一、懸臂式掘進機施工工藝流程

1、施工工藝流程

隧道開挖施工工藝流程：上臺階開挖→上臺階初支→下臺階左側開挖（下(xia)(xia)臺階右側(ce)開挖，左右側(ce)錯開3～5m）→下(xia)(xia)臺階左側(ce)初支（下(xia)(xia)臺階(jie)右側(ce)初支）→開挖隧底(di)→施(shi)作(zuo)隧底(di)支護(hu)→施(shi)作(zuo)永久性(xing)仰拱(gong)及邊墻(qiang)基礎(chu)施工→施作(zuo)防水及二次襯砌。

2、操作要點

在開挖過程中隧道掘進采用上下臺階法施工，上臺階、下臺階及仰拱均采用懸臂式掘(jue)進機開(kai)挖，挖掘(jue)機輔助。上臺階掘(jue)進開(kai)挖完成后，采用裝載(zai)機將支護臺架(jia)運至(zhi)掌子(zi)面進行(xing)后續(xu)支護（錨桿(gan)、鋼筋(jin)網(wang)、鋼拱(gong)架(jia)、噴射(she)混凝(ning)土）作業，掘進(jin)(jin)機則進(jin)(jin)行(xing)下臺階部位掘進(jin)(jin)施工(gong)或根據工(gong)序(xu)安排退至不(bu)影響(xiang)后續(xu)工序位(wei)置等待下(xia)一掘進(jin)循環。

3、施工準備

（1）熟悉施工(gong)圖紙，做好技術交底(di)及培訓。

（2）做好現場(chang)勞動力的(de)組(zu)織，準備好各種設備，并保證施工機械的(de)完好率，使其(qi)滿足施工要(yao)求(qiu)。

（3）施工(gong)之前，根據圍巖(yan)地(di)質(zhi)情(qing)況，選取(qu)合理的機械設備型號，并進行合理的機械設備配套。在洞(dong)內布設好所(suo)需的高壓電(dian)纜、輸水管線，同(tong)時(shi)將掘(jue)進機與工(gong)作面齊頭(tou)，并擺(bai)放(fang)妥(tuo)當。

（4）施工供(gong)電(dian)。重型懸臂式掘進機(ji)機(ji)器供(gong)電(dian)電(dian)壓一(yi)般(ban)為660～1140V，與一(yi)般(ban)隧道機(ji)械工作電(dian)壓有(you)區別，但只要洞口(kou)有(you)10kVA供(gong)電(dian)變電(dian)站，即可(ke)滿足需要。

4、超前物探配套

采用地(di)質超(chao)(chao)前(qian)預報技術，減少或避免施工中可能(neng)遇到(dao)的諸如塌方(fang)、涌(yong)水(shui)、涌(yong)土等地(di)質災害。采取地(di)面物探、地(di)質雷達、超(chao)(chao)前(qian)水(shui)平(ping)鉆等超(chao)(chao)前(qian)預報措施將(jiang)前(qian)方(fang)巖層地(di)質探明，以保(bao)證設備(bei)及(ji)人員的作業安全(quan)。

5、工作面降水

工(gong)作面降(jiang)(jiang)水的(de)目的(de)是防止因(yin)滲水量(liang)過(guo)大(da)，切割的(de)巖渣成(cheng)泥狀(zhuang)而糊住切割頭(tou)，以致降(jiang)(jiang)低切割效率(lv)。采(cai)用(yong)臺階法施工(gong)時，工(gong)作面基本具有(you)自(zi)然(ran)降(jiang)(jiang)水的(de)能力，僅在拱腳及邊墻等局部有(you)水滲出。降(jiang)(jiang)水要求為工(gong)作面無明(ming)水，盡(jin)量(liang)保持干燥(zao)，切割巖渣不能形成(cheng)泥狀(zhuang)。

