掘进机悬臂段悬臂式巷道掘进机

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悬臂式掘进机配合出渣方案:出渣采用出渣栈桥+有轨运输结合方式。具体方案为:悬臂掘进机将渣土切入出渣栈桥上,通过皮带机装入列车编组。纵坡小于 2% 的工作面,渣土可直接由列车编组运至洞外,再由装载机配合自卸汽车运至弃渣场堆放;纵坡在2%~10%之间的工作面,渣土需由列车编组运至设置在主洞与辅助坑道的交汇处的转渣平台,再由装载机配合自卸汽车运至弃渣场堆放。

艾家营隧洞隧洞全长2418.426米,存在软弱围岩的施工风险,洞身围岩岩层破碎,节理裂隙较发育,并且部分洞身位于地下水位以下,围岩稳定性差,易发生坍塌、掉顶、涌水。为提高施工效率,确保施工安全,项目组经过有序组织、科学研判,终选用悬臂式掘进机在艾家营隧洞进行应用。

掘进机开挖截割的优缺点:采用EBZ200 悬臂式掘进机截割开挖,对隧道顶部及周边围岩震动干扰小,可基本达到“零”震动开挖,使隧道安全顺利通过油井段和村户居住区,工期得以,可避免拆迁等附加经济费用。但是,采用 悬臂式掘进机截割开挖工序相对繁琐,机械设备配合度要求较高,仰拱截割开挖困难,隧道开挖成本较爆破开挖投入较大。

采用鑫通悬臂式掘进机进行截割开挖段,采用三台阶法施工,根据隧道断面尺寸及现场围岩情况,结合掘进机的自身性能,台阶划分经实践确定为: 上台阶高度为3.78m,大宽度10.38m,台阶长度10~12m,掘进进尺2.0m;中台阶高度为2.45m,大宽度11.28m,为创造挖机扒砟和装载机装车出砟空间,台阶长度控制在30~35m,掘进进尺两侧对称2.0m;下台阶截割高度为3.73m,为创造装掘进机及其他机械行走空间,掘进进尺为单侧4.0m。

悬臂掘进机上台阶法:掘进机到达上台阶后掘进机开始截割工作,同时挖掘机挖掉中台阶与上台阶间的临时道路。整个上台阶掌子面分左右两部分进行截割,掘进机靠左侧,截割头放置于台阶面高度处,对上台阶掌子面左侧底部进行钻进截割,截割深度约为一个截割头长度(90cm),然后由下至上、由内向外截割,直至开挖轮廓线以内20~30cm。照此方法使其进尺达到2.0m,后由专人利用测量定位后的接电激光装置,尺量指挥,截割至开挖轮廓线。

鑫通悬臂掘进机整机专注可靠性设计,破岩能力强,可针对坚硬岩施工。具有新型的切割机构,并采用硬岩切割头配合硬岩截齿,提升切割头破岩能力,降低硬岩切割时的磨损;采用自动卷缆系统,避免人工拖拽电缆,施工的安全性;采用加高型运输机并配有防撞装置,卡车可在后方直接接料,提高出料效率。

云南某隧道中引进鑫通机械悬臂掘进机施工,通过在适应性、设计参数等方面的深入研究,并与钻爆法在投资、施工进度、安全质量等方面进行对比分析,证明悬臂掘进机在云南地区具有较好的适应性,具备较高的推广应用价值。整体表现为:悬臂掘进机适用于围岩强度适中、围岩破碎、节理裂隙发育以及地下水不发育的隧道;悬臂掘进机对围岩扰动小,初期支护可取消系统锚杆,并可以加大钢架间距;悬臂掘进机在隧道施工中进度优势明显,特别对于Ⅳ级围岩,进度较钻爆法提高了近67%;悬臂掘进机早期资金投入较钻爆法高,且各级围岩条件下悬臂掘进机开挖单价为钻爆法的4~5倍。

钻爆法是隧道施工较常用的破岩方式,而由于受特殊环境限制或火工品制约时,往往隧道采用非爆机械开挖。悬臂掘进机法是一种非爆开挖方法,其切割臂可以上下、左右自由摆动,能切割任意形状的隧道断面,特别是对于软弱破碎围岩条件,采用悬臂掘进机开挖可减小对围岩的扰动影响,能有效地控制隧道围岩的收敛变形,以保障施工的安全。此外,悬臂掘进机集开挖、装碴和自动行走于一身,操作灵活,便于支护,可以适应围岩强度适中的软岩隧道施工,是小断面软岩隧道的理想开挖设备。鑫通机械悬臂掘进机

悬臂掘进机对围岩强度及完整性比较敏感,若围岩整体性好、节理裂隙不发育、强度高,则难以发挥悬臂掘进机优势,如在秀岭隧道段悬臂掘进机施工过程中,隧道左侧拱部遇到青灰色砂岩,围岩强度达到110MPa,此时悬臂掘进机无法正常向前掘进,现场采取对硬岩段钻爆法处理通过,施工进度迟缓。 鑫通悬臂掘进机

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