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(wa)（下(xia)臺(tai)階(jie)右(you)側開(kai)挖(wa)，左右(you)側錯開(kai)3～5m）→下(xia)臺(tai)階(jie)左側初支（下(xia)臺階右側(ce)初支）→開挖隧(sui)底→施(shi)作隧(sui)底支護→施(shi)作永久性仰拱(gong)及邊墻基礎施工→施作防(fang)水及二(er)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(bei)式掘(jue)進機開挖(wa)，挖(wa)掘(jue)機輔助(zhu)。上臺階掘(jue)進開挖(wa)完(wan)成后，采用裝載(zai)機將支護臺架(jia)運至掌子面進行后續支護（錨桿、鋼筋網、鋼拱架(jia)、噴射混凝土）作業，掘進機則進行(xing)下臺階部位掘進施(shi)工(gong)或根據工(gong)序安排退至(zhi)不影響后(hou)續工序位(wei)置等(deng)待(dai)下(xia)一掘進循環。

3、施工準備

（1）熟悉施工圖紙(zhi)，做好技術交底及培訓。

（2）做(zuo)好(hao)(hao)現場勞動(dong)力(li)的(de)組織，準備好(hao)(hao)各種設(she)備，并(bing)保證施工機械的(de)完好(hao)(hao)率，使其滿足施工要(yao)求。

（3）施工之前(qian)，根據圍巖地質情況，選取(qu)合理的(de)(de)(de)機械設備型號(hao)，并進(jin)行合理的(de)(de)(de)機械設備配套。在洞內(nei)布設好所需(xu)的(de)(de)(de)高壓(ya)電(dian)纜(lan)、輸水管線，同時將(jiang)掘(jue)進(jin)機與(yu)工作面齊頭，并擺放妥當。

（4）施工(gong)供電(dian)(dian)。重型懸臂式(shi)掘進機機器(qi)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)一(yi)般(ban)為660～1140V，與一(yi)般(ban)隧道(dao)機械工(gong)作電(dian)(dian)壓(ya)有區別，但(dan)只要洞口(kou)有10kVA供電(dian)(dian)變電(dian)(dian)站，即可滿足需(xu)要。

4、超前物探配套

采(cai)用地(di)(di)質超前(qian)(qian)預報技術，減少或避免施工中可能(neng)遇到的諸如塌方、涌水、涌土(tu)等(deng)(deng)地(di)(di)質災害(hai)。采(cai)取地(di)(di)面物探、地(di)(di)質雷達、超前(qian)(qian)水平(ping)鉆(zhan)等(deng)(deng)超前(qian)(qian)預報措施將前(qian)(qian)方巖層地(di)(di)質探明，以保(bao)證設(she)備及人(ren)員的作業安(an)全(quan)。

5、工作面降水

工(gong)作面(mian)降水(shui)(shui)的(de)(de)目的(de)(de)是防止因(yin)滲水(shui)(shui)量(liang)過大，切割(ge)的(de)(de)巖渣成(cheng)泥(ni)狀(zhuang)而糊住切割(ge)頭(tou)，以致降低(di)切割(ge)效率。采用臺階法施工(gong)時，工(gong)作面(mian)基本具有(you)自然降水(shui)(shui)的(de)(de)能力，僅在拱腳及邊墻(qiang)等(deng)局部(bu)有(you)水(shui)(shui)滲出。降水(shui)(shui)要求為(wei)工(gong)作面(mian)無明水(shui)(shui)，盡量(liang)保持干燥(zao)，切割(ge)巖渣不能形(xing)成(cheng)泥(ni)狀(zhuang)。