6、開挖斷面參數設計

懸臂式掘進機為(wei)縱向(xiang)切(qie)割(ge)頭(tou)（切(qie)割(ge)頭(tou)直(zhi)徑為(wei)84cm），截齒數量為(wei)52個，導(dao)流槽(cao)為(wei)3槽(cao)，導(dao)流槽(cao)深度為(wei)8cm，截齒呈螺旋狀，順時針(zhen)旋轉。根據切(qie)割(ge)頭(tou)特(te)點，開(kai)(kai)挖斷(duan)面設計按分(fen)(fen)(fen)(fen)部(bu)(bu)條塊法開(kai)(kai)挖，橫向(xiang)左(zuo)右分(fen)(fen)(fen)(fen)部(bu)(bu)，豎向(xiang)上下分(fen)(fen)(fen)(fen)條塊。分(fen)(fen)(fen)(fen)塊大小：高(gao)度0.8～1.2m，左(zuo)右每部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)8～10塊；開(kai)(kai)挖寬度7-8m；深度為(wei)每循環進尺2.2m。當操作不熟練時或為(wei)提高(gao)掘進機效率，可在工作面彈線，標示(shi)條塊分(fen)(fen)(fen)(fen)隔線。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據隧道斷面大小(xiao)、圍(wei)巖情況(kuang)，結合掘進機(ji)(ji)外(wai)形尺寸（長度(du)(du)(du)17m，寬度(du)(du)(du)3.8m，高度(du)(du)(du)3.7m）、裝載機(ji)(ji)高度(du)(du)(du)（3.8m）、濕(shi)噴(pen)機(ji)(ji)高度(du)(du)(du)（3.6m）、混凝(ning)土攪拌運輸(shu)車(che)進料口高度(du)(du)(du)（4.0m）（噴(pen)射混凝(ning)土采用濕(shi)噴(pen)工藝）及(ji)支護(hu)作業空間，確定(ding)上(shang)臺(tai)階開挖高度(du)(du)(du)宜(yi)為6.4m。

隧道掘進(jin)機切割頭(tou)長度為(wei)1.2m，故每循(xun)環(huan)進(jin)尺宜控制(zhi)在1.8～2.4m，每循(xun)環(huan)開挖(wa)需(xu)預留1.0m作(zuo)為(wei)下一開挖(wa)循(xun)環(huan)切割頭(tou)安全(quan)作(zuo)業(ye)(ye)空間，作(zuo)業(ye)(ye)空間太小不利于上一循(xun)環(huan)拱架成品(pin)保護，開挖(wa)完成后對(dui)掌子面進(jin)行C25混(hun)凝土(tu)初噴，厚度為(wei)4cm。

施(shi)工現場超(chao)欠(qian)挖(wa)控制(zhi)采用(yong)5cm×3cm矩形管、?8mm鋼筋焊制(zhi)靠尺(chi)，嚴(yan)格(ge)控制(zhi)超(chao)欠(qian)挖(wa)。經實(shi)際(ji)測量，超(chao)挖(wa)可控制(zhi)在(zai)5～8cm范圍內(nei)。

上(shang)臺(tai)階(jie)長(chang)(chang)度(du)(du)根據現(xian)場情(qing)況確定如下(xia)(xia)(xia)：懸臂式(shi)掘進機長(chang)(chang)度(du)(du)17m+自卸車、裝載機作業長(chang)(chang)度(du)(du)8m+支護臺(tai)架8m+上(shang)下(xia)(xia)(xia)臺(tai)階(jie)爬坡段長(chang)(chang)度(du)(du)8m，上(shang)臺(tai)階(jie)總長(chang)(chang)度(du)(du)為41m。下(xia)(xia)(xia)臺(tai)階(jie)至上(shang)臺(tai)階(jie)高度(du)(du)為3.5m。

（2）下臺階開挖

當(dang)上臺(tai)階(jie)單(dan)循環開挖(wa)完(wan)成(cheng)后(hou)開始(shi)支護時(shi)，掘(jue)進機退到下臺(tai)階(jie)部位(wei)掘(jue)進施工(gong)。

