驱动装置。
5.根据权利要求4所述的一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其特征在于所述驱动装置包括驱动轮（604）、从动轮以及与驱动轮（604）传动连接的电机，所述驱动轮（604）为齿轮，在水平架（2）和竖直架（3）上对应设有与驱动轮（604）相啮合的齿条（605），所述驱动轮（604）的直径大于水平安装槽（5）和竖直安装槽（4）的宽度。
6.根据权利要求1所述的一种采用高压水射流开挖隧道的施工装置，其特征在于在所述水平架（2）和竖直架（3）的两侧均设有挡板（7），高压喷射装置（6）的宽度与对应的两个挡板（7）之间的距离相等。
技术总结