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(kai)挖（下(xia)臺階右側開(kai)挖，左(zuo)(zuo)右側錯開(kai)3～5m）→下(xia)臺階左(zuo)(zuo)側初支(zhi)（下(xia)臺階右(you)側初(chu)支(zhi)）→開挖隧底→施作(zuo)隧底支(zhi)護→施作(zuo)永久性(xing)仰拱及(ji)邊墻基礎(chu)施(shi)工→施(shi)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(kai)挖(wa)(wa)，挖(wa)(wa)掘機(ji)輔助。上臺(tai)階(jie)掘進開(kai)挖(wa)(wa)完成(cheng)后，采用(yong)裝載機將支護臺架運至掌子(zi)面進行(xing)后續支護（錨桿、鋼筋網、鋼拱架、噴射混凝土(tu)）作業，掘(jue)進(jin)機則進(jin)行下臺階(jie)部位掘(jue)進(jin)施工(gong)或(huo)根據工(gong)序(xu)安(an)排退(tui)至不影響后續工序位(wei)置等(deng)待下(xia)一掘進(jin)循環。

3、施工準備

（1）熟悉施工(gong)圖紙，做好技術交底及培訓。

（2）做(zuo)好現(xian)場勞動力的(de)(de)組織，準備(bei)好各種設備(bei)，并保證施工(gong)機械的(de)(de)完好率，使其滿足施工(gong)要求。

（3）施工(gong)之前，根(gen)據圍巖地質情況，選取合理(li)的(de)機(ji)械(xie)設備型號，并進(jin)行(xing)合理(li)的(de)機(ji)械(xie)設備配套(tao)。在(zai)洞內布設好所需的(de)高壓電纜、輸(shu)水管線，同(tong)時(shi)將(jiang)掘進(jin)機(ji)與工(gong)作面齊頭，并擺(bai)放(fang)妥當(dang)。

（4）施工供電(dian)(dian)(dian)。重(zhong)型懸臂式掘進機機器供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓一般為660～1140V，與(yu)一般隧道機械工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)壓有區別，但只(zhi)要洞(dong)口(kou)有10kVA供電(dian)(dian)(dian)變(bian)電(dian)(dian)(dian)站，即可滿足需要。

4、超前物探配套

采用(yong)地(di)質超(chao)前預報技術(shu)，減少或避免施(shi)工中可能(neng)遇到的(de)諸(zhu)如塌方(fang)、涌(yong)水、涌(yong)土等(deng)地(di)質災害。采取地(di)面物(wu)探、地(di)質雷達、超(chao)前水平鉆等(deng)超(chao)前預報措施(shi)將前方(fang)巖層(ceng)地(di)質探明，以保證設備及人員(yuan)的(de)作業(ye)安全。

5、工作面降水

工(gong)作面(mian)降(jiang)水(shui)的(de)目的(de)是防止因滲水(shui)量過大(da)，切割(ge)的(de)巖渣成(cheng)泥狀(zhuang)(zhuang)而糊(hu)住切割(ge)頭，以致降(jiang)低切割(ge)效率。采(cai)用臺階法(fa)施(shi)工(gong)時，工(gong)作面(mian)基本具有自然降(jiang)水(shui)的(de)能(neng)力，僅(jin)在拱腳及邊墻等局部有水(shui)滲出。降(jiang)水(shui)要求為(wei)工(gong)作面(mian)無(wu)明水(shui)，盡量保(bao)持干燥，切割(ge)巖渣不能(neng)形成(cheng)泥狀(zhuang)(zhuang)。