6、開挖斷面參數設計

懸(xuan)臂(bei)式(shi)掘進機為縱向(xiang)切(qie)割頭(tou)（切(qie)割頭(tou)直徑為84cm），截(jie)齒(chi)數量為52個(ge)，導(dao)流槽(cao)為3槽(cao)，導(dao)流槽(cao)深度(du)(du)為8cm，截(jie)齒(chi)呈螺(luo)旋狀，順時針旋轉。根據(ju)切(qie)割頭(tou)特(te)點，開挖斷面設(she)計按分(fen)(fen)部(bu)條塊(kuai)法開挖，橫向(xiang)左(zuo)右分(fen)(fen)部(bu)，豎向(xiang)上下分(fen)(fen)條塊(kuai)。分(fen)(fen)塊(kuai)大小：高度(du)(du)0.8～1.2m，左(zuo)右每(mei)部(bu)分(fen)(fen)8～10塊(kuai)；開挖寬度(du)(du)7-8m；深度(du)(du)為每(mei)循(xun)環進尺2.2m。當(dang)操作不熟(shu)練時或為提高掘進機效率，可在工作面彈線，標示(shi)條塊(kuai)分(fen)(fen)隔(ge)線。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據隧道斷面大小(xiao)、圍巖情況，結合掘進(jin)機外(wai)形尺(chi)寸（長(chang)度17m，寬度3.8m，高度3.7m）、裝載機高度（3.8m）、濕噴機高度（3.6m）、混(hun)凝(ning)土攪拌運輸車進(jin)料口高度（4.0m）（噴射混(hun)凝(ning)土采用濕噴工藝）及支護(hu)作業空間，確定上臺階開挖(wa)高度宜(yi)為(wei)6.4m。

隧道掘(jue)進(jin)機切割頭(tou)長度(du)(du)為1.2m，故每(mei)循環(huan)進(jin)尺(chi)宜控制(zhi)在1.8～2.4m，每(mei)循環(huan)開挖需(xu)預留1.0m作為下一開挖循環(huan)切割頭(tou)安全作業空間(jian)，作業空間(jian)太(tai)小不(bu)利(li)于上一循環(huan)拱架成品保護(hu)，開挖完成后對掌子面進(jin)行C25混(hun)凝土初噴(pen)，厚度(du)(du)為4cm。

施工現場超(chao)欠(qian)挖控制(zhi)(zhi)采(cai)用5cm×3cm矩形管、?8mm鋼筋(jin)焊制(zhi)(zhi)靠尺，嚴格控制(zhi)(zhi)超(chao)欠(qian)挖。經(jing)實際測量，超(chao)挖可(ke)控制(zhi)(zhi)在5～8cm范圍內。

上(shang)臺階長度(du)(du)根據現場情況(kuang)確(que)定如下(xia)：懸臂(bei)式掘進機長度(du)(du)17m+自卸車、裝載機作(zuo)業長度(du)(du)8m+支(zhi)護臺架8m+上(shang)下(xia)臺階爬坡段長度(du)(du)8m，上(shang)臺階總長度(du)(du)為41m。下(xia)臺階至上(shang)臺階高(gao)度(du)(du)為3.5m。

（2）下臺階開挖

當上臺階單(dan)循(xun)環開(kai)挖完成后開(kai)始支護時，掘進(jin)機退(tui)到下臺階部(bu)位掘進(jin)施工。

下臺(tai)階長(chang)度根據現(xian)場情況(kuang)確定(ding)如下：懸臂(bei)式掘進(jin)機(ji)長(chang)度17m+自卸車、裝載機(ji)作業長(chang)度8m，下臺(tai)階總長(chang)度為25m。

現場實(shi)(shi)際(ji)施(shi)工中采用普通棧橋時，掌(zhang)子面與(yu)(yu)仰(yang)拱(gong)實(shi)(shi)際(ji)所需(xu)距離(li)(li)為(wei)71m，仰(yang)拱(gong)至(zhi)二襯(chen)間(jian)實(shi)(shi)際(ji)所需(xu)距離(li)(li)為(wei)29m，故掌(zhang)子面與(yu)(yu)二襯(chen)實(shi)(shi)際(ji)所需(xu)距離(li)(li)為(wei)100m。

（3）掘進機切割方式

懸臂式掘進(jin)機就位(wei)后，開始從掌子面(mian)底(di)部(bu)水平割出(chu)一條槽(cao)，向前(qian)移(yi)動掘進(jin)機再(zai)一次就位(wei)，就位(wei)后切割頭自上而下(xia)、左右(you)循環切削(xue)。在切削(xue)同時(shi)鏟板部(bu)耙爪將切削(xue)下(xia)來(lai)的渣裝入(ru)第一運(yun)輸(shu)機，第一運(yun)輸(shu)機轉(zhuan)運(yun)至(zhi)第二運(yun)輸(shu)機，第二運(yun)輸(shu)機直接運(yun)至(zhi)掘進(jin)機尾部(bu)，采用配套裝載機裝入(ru)出(chu)渣車運(yun)至(zhi)洞外。從底(di)部(bu)開挖到拱部(bu)完成(cheng)后進(jin)行修整，達到設計斷面(mian)要求。

