懸臂掘進機上臺階法:掘進機到達上臺階后掘進機開始截割工作,同時挖掘機挖掉中臺階與上臺階間的臨時道路。整個上臺階掌子面分左右兩部分進行截割,掘進機靠左側(cè),截割頭放置于臺階面高度處,對上臺階掌子面左側(cè)底部進行鉆進截割,截割深度約為一個截割頭長度(90cm),然后由下至上、由內(nèi)向外截割,直至開挖輪廓線以內(nèi)20~30cm。照此方法使其進尺達到2.0m,后由專人利用測量定位后的接電激光裝置,尺量指揮,截割至開挖輪廓線。
鑫通懸臂掘進機整機專注可靠性設計,破巖能力強,可針對堅硬巖施工。具有新型的切割機構(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;采用加高型運輸機并配有防撞裝置,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(xù)化施工作業(yè),掘進機每循環(huán)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(jié)約后續(xù)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(xù)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(tǒng)的機械燃油開挖改為電驅(qū)掘進,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。
云南某隧道中引進鑫通機械懸臂掘進機施工,通過在適應性、設計參數(shù)等方面的深入研究,并與鉆爆法在投資、施工進度、安全質(zhì)量等方面進行對比分析,證明懸臂掘進機在云南地區(qū)具有較好的適應性,具備較高的推廣應用價值。整體表現(xiàn)為:懸臂掘進機適用于圍巖強度適中、圍巖破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育以及地下水不發(fā)育的隧道;懸臂掘進機對圍巖擾動小,初期支護可取消系統(tǒng)錨桿,并可以加大鋼架間距;懸臂掘進機在隧道施工中進度優(yōu)勢明顯,特別對于Ⅳ級圍巖,進度較鉆爆法提高了近67%;懸臂掘進機早期資金投入較鉆爆法高,且各級圍巖條件下懸臂掘進機開挖單價為鉆爆法的4~5倍。
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(jīng)過近30年的研究及實踐,其在我國煤礦行業(yè)已經(jīng)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(fā)展,重型機大批涌現(xiàn),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(zhì)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(zhì)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