懸臂式掘進(jìn)機(jī)配合出渣方案:出渣采用出渣棧橋+有軌運(yùn)輸結(jié)合方式。具體方案為:懸臂掘進(jìn)機(jī)將渣土切入出渣棧橋上,通過(guò)皮帶機(jī)裝入列車(chē)編組??v坡小于 2% 的工作面,渣土可直接由列車(chē)編組運(yùn)至洞外,再由裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)運(yùn)至棄渣場(chǎng)堆放;縱坡在2%~10%之間的工作面,渣土需由列車(chē)編組運(yùn)至設(shè)置在主洞與輔助坑道的交匯處的轉(zhuǎn)渣平臺(tái),再由裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)運(yùn)至棄渣場(chǎng)堆放。
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(guò)上下左右連續(xù)不斷移動(dòng)破碎巖石,并通過(guò)傳送履帶將碎巖運(yùn)走。懸臂式掘進(jìn)機(jī)開(kāi)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(kāi)挖長(zhǎng)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(kāi)挖時(shí)同步進(jìn)行出渣,開(kāi)挖完成后可直接進(jìn)行拱架支護(hù),每循環(huán)開(kāi)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(kāi)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(kāi)挖過(guò)程中不進(jìn)行爆破作業(yè),無(wú)爆破震動(dòng),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,安全性大幅提高。
采用鑫通懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割開(kāi)挖段,采用三臺(tái)階法施工,根據(jù)隧道斷面尺寸及現(xiàn)場(chǎng)圍巖情況,結(jié)合掘進(jìn)機(jī)的自身性能,臺(tái)階劃分經(jīng)實(shí)踐確定為: 上臺(tái)階高度為3.78m,大寬度10.38m,臺(tái)階長(zhǎng)度10~12m,掘進(jìn)進(jìn)尺2.0m;中臺(tái)階高度為2.45m,大寬度11.28m,為創(chuàng)造挖機(jī)扒砟和裝載機(jī)裝車(chē)出砟空間,臺(tái)階長(zhǎng)度控制在30~35m,掘進(jìn)進(jìn)尺兩側(cè)對(duì)稱(chēng)2.0m;下臺(tái)階截割高度為3.73m,為創(chuàng)造裝掘進(jìn)機(jī)及其他機(jī)械行走空間,掘進(jìn)進(jìn)尺為單側(cè)4.0m。
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。
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。
隧道采用懸臂掘進(jìn)機(jī)施工,開(kāi)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(duì)小,且避免了火工品的使用,消除了安全隱患。但對(duì)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(duì)鉆爆法較高。 鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)