懸(xuan)臂式掘(jue)進機的(de)切(qie)割(ge)(ge)方(fang)式是從(cong)掃(sao)底(di)開始切(qie)割(ge)(ge)，再按S形或Z形左右循環向下的(de)切(qie)割(ge)(ge)路線逐級(ji)切(qie)割(ge)(ge)以上(shang)部分。

選用右旋切(qie)割(ge)頭切(qie)割(ge)硬巖，先由(you)右向左(zuo)(zuo)從(cong)掃底開始切(qie)割(ge)，再從(cong)左(zuo)(zuo)至右、自(zi)下(xia)往上(shang)或從(cong)右往左(zuo)(zuo)、自(zi)上(shang)而下(xia)逐步進行切(qie)割(ge)。如遇節理發育較高巖石(shi)，則應選擇巖石(shi)節理方向逐步切(qie)割(ge)。

針對不同(tong)硬巖(yan)可(ke)選擇不同(tong)的截齒，截齒呈(cheng)螺(luo)紋線(xian)排布，確保機(ji)器有(you)更好的掘削能(neng)力，并具(ju)有(you)自(zi)潔功能(neng)，可(ke)根據實際(ji)工況(kuang)條件選擇最佳切(qie)(qie)割頭(tou)，提高施工效率。當局部再有(you)硬巖(yan)時，可(ke)以選用(yong)小直(zhi)徑(jing)切(qie)(qie)割頭(tou)，切(qie)(qie)割力大，破巖(yan)能(neng)力強，以降低掘進難度(du)及截齒消耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘(jue)進機在掌子面掘(jue)進完成后，支(zhi)護(hu)工班按照設(she)計(ji)支(zhi)護(hu)方式進行初期支(zhi)護(hu)的施作(zuo)，如(ru)此循(xun)環施工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于(yu)機械設備(bei)條件尺(chi)寸限制，無法實現開挖(wa)輪廓線范圍10～20cm厚度輪廓修(xiu)整，只能(neng)采(cai)用人工修(xiu)整或(huo)其他(ta)機械設備(bei)修(xiu)整。當然，在采(cai)用分(fen)部(bu)開挖(wa)時，可實現局(ju)部(bu)處(chu)理的平行作業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘進機(ji)工作(zuo)時，采取(qu)流水線(xian)作(zuo)業，一(yi)邊開挖，一(yi)邊通過機(ji)械設(she)備配(pei)套(tao)實現(xian)出渣。為控制粉(fen)塵，需(xu)適(shi)當(dang)噴(pen)霧(wu)，既達(da)到減少粉(fen)塵的目的，又不(bu)引(yin)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，不能隨意調整液壓(ya)系(xi)統、霧(wu)化系(xi)統各部的壓(ya)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(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，不得(de)擅自離開工作崗位，不得(de)委(wei)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電(dian)位置，檢修時還應在順槽(cao)供電(dian)開關上掛停電(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(ji)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，應積極配合維(wei)修人員進行處(chu)理，不能處(chu)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(de)隔離開關，切斷掘進(jin)機供(gong)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，防止進水及防潮。

（10）堅持掘進機的完好(hao)，不(bu)準帶病作業。

（11）瓦(wa)斯超限(xian)或(huo)通風不(bu)良時嚴禁(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）各機(ji)器(qi)操(cao)縱手把應齊(qi)全、靈活、可靠(kao)、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，各部連接螺絲應齊全、緊固。

（3）電(dian)(dian)器(qi)系統各聯接(jie)裝(zhuang)置的(de)電(dian)(dian)纜(lan)卡子應齊(qi)全(quan)牢固，電(dian)(dian)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(qiu)給機器注(zhu)油、潤滑。

（5）轉載(zai)膠帶機要確保完好，托輥齊全。

（6）切(qie)割頭截齒，齒座應完好。

（7）經(jing)檢(jian)查確認機器正常并在作業(ye)人員撤至安全地點后，合上(shang)電源總(zong)開關(guan)，按操作程序進行空載試運(yun)轉，禁止帶負荷(he)起動。