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（下臺階(jie)右側(ce)開挖，左(zuo)右側(ce)錯開3～5m）→下臺階(jie)左(zuo)側(ce)初(chu)支（下臺(tai)階右側初支）→開挖隧(sui)底→施作隧(sui)底支護(hu)→施作永久性仰拱及(ji)邊墻基(ji)礎(chu)施工→施作防水及二次襯(chen)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(shi)掘進機(ji)開挖，挖掘機(ji)輔助。上臺階掘進開挖完成(cheng)后，采用裝載機將支護臺架運(yun)至(zhi)掌子面進行(xing)后續支護（錨桿、鋼筋網、鋼拱架、噴射混凝土）作業(ye)，掘進(jin)機(ji)則進(jin)行下臺階部位掘進(jin)施工或根據工序安排退至不影(ying)響后續工序位置等待(dai)下(xia)一(yi)掘(jue)進循環。

3、施工準備

（1）熟悉施(shi)工圖紙，做好技術交底及培訓。

（2）做好(hao)現場勞(lao)動力的組織，準備好(hao)各種(zhong)設備，并保證施工機械的完好(hao)率，使(shi)其滿(man)足施工要求。

（3）施工(gong)之(zhi)前，根據(ju)圍巖(yan)地質情(qing)況，選取合理的機械設備型號(hao)，并進行合理的機械設備配(pei)套(tao)。在洞內布設好所需(xu)的高壓電纜、輸水(shui)管線，同(tong)時將(jiang)掘進機與工(gong)作面齊頭，并擺放妥當。

（4）施工(gong)供電(dian)(dian)。重型懸臂式掘進機(ji)機(ji)器(qi)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓一般(ban)為660～1140V，與(yu)一般(ban)隧(sui)道機(ji)械工(gong)作電(dian)(dian)壓有區(qu)別，但(dan)只要洞(dong)口有10kVA供電(dian)(dian)變電(dian)(dian)站，即(ji)可滿(man)足(zu)需要。

4、超前物探配套

采用地(di)(di)質超(chao)前(qian)預(yu)(yu)報技(ji)術(shu)，減少(shao)或避免施工中可(ke)能遇到的諸(zhu)如塌方、涌水(shui)、涌土等地(di)(di)質災害。采取地(di)(di)面物探、地(di)(di)質雷達、超(chao)前(qian)水(shui)平鉆等超(chao)前(qian)預(yu)(yu)報措施將前(qian)方巖層(ceng)地(di)(di)質探明，以(yi)保證設備及人員的作業安(an)全(quan)。

5、工作面降水

工(gong)(gong)作面降(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)的目的是(shi)防止因滲水(shui)(shui)(shui)(shui)量過大，切割的巖渣成(cheng)泥(ni)狀而糊住切割頭(tou)，以(yi)致降(jiang)低切割效率。采用臺階(jie)法施(shi)工(gong)(gong)時，工(gong)(gong)作面基本(ben)具有自然降(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)的能力，僅在(zai)拱腳及邊墻等局部(bu)有水(shui)(shui)(shui)(shui)滲出(chu)。降(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)要(yao)求為工(gong)(gong)作面無明水(shui)(shui)(shui)(shui)，盡量保持干燥，切割巖渣不能形成(cheng)泥(ni)狀。

6、開挖斷面參數設計

懸臂式掘進機為縱向(xiang)切割頭(tou)（切割頭(tou)直(zhi)徑為84cm），截齒數量為52個，導(dao)流槽(cao)為3槽(cao)，導(dao)流槽(cao)深(shen)度為8cm，截齒呈螺(luo)旋(xuan)狀，順(shun)時針旋(xuan)轉。根據切割頭(tou)特(te)點，開(kai)(kai)挖(wa)斷(duan)面(mian)設計按分(fen)部(bu)條塊(kuai)法開(kai)(kai)挖(wa)，橫(heng)向(xiang)左(zuo)右分(fen)部(bu)，豎向(xiang)上下分(fen)條塊(kuai)。分(fen)塊(kuai)大小：高度0.8～1.2m，左(zuo)右每(mei)部(bu)分(fen)8～10塊(kuai)；開(kai)(kai)挖(wa)寬(kuan)度7-8m；深(shen)度為每(mei)循環進尺(chi)2.2m。當操作不熟練時或為提高掘進機效(xiao)率，可在工作面(mian)彈線(xian)(xian)，標示(shi)條塊(kuai)分(fen)隔線(xian)(xian)。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據隧道斷面大小、圍巖情況，結合掘進(jin)機(ji)外形尺寸（長度(du)(du)(du)17m，寬度(du)(du)(du)3.8m，高(gao)度(du)(du)(du)3.7m）、裝載機(ji)高(gao)度(du)(du)(du)（3.8m）、濕噴機(ji)高(gao)度(du)(du)(du)（3.6m）、混(hun)凝土(tu)攪拌運輸車(che)進(jin)料口高(gao)度(du)(du)(du)（4.0m）（噴射混(hun)凝土(tu)采用濕噴工藝）及支護作業空(kong)間，確(que)定上臺階開(kai)挖(wa)高(gao)度(du)(du)(du)宜為(wei)6.4m。

