艾家營(yíng)隧洞隧洞全長(zhǎng)2418.426米，存在軟弱圍巖的施工風(fēng)險(xiǎn)，洞身圍巖巖層破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，并且部分洞身位于地下水位以下，圍巖穩(wěn)定性差，易發(fā)生坍塌、掉頂、涌水。為提高施工效率，確保施工安全，項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)有序組織、科學(xué)研判，終選用懸臂式掘進(jìn)機(jī)在艾家營(yíng)隧洞進(jìn)行應(yīng)用。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)工藝流程： 施工準(zhǔn)備，上循環(huán)噴射混凝土施作完畢后，挖掘機(jī)對(duì)上中下臺(tái)階進(jìn)行整平處理，并在中臺(tái)階至上臺(tái)階間修路，路寬5m 左右，創(chuàng)造出掘進(jìn)機(jī)行走及截割施作空間。同時(shí)，接通電源及冷卻水管，啟動(dòng)機(jī)器，對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割前安全故障排查，確認(rèn)可進(jìn)行正常截割工作后，在兩位協(xié)助人員配合下由操作手將其開(kāi)至上臺(tái)階。

懸臂掘進(jìn)機(jī)上臺(tái)階法：掘進(jìn)機(jī)到達(dá)上臺(tái)階后掘進(jìn)機(jī)開(kāi)始截割工作，同時(shí)挖掘機(jī)挖掉中臺(tái)階與上臺(tái)階間的臨時(shí)道路。整個(gè)上臺(tái)階掌子面分左右兩部分進(jìn)行截割，掘進(jìn)機(jī)靠左側(cè)，截割頭放置于臺(tái)階面高度處，對(duì)上臺(tái)階掌子面左側(cè)底部進(jìn)行鉆進(jìn)截割，截割深度約為一個(gè)截割頭長(zhǎng)度（90cm），然后由下至上、由內(nèi)向外截割，直至開(kāi)挖輪廓線以內(nèi)20~30cm。照此方法使其進(jìn)尺達(dá)到2.0m，后由專人利用測(cè)量定位后的接電激光裝置，尺量指揮，截割至開(kāi)挖輪廓線。

鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖施工，通過(guò)懸臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖施工，一是開(kāi)挖，可連續(xù)化施工作業(yè)，掘進(jìn)機(jī)每循環(huán)開(kāi)挖時(shí)間可縮短一半。二是施工成本控制效果顯著，掘進(jìn)機(jī)施工易于控制超欠挖，開(kāi)挖輪廓光滑平整，節(jié)約后續(xù)噴射混凝土用量，大大降低施工成本。三是掘進(jìn)機(jī)在開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)圍巖擾動(dòng)小，且一次開(kāi)挖成型，減少后續(xù)人工修整，同時(shí)避免爆破開(kāi)挖，安全性大大提高。四是踐行綠色天隴理念，掘進(jìn)機(jī)由傳統(tǒng)的機(jī)械燃油開(kāi)挖改為電驅(qū)掘進(jìn)，減少對(duì)洞內(nèi)施工環(huán)境的污染，有效改善施工人員作業(yè)環(huán)境。五是在開(kāi)挖過(guò)程中作業(yè)人數(shù)少，掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖每班組掌子面只需3人，大大降低了人員投入，達(dá)到機(jī)械化減人目的。

我國(guó)自20世紀(jì)60年代開(kāi)始引進(jìn)懸臂掘進(jìn)機(jī)，主要應(yīng)用于煤礦巷道的掘進(jìn)施工中，其成巷，每天成巷長(zhǎng)度可達(dá)30m以上，且經(jīng)過(guò)近30年的研究及實(shí)踐，其在我國(guó)煤礦行業(yè)已經(jīng)是十分成熟的煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備。20世紀(jì)80年代末至今，隨著懸臂掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平逐步發(fā)展，重型機(jī)大批涌現(xiàn)，使用范圍不斷擴(kuò)大，逐步推廣到水利水電、公路、城市軌道交通、鐵路等工程中。

懸臂掘進(jìn)機(jī)對(duì)圍巖強(qiáng)度及完整性比較敏感，若圍巖整體性好、節(jié)理裂隙不發(fā)育、強(qiáng)度高，則難以發(fā)揮懸臂掘進(jìn)機(jī)優(yōu)勢(shì)，如在秀嶺隧道段懸臂掘進(jìn)機(jī)施工過(guò)程中，隧道左側(cè)拱部遇到青灰色砂巖，圍巖強(qiáng)度達(dá)到110MPa，此時(shí)懸臂掘進(jìn)機(jī)無(wú)法正常向前掘進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)采取對(duì)硬巖段鉆爆法處理通過(guò)，施工進(jìn)度遲緩。 鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)