下(xia)(xia)臺階長(chang)度根據現場情況確定如下(xia)(xia)：懸臂式掘進機長(chang)度17m+自卸車、裝載機作業(ye)長(chang)度8m，下(xia)(xia)臺階總長(chang)度為25m。

現場實(shi)際施工中采用(yong)普(pu)通棧橋時，掌(zhang)子(zi)面與仰拱實(shi)際所(suo)需距離(li)(li)為71m，仰拱至二襯間實(shi)際所(suo)需距離(li)(li)為29m，故(gu)掌(zhang)子(zi)面與二襯實(shi)際所(suo)需距離(li)(li)為100m。

（3）掘進機切割方式

懸臂式(shi)掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)就(jiu)(jiu)位(wei)后(hou)，開始從掌子面(mian)底部(bu)水(shui)平割出一(yi)條槽，向前移動掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)再一(yi)次(ci)就(jiu)(jiu)位(wei)，就(jiu)(jiu)位(wei)后(hou)切(qie)割頭(tou)自上而(er)下(xia)、左右循環(huan)切(qie)削(xue)。在(zai)切(qie)削(xue)同時鏟板部(bu)耙爪將(jiang)切(qie)削(xue)下(xia)來的渣裝(zhuang)入第(di)(di)一(yi)運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)，第(di)(di)一(yi)運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)轉運(yun)(yun)(yun)至第(di)(di)二運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)，第(di)(di)二運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)直(zhi)接運(yun)(yun)(yun)至掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)尾部(bu)，采用配套(tao)裝(zhuang)載機(ji)裝(zhuang)入出渣車(che)運(yun)(yun)(yun)至洞外。從底部(bu)開挖(wa)到拱部(bu)完(wan)成(cheng)后(hou)進(jin)(jin)行修整，達到設計斷面(mian)要求。

懸臂式掘進機的切割(ge)方式是從掃(sao)底開始切割(ge)，再按S形或Z形左右循環(huan)向下的切割(ge)路線逐級切割(ge)以上部(bu)分(fen)。

選用右(you)旋切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭切(qie)(qie)割(ge)(ge)硬巖，先由右(you)向(xiang)左從(cong)掃(sao)底開始切(qie)(qie)割(ge)(ge)，再從(cong)左至(zhi)右(you)、自下往上(shang)或從(cong)右(you)往左、自上(shang)而下逐步(bu)進(jin)行切(qie)(qie)割(ge)(ge)。如遇節理(li)發育較高巖石，則應(ying)選擇巖石節理(li)方(fang)向(xiang)逐步(bu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)。

針對不同硬(ying)巖可選擇不同的截(jie)(jie)齒(chi)(chi)，截(jie)(jie)齒(chi)(chi)呈螺紋(wen)線排布，確保(bao)機器有(you)(you)更好的掘削能力(li)，并(bing)具有(you)(you)自潔功能，可根據實(shi)際工(gong)況條件選擇最(zui)佳切(qie)(qie)割(ge)頭，提高(gao)施工(gong)效率(lv)。當局(ju)部再有(you)(you)硬(ying)巖時，可以(yi)選用小直徑切(qie)(qie)割(ge)頭，切(qie)(qie)割(ge)力(li)大，破巖能力(li)強，以(yi)降低掘進難度(du)及截(jie)(jie)齒(chi)(chi)消(xiao)耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘(jue)進(jin)機在掌子面(mian)掘(jue)進(jin)完成后(hou)，支護(hu)工班按照設(she)計支護(hu)方(fang)式進(jin)行初期支護(hu)的施作，如此循(xun)環(huan)施工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于機械設備(bei)條件尺(chi)寸(cun)限制，無法實現(xian)開挖(wa)輪廓線范圍10～20cm厚度輪廓修整，只(zhi)能采用(yong)人工修整或其他機械設備(bei)修整。當(dang)然，在采用(yong)分(fen)部開挖(wa)時，可實現(xian)局(ju)部處(chu)理(li)的平行(xing)作業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘進機工作時，采取流(liu)水線作業，一邊開(kai)挖(wa)，一邊通過機械設備配套(tao)實現出渣。為控(kong)制粉(fen)塵(chen)，需適(shi)當噴(pen)霧(wu)，既(ji)達到減(jian)少粉(fen)塵(chen)的目的，又不引起巖渣泥化。

