懸臂式掘進機主要由行走機構、工作機構、裝運機構和轉載機構組成。隨著行走機構向前推進,工作機構中的切割頭通過上下左右連續不斷移動破碎巖石,并通過傳送履帶將碎巖運走。懸臂式掘進機開挖作業,一是能夠有效提高施工效率,實現連續化作業。使用前每日開挖長度僅能到達3到4米,使用后每日掘進可達6米左右,并且開挖時同步進行出渣,開挖完成后可直接進行拱架支護,每循環開挖時間縮短一半;二是能夠有效控制施工成本。使用懸臂式掘進機有效控制超挖,可節省后續巖石襯砌的費用和噴射混凝土用量,同時開挖掌子面只需要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。在開挖過程中不進行爆破作業,無爆破震動,對圍巖擾動小,且一次開挖成型,減少后續人工修整,安全性大幅提高。
掘進機開挖截割的優缺點:采用EBZ200 懸臂式掘進機截割開挖,對隧道頂部及周邊圍巖震動干擾小,可基本達到“零”震動開挖,使隧道安全順利通過油井段和村戶居住區,工期得以,可避免拆遷等附加經濟費用。但是,采用 懸臂式掘進機截割開挖工序相對繁瑣,機械設備配合度要求較高,仰拱截割開挖困難,隧道開挖成本較爆破開挖投入較大。
鑫通懸臂掘進機進行開挖施工,通過懸臂掘進機開挖施工,一是開挖,可連續化施工作業,掘進機每循環開挖時間可縮短一半。二是施工成本控制效果顯著,掘進機施工易于控制超欠挖,開挖輪廓光滑平整,節約后續噴射混凝土用量,大大降低施工成本。三是掘進機在開挖過程中對圍巖擾動小,且一次開挖成型,減少后續人工修整,同時避免爆破開挖,安全性大大提高。四是踐行綠色天隴理念,掘進機由傳統的機械燃油開挖改為電驅掘進,減少對洞內施工環境的污染,有效改善施工人員作業環境。五是在開挖過程中作業人數少,掘進機開挖每班組掌子面只需3人,大大降低了人員投入,達到機械化減人目的。
我國自20世紀60年代開始引進懸臂掘進機,主要應用于煤礦巷道的掘進施工中,其成巷,每天成巷長度可達30m以上,且經過近30年的研究及實踐,其在我國煤礦行業已經是十分成熟的煤巷綜合機械化掘進設備。20世紀80年代末至今,隨著懸臂掘進機的設計和制造水平逐步發展,重型機大批涌現,使用范圍不斷擴大,逐步推廣到水利水電、公路、城市軌道交通、鐵路等工程中。
隧道采用懸臂掘進機施工,開挖輪廓成型好,超欠挖控制好,減少了初期支護脫空的質量隱患;加之初期支護與巖面密貼性好,支護效果較好,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、突涌風險高以及軟巖大變形等復雜地質條件下,懸臂掘進機預加固能力弱、靈活性差,施工風險相對鉆爆法較高。 鑫通懸臂掘進機
懸臂掘進機對圍巖強度及完整性比較敏感,若圍巖整體性好、節理裂隙不發育、強度高,則難以發揮懸臂掘進機優勢,如在秀嶺隧道段懸臂掘進機施工過程中,隧道左側拱部遇到青灰色砂巖,圍巖強度達到110MPa,此時懸臂掘進機無法正常向前掘進,現場采取對硬巖段鉆爆法處理通過,施工進度遲緩。 鑫通懸臂掘進機