隧(sui)道掘進機切(qie)(qie)割頭長度為(wei)1.2m，故每(mei)循(xun)環(huan)進尺宜(yi)控制在1.8～2.4m，每(mei)循(xun)環(huan)開(kai)(kai)挖需預(yu)留1.0m作(zuo)為(wei)下一(yi)開(kai)(kai)挖循(xun)環(huan)切(qie)(qie)割頭安全作(zuo)業(ye)空間，作(zuo)業(ye)空間太小(xiao)不利于上(shang)一(yi)循(xun)環(huan)拱架成品(pin)保護，開(kai)(kai)挖完(wan)成后(hou)對掌子面(mian)進行C25混凝土初噴，厚度為(wei)4cm。

施工現(xian)場超(chao)欠挖(wa)控(kong)制(zhi)采(cai)用5cm×3cm矩形管、?8mm鋼筋焊(han)制(zhi)靠尺，嚴格控(kong)制(zhi)超(chao)欠挖(wa)。經實際測量，超(chao)挖(wa)可控(kong)制(zhi)在(zai)5～8cm范圍內(nei)。

上臺階長(chang)度(du)(du)根據現場(chang)情況確定如下(xia)：懸臂式掘進機長(chang)度(du)(du)17m+自(zi)卸(xie)車、裝載(zai)機作(zuo)業長(chang)度(du)(du)8m+支護(hu)臺架(jia)8m+上下(xia)臺階爬坡段長(chang)度(du)(du)8m，上臺階總(zong)長(chang)度(du)(du)為41m。下(xia)臺階至上臺階高度(du)(du)為3.5m。

（2）下臺階開挖

當上臺階單(dan)循環開挖完(wan)成(cheng)后開始支護時(shi)，掘進機退到下臺階部位掘進施工。

下(xia)(xia)臺(tai)階長(chang)度根據現場情況確定如下(xia)(xia)：懸臂式(shi)掘進機(ji)長(chang)度17m+自(zi)卸(xie)車、裝載機(ji)作業長(chang)度8m，下(xia)(xia)臺(tai)階總長(chang)度為25m。

現場實際(ji)施工(gong)中(zhong)采用普通棧橋(qiao)時，掌子(zi)面與仰拱(gong)實際(ji)所(suo)需(xu)距(ju)離為(wei)71m，仰拱(gong)至二(er)襯間(jian)實際(ji)所(suo)需(xu)距(ju)離為(wei)29m，故掌子(zi)面與二(er)襯實際(ji)所(suo)需(xu)距(ju)離為(wei)100m。

（3）掘進機切割方式

懸(xuan)臂式掘進機(ji)就位(wei)后(hou)，開始從掌子面底部(bu)水平割出一(yi)條(tiao)槽，向前移(yi)動掘進機(ji)再(zai)一(yi)次(ci)就位(wei)，就位(wei)后(hou)切(qie)割頭自(zi)上而下、左右循環切(qie)削(xue)(xue)。在切(qie)削(xue)(xue)同時鏟板部(bu)耙(pa)爪將切(qie)削(xue)(xue)下來的(de)渣(zha)裝(zhuang)入(ru)第(di)(di)(di)一(yi)運(yun)(yun)輸機(ji)，第(di)(di)(di)一(yi)運(yun)(yun)輸機(ji)轉運(yun)(yun)至第(di)(di)(di)二(er)運(yun)(yun)輸機(ji)，第(di)(di)(di)二(er)運(yun)(yun)輸機(ji)直接(jie)運(yun)(yun)至掘進機(ji)尾部(bu)，采用配套裝(zhuang)載機(ji)裝(zhuang)入(ru)出渣(zha)車運(yun)(yun)至洞外。從底部(bu)開挖到拱部(bu)完成后(hou)進行修整，達到設計斷面要求。