二、懸臂式掘進機安全操作規程

1、一般規定

（1）司機必須熟悉機器的結構，性能、動作原理，懂得設備的一般維護保養和故障處理知識。

（2）堅持使用掘進機上所有的安全閉鎖和保護裝置，不得擅自改動或甩掉不用，不能隨(sui)意(yi)調(diao)整液壓(ya)系統(tong)、霧(wu)化系統(tong)各部(bu)的壓(ya)力(li)。

（3）各種電氣設備控制開關的操作手柄、按扭，指示儀表等要保證完好、如有損壞，丟失及時更換(huan)。

（4）機器必須配備正副兩名司機，正司機負責操作，副司機負責監護。司機必須精神集中(zhong)，不得(de)擅自離開工作(zuo)崗位，不得(de)委(wei)托無證(zheng)人員(yuan)操作(zuo)。

（5）在掘進停止工作、檢修及交接班時必須斷開機器上的隔離開關，并將供電開關打到停電位置(zhi)，檢(jian)修時還(huan)應在順(shun)槽供電開關上掛停電牌。

（6）必須嚴格執行現場交接班制度，填寫交接班日志，對機器運轉情況和存在問題要向接班司機(ji)交待清楚(chu)。

（7）司機除應會熟練操作機器外，還應對其進行日常檢查和維護工作。在發現掘進機有故障(zhang)時，應(ying)積極配合維修人(ren)員進行處理，不能(neng)處理時，要立即向(xiang)班、隊長(chang)匯報。

（8）切割完支護時，必須將鏟板落至與底板接觸，將電氣控制回路斷開，斷開掘進機上的隔離開關，切斷掘(jue)進機供電電源。

（9）巷道中有淋水時，必須及時采取措施保護電控箱、接線腔、電氣控制操作臺、液壓油箱(xiang)等，防止進水(shui)及防潮(chao)。

（10）堅持掘(jue)進(jin)機的完好，不(bu)準帶病作(zuo)業。

（11）瓦斯超(chao)限或通風不良(liang)時嚴禁(jin)開機。

（12）在發生危及人身安全、設備安全和其它緊急情況下，可采用緊急停車手段，使機器停機。

2、作業前的檢查

（1）各(ge)機(ji)器操縱手把應齊全(quan)、靈活、可(ke)靠、是否處于“0”位。

（2）機械、電氣、液壓系統，安全保護裝置應正常可靠，零部件應完整無缺，各部連接螺絲應齊全、緊固。

（3）電(dian)器系(xi)統(tong)各聯接裝(zhuang)置的電(dian)纜卡(ka)子應齊(qi)全牢(lao)固，電(dian)纜吊掛整齊(qi)，無破損、擠(ji)壓。

（4）減速器液壓油箱的油位，油量應加至油箱的上油位處，無滲漏現象，并按技術要求給機器注(zhu)油(you)、潤滑。

（5）轉載膠帶機(ji)要確(que)保完好，托輥齊全。

（6）切(qie)割頭(tou)截(jie)齒(chi)，齒(chi)座應完(wan)好。

（7）經(jing)檢查確認(ren)機器正常(chang)并在作業人員(yuan)撤(che)至安全地點后(hou)，合上電源總開關，按(an)操作程序進行空載試運(yun)轉，禁(jin)止帶負荷起動。