6、開挖斷面參數設計

懸(xuan)臂式掘進(jin)機(ji)為(wei)縱向(xiang)(xiang)切(qie)割頭（切(qie)割頭直徑為(wei)84cm），截(jie)齒數量(liang)為(wei)52個，導流槽(cao)(cao)為(wei)3槽(cao)(cao)，導流槽(cao)(cao)深度(du)為(wei)8cm，截(jie)齒呈螺旋(xuan)狀，順時針旋(xuan)轉。根據(ju)切(qie)割頭特(te)點，開(kai)挖(wa)(wa)斷(duan)面(mian)設計按分部(bu)條塊(kuai)法(fa)開(kai)挖(wa)(wa)，橫向(xiang)(xiang)左右(you)分部(bu)，豎向(xiang)(xiang)上下分條塊(kuai)。分塊(kuai)大(da)小(xiao)：高度(du)0.8～1.2m，左右(you)每(mei)部(bu)分8～10塊(kuai)；開(kai)挖(wa)(wa)寬度(du)7-8m；深度(du)為(wei)每(mei)循環進(jin)尺2.2m。當(dang)操作不熟練(lian)時或為(wei)提(ti)高掘進(jin)機(ji)效率(lv)，可(ke)在工作面(mian)彈線(xian)，標示條塊(kuai)分隔線(xian)。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據隧道斷面大小、圍巖(yan)情(qing)況(kuang)，結合掘進(jin)機外(wai)形(xing)尺寸（長度(du)(du)17m，寬度(du)(du)3.8m，高(gao)度(du)(du)3.7m）、裝(zhuang)載(zai)機高(gao)度(du)(du)（3.8m）、濕(shi)噴機高(gao)度(du)(du)（3.6m）、混(hun)凝土(tu)攪拌運輸車進(jin)料口高(gao)度(du)(du)（4.0m）（噴射混(hun)凝土(tu)采用濕(shi)噴工藝）及支護作業空間，確定上臺(tai)階開挖高(gao)度(du)(du)宜為6.4m。

隧(sui)道掘進(jin)機切(qie)割(ge)頭長度(du)為(wei)1.2m，故每循環(huan)進(jin)尺(chi)宜控制(zhi)在(zai)1.8～2.4m，每循環(huan)開挖需預留1.0m作(zuo)(zuo)為(wei)下一開挖循環(huan)切(qie)割(ge)頭安全作(zuo)(zuo)業空間(jian)，作(zuo)(zuo)業空間(jian)太小不利于上一循環(huan)拱架成品(pin)保護，開挖完(wan)成后對掌(zhang)子面進(jin)行C25混(hun)凝土初噴，厚度(du)為(wei)4cm。

施工(gong)現(xian)場超(chao)(chao)欠挖控制(zhi)采用5cm×3cm矩形管、?8mm鋼筋(jin)焊制(zhi)靠(kao)尺(chi)，嚴格(ge)控制(zhi)超(chao)(chao)欠挖。經實際測量(liang)，超(chao)(chao)挖可(ke)控制(zhi)在5～8cm范圍內。

上(shang)(shang)臺(tai)(tai)階(jie)長度根據現場情況確定(ding)如下：懸臂式(shi)掘進機(ji)長度17m+自卸車、裝載機(ji)作業(ye)長度8m+支(zhi)護臺(tai)(tai)架8m+上(shang)(shang)下臺(tai)(tai)階(jie)爬(pa)坡段(duan)長度8m，上(shang)(shang)臺(tai)(tai)階(jie)總(zong)長度為41m。下臺(tai)(tai)階(jie)至上(shang)(shang)臺(tai)(tai)階(jie)高度為3.5m。

（2）下臺階開挖

當上臺(tai)階(jie)(jie)單(dan)循環開挖(wa)完成后開始支護(hu)時，掘進機退到下臺(tai)階(jie)(jie)部位掘進施工。

下(xia)臺(tai)(tai)階長(chang)度(du)根據現場(chang)情況確定如下(xia)：懸臂式掘進機長(chang)度(du)17m+自卸(xie)車、裝載機作業長(chang)度(du)8m，下(xia)臺(tai)(tai)階總長(chang)度(du)為25m。

現場實際(ji)施工中采(cai)用普通(tong)棧橋時，掌(zhang)子面(mian)與仰拱實際(ji)所(suo)需(xu)距離為(wei)71m，仰拱至二襯(chen)間(jian)實際(ji)所(suo)需(xu)距離為(wei)29m，故掌(zhang)子面(mian)與二襯(chen)實際(ji)所(suo)需(xu)距離為(wei)100m。

（3）掘進機切割方式

懸臂式掘(jue)進機(ji)(ji)就位后(hou)，開始從掌子(zi)面底部(bu)水平割(ge)出一(yi)(yi)條(tiao)槽，向前移動掘(jue)進機(ji)(ji)再一(yi)(yi)次就位，就位后(hou)切(qie)割(ge)頭自上而下、左(zuo)右循環切(qie)削。在(zai)切(qie)削同(tong)時鏟板部(bu)耙爪將切(qie)削下來的渣(zha)裝入(ru)第一(yi)(yi)運(yun)輸機(ji)(ji)，第一(yi)(yi)運(yun)輸機(ji)(ji)轉運(yun)至第二運(yun)輸機(ji)(ji)，第二運(yun)輸機(ji)(ji)直接運(yun)至掘(jue)進機(ji)(ji)尾部(bu)，采用配(pei)套(tao)裝載機(ji)(ji)裝入(ru)出渣(zha)車(che)運(yun)至洞外。從底部(bu)開挖到拱部(bu)完成后(hou)進行(xing)修(xiu)整，達到設計斷面要求(qiu)。

