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)臺階右側開挖，左右側錯開3～5m）→下(xia)臺階左側初支（下(xia)臺(tai)階(jie)右(you)側(ce)初(chu)支(zhi)）→開挖(wa)隧底→施(shi)作隧底支(zhi)護→施(shi)作永久性仰拱及邊墻基礎施工(gong)→施作防水(shui)及(ji)二次(ci)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(xuan)臂(bei)式掘進機(ji)開(kai)挖，挖掘機(ji)輔助。上臺階掘進開(kai)挖完成(cheng)后(hou)，采用裝載機(ji)將支(zhi)護(hu)臺架運(yun)至掌子面進行后續支(zhi)護(hu)（錨(mao)桿、鋼筋網、鋼拱架、噴射混凝土(tu)）作業，掘(jue)(jue)進(jin)機則進(jin)行下(xia)臺階部(bu)位(wei)掘(jue)(jue)進(jin)施(shi)工(gong)或根據(ju)工(gong)序安排退至不影(ying)響后續(xu)工(gong)序位置等待(dai)下一掘進循環(huan)。

3、施工準備

（1）熟(shu)悉施工圖紙，做好技術交底及培訓(xun)。

（2）做好(hao)現(xian)場勞動(dong)力的(de)(de)組織，準備好(hao)各種設備，并保證施工機械的(de)(de)完好(hao)率(lv)，使(shi)其滿足(zu)施工要求。

（3）施工之前，根(gen)據圍巖地質情況，選取合理(li)的(de)機械(xie)設備(bei)(bei)型號，并進(jin)行合理(li)的(de)機械(xie)設備(bei)(bei)配套。在洞內(nei)布設好所需的(de)高壓(ya)電纜、輸水管線，同時將掘進(jin)機與工作面齊頭，并擺放妥當。

（4）施工供電(dian)(dian)。重型(xing)懸臂(bei)式掘進機(ji)機(ji)器供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓一般為660～1140V，與一般隧道機(ji)械工作電(dian)(dian)壓有區(qu)別，但只(zhi)要洞口有10kVA供電(dian)(dian)變電(dian)(dian)站，即可滿(man)足(zu)需要。

4、超前物探配套

采(cai)用(yong)地(di)質超(chao)前(qian)預報技(ji)術，減少或避免施工(gong)中(zhong)可(ke)能遇到的諸如塌方(fang)、涌水、涌土等(deng)(deng)地(di)質災害。采(cai)取地(di)面(mian)物探、地(di)質雷(lei)達(da)、超(chao)前(qian)水平鉆等(deng)(deng)超(chao)前(qian)預報措施將前(qian)方(fang)巖層(ceng)地(di)質探明，以保(bao)證設備及人(ren)員的作(zuo)業(ye)安全。

5、工作面降水

工作(zuo)(zuo)面降(jiang)(jiang)水的目的是防(fang)止因滲(shen)水量(liang)過大，切(qie)割的巖渣成泥狀(zhuang)而糊(hu)住切(qie)割頭，以致降(jiang)(jiang)低切(qie)割效率。采用臺階法(fa)施工時，工作(zuo)(zuo)面基本具有(you)(you)自然降(jiang)(jiang)水的能力，僅(jin)在拱腳及邊墻等(deng)局部(bu)有(you)(you)水滲(shen)出。降(jiang)(jiang)水要求為工作(zuo)(zuo)面無明(ming)水，盡量(liang)保持干燥，切(qie)割巖渣不能形成泥狀(zhuang)。

6、開挖斷面參數設計

懸(xuan)臂式(shi)掘進(jin)機(ji)為(wei)(wei)縱向切割頭（切割頭直徑為(wei)(wei)84cm），截(jie)齒數量為(wei)(wei)52個，導流槽為(wei)(wei)3槽，導流槽深(shen)度(du)為(wei)(wei)8cm，截(jie)齒呈螺旋狀，順時針旋轉。根據切割頭特點(dian)，開挖斷面設計(ji)按分(fen)部條塊(kuai)法開挖，橫(heng)向左右分(fen)部，豎(shu)向上下分(fen)條塊(kuai)。分(fen)塊(kuai)大小：高度(du)0.8～1.2m，左右每部分(fen)8～10塊(kuai)；開挖寬度(du)7-8m；深(shen)度(du)為(wei)(wei)每循環進(jin)尺2.2m。當(dang)操作不熟練時或為(wei)(wei)提高掘進(jin)機(ji)效率，可(ke)在(zai)工作面彈線(xian)，標(biao)示條塊(kuai)分(fen)隔線(xian)。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據(ju)隧道斷面(mian)大小、圍巖情況，結(jie)合(he)掘進機外(wai)形尺寸(cun)（長度17m，寬度3.8m，高度3.7m）、裝載機高度（3.8m）、濕(shi)噴(pen)機高度（3.6m）、混凝土(tu)攪拌運輸車進料(liao)口高度（4.0m）（噴(pen)射混凝土(tu)采用(yong)濕(shi)噴(pen)工藝）及支護作業空間(jian)，確定上(shang)臺階開(kai)挖高度宜(yi)為6.4m。