懸臂式掘進機的切(qie)割方式是從(cong)掃底(di)開始切(qie)割，再(zai)按(an)S形(xing)或Z形(xing)左右循環向下的切(qie)割路線逐級切(qie)割以上部分。

選(xuan)用右旋切(qie)割(ge)頭切(qie)割(ge)硬(ying)巖，先由右向左從(cong)掃底(di)開始(shi)切(qie)割(ge)，再從(cong)左至右、自下往(wang)上或從(cong)右往(wang)左、自上而下逐(zhu)步進(jin)行切(qie)割(ge)。如(ru)遇節理(li)(li)發育(yu)較高巖石(shi)，則應(ying)選(xuan)擇巖石(shi)節理(li)(li)方向逐(zhu)步切(qie)割(ge)。

針對不(bu)同硬(ying)巖(yan)可(ke)選(xuan)(xuan)擇不(bu)同的(de)截(jie)齒，截(jie)齒呈螺紋(wen)線排布，確保機器有(you)更(geng)好的(de)掘削能(neng)(neng)力，并具有(you)自潔功能(neng)(neng)，可(ke)根據實際工(gong)況條件選(xuan)(xuan)擇最佳(jia)切(qie)割頭(tou)，提高施工(gong)效(xiao)率。當局部再有(you)硬(ying)巖(yan)時，可(ke)以選(xuan)(xuan)用小直徑切(qie)割頭(tou)，切(qie)割力大，破(po)巖(yan)能(neng)(neng)力強，以降(jiang)低掘進難度及截(jie)齒消耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘進(jin)機在(zai)掌子(zi)面掘進(jin)完成后(hou)，支護工班按(an)照設計(ji)支護方式進(jin)行初(chu)期支護的施(shi)作，如此循環施(shi)工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于(yu)機(ji)械設備條件尺(chi)寸限制，無法實現(xian)開(kai)挖輪廓線(xian)范(fan)圍10～20cm厚度輪廓修(xiu)整(zheng)，只能采用人(ren)工修(xiu)整(zheng)或(huo)其他(ta)機(ji)械設備修(xiu)整(zheng)。當然，在采用分部開(kai)挖時，可實現(xian)局部處理的平行作業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘進機(ji)工作時，采(cai)取流水線作業，一邊開挖，一邊通(tong)過機(ji)械設備配套實現出渣(zha)。為控制粉塵，需適當(dang)噴霧，既達到減(jian)少粉塵的目(mu)的，又不引起巖渣(zha)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(zhi)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，不能隨意調整液(ye)壓系(xi)統(tong)、霧(wu)化系(xi)統(tong)各(ge)部的(de)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(ji)中，不得擅(shan)自離(li)開工作崗位，不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)電位(wei)置，檢修(xiu)時還應在順(shun)槽供電開關上掛停(ting)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(jie)班司機交待清楚。

（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。在發現掘進機有故障時，應積極(ji)配(pei)合維修人員進行處理，不能(neng)處理時，要立即向班、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關，切(qie)斷掘進機(ji)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(ya)油箱等(deng)，防(fang)止進(jin)水及防(fang)潮。

（10）堅持掘進(jin)機的完好，不準帶病作(zuo)業。

（11）瓦斯超(chao)限或通風(feng)不良時嚴禁(jin)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，使機器停機。

2、作業前的檢查

（1）各機器(qi)操縱(zong)手把應齊(qi)全、靈活、可(ke)靠、是否處(chu)于(yu)“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(si)應齊全(quan)、緊固。

（3）電器系統各(ge)聯(lian)接裝置的電纜(lan)卡子應齊全牢固(gu)，電纜(lan)吊掛整齊，無破(po)損(sun)、擠(ji)壓(ya)。

（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(ji)器注油(you)、潤滑。

（5）轉(zhuan)載膠帶機要確(que)保完好，托輥(gun)齊全。

（6）切(qie)割(ge)頭截齒，齒座應完(wan)好(hao)。

（7）經(jing)檢(jian)查確認機器(qi)正常并在(zai)作業(ye)人員撤至安全地點后，合上電(dian)源總開關，按操作程序(xu)進行空載試(shi)運轉(zhuan)，禁(jin)止帶負(fu)荷起動。