懸臂式(shi)(shi)掘進機的(de)切割(ge)方式(shi)(shi)是從掃底(di)開始(shi)切割(ge)，再(zai)按(an)S形或Z形左右循(xun)環(huan)向下的(de)切割(ge)路線逐級切割(ge)以上部分。

選用(yong)右(you)旋切(qie)割(ge)頭切(qie)割(ge)硬巖，先(xian)由右(you)向左從(cong)掃底(di)開始(shi)切(qie)割(ge)，再從(cong)左至右(you)、自(zi)下往上或從(cong)右(you)往左、自(zi)上而下逐步進行切(qie)割(ge)。如遇節(jie)理發(fa)育較(jiao)高(gao)巖石，則應選擇巖石節(jie)理方向逐步切(qie)割(ge)。

針對不同(tong)硬巖(yan)可選(xuan)擇(ze)不同(tong)的截齒(chi)，截齒(chi)呈(cheng)螺紋線排布，確保機器有更好(hao)的掘(jue)削能(neng)力(li)(li)，并具有自潔功能(neng)，可根據(ju)實際(ji)工況條(tiao)件選(xuan)擇(ze)最佳切(qie)割頭(tou)，提(ti)高施(shi)工效率。當局部再有硬巖(yan)時(shi)，可以(yi)選(xuan)用小直徑切(qie)割頭(tou)，切(qie)割力(li)(li)大，破巖(yan)能(neng)力(li)(li)強，以(yi)降低(di)掘(jue)進難度及截齒(chi)消耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘(jue)進機(ji)在掌子面掘(jue)進完成后(hou)，支護工班按(an)照(zhao)設計支護方式進行初期支護的施作，如此循環施工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于機械(xie)設備(bei)條(tiao)件尺(chi)寸限制(zhi)，無法(fa)實現(xian)開挖輪廓(kuo)(kuo)線(xian)范(fan)圍10～20cm厚度輪廓(kuo)(kuo)修(xiu)整(zheng)(zheng)，只能(neng)采(cai)用人(ren)工修(xiu)整(zheng)(zheng)或其他機械(xie)設備(bei)修(xiu)整(zheng)(zheng)。當然，在采(cai)用分部開挖時，可實現(xian)局部處理(li)的平行作業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘進機工(gong)作時，采(cai)取(qu)流水線作業(ye)，一邊開挖，一邊通(tong)過(guo)機械設備(bei)配(pei)套實現出渣(zha)。為(wei)控制粉塵，需適當(dang)噴霧，既達(da)到(dao)減少粉塵的(de)(de)目的(de)(de)，又(you)不(bu)引起巖渣(zha)泥(ni)化(hua)。

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(shi)。

（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，不能隨意調整液壓系(xi)統(tong)、霧(wu)化系(xi)統(tong)各部的壓力。

（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，丟失及(ji)時(shi)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(de)擅自離開工作(zuo)崗位，不(bu)得(de)委托無證(zheng)人員操作(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(dian)位(wei)置，檢修(xiu)時還應(ying)在順槽供電(dian)開關(guan)上掛停電(dian)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交待清(qing)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，應積極配合維(wei)修人員進行處(chu)理，不(bu)能處(chu)理時，要立即向班、隊長匯(hui)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)斷掘進機供電(dian)電(dian)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、液壓油箱等，防止進水及防潮。

（10）堅持掘進(jin)機的完好，不準(zhun)帶病(bing)作業。

（11）瓦斯超限或通風不良(liang)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，使機器停機。

2、作業前的檢查

（1）各機器操縱手把應齊全、靈活、可靠、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(jie)螺絲應齊全、緊固。

（3）電器系統各聯(lian)接裝置的(de)電纜(lan)卡子應齊全牢固，電纜(lan)吊掛整(zheng)齊，無破損(sun)、擠壓(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，并按技術要求給機器(qi)注(zhu)油、潤(run)滑。

（5）轉載膠帶(dai)機要確保完好，托輥齊(qi)全(quan)。

（6）切割頭(tou)截齒，齒座應完好。

（7）經檢查確認機器(qi)正(zheng)常并在作業人員撤至安全(quan)地點后，合上電源總開(kai)關，按(an)操作程序進行(xing)空載試運轉，禁止帶負荷(he)起(qi)動。