全电脑三臂凿岩台车集机、电、液、智能化于一体,是隧道及地下工程钻爆法施工的利器,在Ⅲ级以上硬岩钻爆开挖方面有着人工难以比拟的优势。三臂凿岩台车属于大型设备,因其价值高,设备复杂,多多学科、性强,对人员的素质要求高,对相关工序和相关的配合度要求高,从而,对设备管理的标准更高,是设备管理的一大难点。
随着控制系统的稳定性和传感器可靠性的提高,全电脑三臂凿岩台车适用性随之提高,适用范围也越来越广,应该是未来发展的方向。相比液压台车,全电脑台车的缺点是购买成本较高,对管理人员及操作、维保人员的素质要求高,需要化的管理机构进行化管理。
多臂凿岩台车钻孔作业:钻孔深度根据围岩软硬程度、节理发育、掌子面的平整度进行适当调整,尽量使孔眼底部在同一个断面上。以全断面法为例,单循环进尺4m时,单个钻孔所用时间约为1min30s,全断面每循环钻孔时间约为2h;以Ⅳ级围岩微台阶法为例,单循环进尺3.5m时,单个钻孔所用时间约为1min30s,上台阶每循环钻孔时间约为1h20min。底板眼成孔后,为防止炮孔堵塞,要采用PE管等材料封堵孔口。
为了使三臂凿岩台车更好地适应高铁在Ⅳ、Ⅴ级大断面软围岩隧道工程施工的实际情况,掌子面的稳定性,避免对软围岩造成干扰,要优化施工组织,编制科学合理的施工方案,现从5个方面优化三臂凿岩台车在软围岩中的施工作业方案。
辨识围岩稳定性和等级,做好前期地质勘察工作,如实记录地层岩性、地下水及掌子面的变形特征,并根据掌子面的稳定情况对其进行等级划分,并根据软围岩的不同等级调整施工技术参数。
优化初期支护措施,一是结合软围岩稳定性和等级等实际情况,提高喷射混凝土的等级,喷射纤维混凝土;二是采用大管棚等支护技术,加固掌子面;三是加强对初期支护参数的设计,根据实际情况优化初期支护施工,采用预应力锚杆配合加长锁脚锚杆,调整钢架型号,改善连接方式,使得初期支护与衬砌施工符合设计要求。