隧道掘進機切(qie)割頭(tou)長(chang)度(du)為1.2m，故每循(xun)環(huan)進尺(chi)宜(yi)控制在1.8～2.4m，每循(xun)環(huan)開挖(wa)(wa)需預(yu)留(liu)1.0m作(zuo)為下一(yi)開挖(wa)(wa)循(xun)環(huan)切(qie)割頭(tou)安全作(zuo)業(ye)(ye)空間，作(zuo)業(ye)(ye)空間太小不利于上(shang)一(yi)循(xun)環(huan)拱架成(cheng)品保護，開挖(wa)(wa)完成(cheng)后(hou)對掌子面進行(xing)C25混凝(ning)土初噴(pen)，厚度(du)為4cm。

施工現(xian)場超欠挖(wa)控制(zhi)采用(yong)5cm×3cm矩(ju)形管、?8mm鋼筋焊(han)制(zhi)靠尺，嚴格控制(zhi)超欠挖(wa)。經實際測量，超挖(wa)可控制(zhi)在5～8cm范圍內。

上臺(tai)階(jie)長(chang)度(du)根據(ju)現場(chang)情況(kuang)確定如下(xia)：懸(xuan)臂式掘進機長(chang)度(du)17m+自卸車、裝載(zai)機作業長(chang)度(du)8m+支護臺(tai)架(jia)8m+上下(xia)臺(tai)階(jie)爬坡(po)段長(chang)度(du)8m，上臺(tai)階(jie)總長(chang)度(du)為41m。下(xia)臺(tai)階(jie)至上臺(tai)階(jie)高度(du)為3.5m。

（2）下臺階開挖

當上臺階單(dan)循環(huan)開挖完成后(hou)開始支護(hu)時，掘進機退(tui)到下(xia)臺階部(bu)位(wei)掘進施(shi)工。

下(xia)臺階長(chang)度根(gen)據現場情況確定如(ru)下(xia)：懸臂式掘進機(ji)長(chang)度17m+自卸車(che)、裝載(zai)機(ji)作業長(chang)度8m，下(xia)臺階總長(chang)度為(wei)25m。

現(xian)場(chang)實(shi)際(ji)施(shi)工中(zhong)采用普通(tong)棧橋時，掌子(zi)面與仰(yang)拱實(shi)際(ji)所需(xu)距離(li)為71m，仰(yang)拱至二襯(chen)間實(shi)際(ji)所需(xu)距離(li)為29m，故(gu)掌子(zi)面與二襯(chen)實(shi)際(ji)所需(xu)距離(li)為100m。

（3）掘進機切割方式

懸臂式掘進機(ji)就位后(hou)，開(kai)始(shi)從(cong)(cong)掌子面(mian)底(di)部(bu)(bu)(bu)水平割(ge)出(chu)一條(tiao)槽，向前移動掘進機(ji)再一次就位，就位后(hou)切(qie)割(ge)頭自上而(er)下、左右(you)循環(huan)切(qie)削(xue)。在切(qie)削(xue)同時鏟板部(bu)(bu)(bu)耙爪(zhua)將切(qie)削(xue)下來的渣裝(zhuang)入第一運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)，第一運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)轉運(yun)(yun)(yun)至(zhi)第二運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)，第二運(yun)(yun)(yun)輸(shu)機(ji)直接運(yun)(yun)(yun)至(zhi)掘進機(ji)尾部(bu)(bu)(bu)，采用配套裝(zhuang)載機(ji)裝(zhuang)入出(chu)渣車(che)運(yun)(yun)(yun)至(zhi)洞(dong)外。從(cong)(cong)底(di)部(bu)(bu)(bu)開(kai)挖(wa)到拱部(bu)(bu)(bu)完成(cheng)后(hou)進行修整，達到設(she)計斷面(mian)要(yao)求(qiu)。

