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,通過皮帶機(jī)裝入列車編組??v坡小于 2% 的工作面,渣土可直接由列車編組運(yùn)至洞外,再由裝載機(jī)配合自卸汽車運(yùn)至棄渣場堆放;縱坡在2%~10%之間的工作面,渣土需由列車編組運(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)配合自卸汽車運(yùn)至棄渣場堆放。
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。
掘進(jìn)機(jī)開挖截割的優(yōu)缺點(diǎn):采用EBZ200 懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割開挖,對隧道頂部及周邊圍巖震動(dòng)干擾小,可基本達(dá)到“零”震動(dòng)開挖,使隧道安全順利通過油井段和村戶居住區(qū),工期得以,可避免拆遷等附加經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。但是,采用 懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割開挖工序相對繁瑣,機(jī)械設(shè)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。
采用鑫通懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割開挖段,采用三臺(tái)階法施工,根據(jù)隧道斷面尺寸及現(xiàn)場圍巖情況,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)裝車出砟空間,臺(tái)階長度控制在30~35m,掘進(jìn)進(jìn)尺兩側(cè)對稱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。
采用掘進(jìn)機(jī)截割開挖相對于鉆爆開挖,直接避免了拆遷等巨額附加經(jīng)濟(jì)費(fèi)用,省去了炸藥及導(dǎo)爆管的相關(guān)費(fèi)用, 增加了掘進(jìn)機(jī)的租賃和用電費(fèi)用,總體而言其單位開挖費(fèi)用有所增加,但仍在可控范圍內(nèi)。同時(shí),施工安全可靠,生產(chǎn)時(shí)間效益及經(jīng)濟(jì)效益可以得到充分,安全、、快速完成施工任務(wù), 達(dá)到了預(yù)期效果。鑫通機(jī)械懸臂式掘進(jìn)機(jī)
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(dòng)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)切割高度和切割寬度均在7m以上,可實(shí)現(xiàn)中等斷面隧道一次開挖成型,大斷面隧道分兩層開挖成型,適用于地鐵、公路、鐵路等中、大斷面隧道工程。該機(jī)專注硬巖切割可靠性設(shè)計(jì),具有可靠性高、破巖能力強(qiáng)的特點(diǎn),其工作機(jī)構(gòu)一機(jī)多配,可適應(yīng)不同地層施工,同時(shí)該機(jī)還配備了智能卷纜、聲光報(bào)警、軟啟動(dòng)、遙控等功能。
云南某隧道中引進(jìn)鑫通機(jī)械懸臂掘進(jìn)機(jī)施工,通過在適應(yīng)性、設(shè)計(jì)參數(shù)等方面的深入研究,并與鉆爆法在投資、施工進(jìn)度、安全質(zhì)量等方面進(jìn)行對比分析,證明懸臂掘進(jìn)機(jī)在云南地區(qū)具有較好的適應(yīng)性,具備較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。整體表現(xiàn)為:懸臂掘進(jìn)機(jī)適用于圍巖強(qiáng)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(jìn)機(jī)對圍巖擾動(dòng)小,初期支護(hù)可取消系統(tǒng)錨桿,并可以加大鋼架間距;懸臂掘進(jìn)機(jī)在隧道施工中進(jìn)度優(yōu)勢明顯,特別對于Ⅳ級圍巖,進(jìn)度較鉆爆法提高了近67%;懸臂掘進(jìn)機(jī)早期資金投入較鉆爆法高,且各級圍巖條件下懸臂掘進(jìn)機(jī)開挖單價(jià)為鉆爆法的4~5倍。
懸臂掘進(jìn)機(jī)由于其工作特性,掘進(jìn)過程中持續(xù)產(chǎn)生粉塵,且受掘進(jìn)機(jī)設(shè)備限制無法進(jìn)行濕噴作業(yè),洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境較差,將地影響作業(yè)人員的職業(yè)健康和工作效率,如何有效地通風(fēng)降塵成為關(guān)鍵。為保障作業(yè)環(huán)境,某隧道懸臂掘進(jìn)機(jī)施工中配套采用了濕式除塵風(fēng)機(jī)以及濕式除塵器,采取一系列通風(fēng)降塵措施,確保安全施工。