艾家營隧洞隧洞全長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)過有序組織、科學(xué)研判，終選用懸臂式掘進(jìn)機(jī)在艾家營隧洞進(jìn)行應(yīng)用。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要由行走機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)組成。隨著行走機(jī)構(gòu)向前推進(jìn)，工作機(jī)構(gòu)中的切割頭通過上下左右連續(xù)不斷移動破碎巖石，并通過傳送履帶將碎巖運(yùn)走。懸臂式掘進(jìn)機(jī)開挖作業(yè)，一是能夠有效提高施工效率，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)。使用前每日開挖長度僅能到達(dá)3到4米，使用后每日掘進(jìn)可達(dá)6米左右，并且開挖時(shí)同步進(jìn)行出渣，開挖完成后可直接進(jìn)行拱架支護(hù)，每循環(huán)開挖時(shí)間縮短一半；二是能夠有效控制施工成本。使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)有效控制超挖，可節(jié)省后續(xù)巖石襯砌的費(fèi)用和噴射混凝土用量，同時(shí)開挖掌子面只需要2人，大大減少了人員投入與成本；三是能夠有效提高安全系數(shù)。在開挖過程中不進(jìn)行爆破作業(yè)，無爆破震動，對圍巖擾動小，且一次開挖成型，減少后續(xù)人工修整，安全性大幅提高。

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)對上中下臺階進(jìn)行整平處理，并在中臺階至上臺階間修路，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，啟動機(jī)器，對掘進(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至上臺階。

鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)整機(jī)專注可靠性設(shè)計(jì)，破巖能力強(qiáng)，可針對堅(jiān)硬巖施工。具有新型的切割機(jī)構(gòu)，并采用硬巖切割頭配合硬巖截齒，提升切割頭破巖能力，降低硬巖切割時(shí)的磨損；采用自動卷纜系統(tǒng)，避免人工拖拽電纜，施工的安全性；采用加高型運(yùn)輸機(jī)并配有防撞裝置，卡車可在后方直接接料，提高出料效率。

鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行開挖施工，通過懸臂掘進(jìn)機(jī)開挖施工，一是開挖，可連續(xù)化施工作業(yè)，掘進(jìn)機(jī)每循環(huán)開挖時(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)在開挖過程中對圍巖擾動小，且一次開挖成型，減少后續(xù)人工修整，同時(shí)避免爆破開挖，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)械燃油開挖改為電驅(qū)掘進(jìn)，減少對洞內(nèi)施工環(huán)境的污染，有效改善施工人員作業(yè)環(huán)境。五是在開挖過程中作業(yè)人數(shù)少，掘進(jìn)機(jī)開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。

隧道采用懸臂掘進(jìn)機(jī)施工，開挖輪廓成型好，超欠挖控制好，減少了初期支護(hù)脫空的質(zhì)量隱患；加之初期支護(hù)與巖面密貼性好，支護(hù)效果較好，圍巖變形相對小,且避免了火工品的使用,消除了安全隱患。但對于塌方、突涌風(fēng)險(xiǎn)高以及軟巖大變形等復(fù)雜地質(zhì)條件下，懸臂掘進(jìn)機(jī)預(yù)加固能力弱、靈活性差，施工風(fēng)險(xiǎn)相對鉆爆法較高。 鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)