懸臂(bei)式(shi)掘進機的切割(ge)方式(shi)是從掃底開始切割(ge)，再按(an)S形或Z形左右循(xun)環向下的切割(ge)路線(xian)逐級切割(ge)以上部分。

選(xuan)用右旋切(qie)割頭切(qie)割硬(ying)巖，先由右向(xiang)左(zuo)從掃底開始切(qie)割，再從左(zuo)至右、自下往(wang)上或從右往(wang)左(zuo)、自上而下逐步進(jin)行切(qie)割。如遇節(jie)理發(fa)育較高巖石，則(ze)應選(xuan)擇巖石節(jie)理方(fang)向(xiang)逐步切(qie)割。

針對不同硬(ying)巖可選(xuan)擇(ze)不同的截(jie)齒，截(jie)齒呈螺紋線排布，確保機器有更好的掘(jue)削能(neng)力(li)，并具有自潔功能(neng)，可根據實際工況條件選(xuan)擇(ze)最佳切割(ge)頭，提高施(shi)工效率。當局部再有硬(ying)巖時(shi)，可以選(xuan)用小直徑切割(ge)頭，切割(ge)力(li)大，破巖能(neng)力(li)強(qiang)，以降(jiang)低掘(jue)進難度(du)及(ji)截(jie)齒消耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘(jue)進(jin)機在(zai)掌子面(mian)掘(jue)進(jin)完成后，支(zhi)護(hu)工(gong)班按(an)照設(she)計支(zhi)護(hu)方(fang)式進(jin)行初期支(zhi)護(hu)的施(shi)作，如此循(xun)環(huan)施(shi)工(gong)。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于機(ji)械設備條(tiao)件尺寸限制(zhi)，無(wu)法實(shi)現開挖(wa)輪(lun)廓線范圍10～20cm厚度輪(lun)廓修(xiu)整(zheng)，只能采用(yong)(yong)人工修(xiu)整(zheng)或(huo)其他機(ji)械設備修(xiu)整(zheng)。當(dang)然，在(zai)采用(yong)(yong)分部開挖(wa)時，可實(shi)現局部處理的(de)平行(xing)作(zuo)業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘進(jin)機工作時，采取(qu)流水(shui)線作業，一邊(bian)開(kai)挖，一邊(bian)通過機械設備配(pei)套(tao)實現(xian)出渣。為控(kong)制粉(fen)塵(chen)，需適當噴霧，既達(da)到(dao)減少粉(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)意調整液壓系統、霧化系統各部(bu)的壓力。

（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(shi)及時更換。

（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，不(bu)得擅自離開工作崗(gang)位，不(bu)得委托無證人員操作。

（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(ting)(ting)電(dian)位置，檢修時還應(ying)在順(shun)槽供電(dian)開關上(shang)掛停(ting)(ting)電(dian)牌(pai)。

（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交(jiao)待清楚。

（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(gu)障時，應積極配(pei)合維修(xiu)人員進(jin)行處理，不能處理時，要(yao)立即向班、隊長匯報。

（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(kai)關，切斷(duan)掘進機供電電源(yuan)。

（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、液壓油箱等，防止(zhi)進水(shui)及防潮。

（10）堅(jian)持(chi)掘進(jin)機的完好(hao)，不準帶病(bing)作(zuo)業(ye)。

（11）瓦斯超限或通風不良時嚴禁開(kai)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(qi)停(ting)機。

2、作業前的檢查

（1）各機器操縱手(shou)把應齊全、靈(ling)活、可靠、是否處于“0”位(wei)。

（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(ying)齊(qi)全(quan)、緊固(gu)。

（3）電器系統各聯接裝置的電纜(lan)卡子應齊(qi)全牢固，電纜(lan)吊掛整齊(qi)，無破損、擠壓。

（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油、潤滑。

（5）轉載膠(jiao)帶機要(yao)確保完好，托輥齊(qi)全。

（6）切割頭截齒，齒座應完好(hao)。

（7）經檢查確認(ren)機器正常并在作業人員撤至安全地(di)點后，合上電(dian)源(yuan)總開關，按操作程序(xu)進行空載試(shi)運轉，禁止帶負荷起動。