懸臂式掘進機配合出渣方案:出渣采用出渣棧橋+有軌運輸結(jié)合方式。具體方案為:懸臂掘進機將渣土切入出渣棧橋上,通過皮帶機裝入列車編組??v坡小于 2% 的工作面,渣土可直接由列車編組運至洞外,再由裝載機配合自卸汽車運至棄渣場堆放;縱坡在2%~10%之間的工作面,渣土需由列車編組運至設置在主洞與輔助坑道的交匯處的轉(zhuǎn)渣平臺,再由裝載機配合自卸汽車運至棄渣場堆放。
艾家營隧洞隧洞全長2418.426米,存在軟弱圍巖的施工風險,洞身圍巖巖層破碎,節(jié)理裂隙較發(fā)育,并且部分洞身位于地下水位以下,圍巖穩(wěn)定性差,易發(fā)生坍塌、掉頂、涌水。為提高施工效率,確保施工安全,項目組經(jīng)過有序組織、科學研判,終選用懸臂式掘進機在艾家營隧洞進行應用。
掘進機開挖截割的優(yōu)缺點:采用EBZ200 懸臂式掘進機截割開挖,對隧道頂部及周邊圍巖震動干擾小,可基本達到“零”震動開挖,使隧道安全順利通過油井段和村戶居住區(qū),工期得以,可避免拆遷等附加經(jīng)濟費用。但是,采用 懸臂式掘進機截割開挖工序相對繁瑣,機械設備配合度要求較高,仰拱截割開挖困難,隧道開挖成本較爆破開挖投入較大。
采用鑫通懸臂式掘進機進行截割開挖段,采用三臺階法施工,根據(jù)隧道斷面尺寸及現(xiàn)場圍巖情況,結(jié)合掘進機的自身性能,臺階劃分經(jīng)實踐確定為: 上臺階高度為3.78m,大寬度10.38m,臺階長度10~12m,掘進進尺2.0m;中臺階高度為2.45m,大寬度11.28m,為創(chuàng)造挖機扒砟和裝載機裝車出砟空間,臺階長度控制在30~35m,掘進進尺兩側(cè)對稱2.0m;下臺階截割高度為3.73m,為創(chuàng)造裝掘進機及其他機械行走空間,掘進進尺為單側(cè)4.0m。
采用掘進機截割開挖相對于鉆爆開挖,直接避免了拆遷等巨額附加經(jīng)濟費用,省去了炸藥及導爆管的相關費用, 增加了掘進機的租賃和用電費用,總體而言其單位開挖費用有所增加,但仍在可控范圍內(nèi)。同時,施工安全可靠,生產(chǎn)時間效益及經(jīng)濟效益可以得到充分,安全、、快速完成施工任務, 達到了預期效果。鑫通機械懸臂式掘進機
鑫通懸臂掘進機整機專注可靠性設計,破巖能力強,可針對堅硬巖施工。具有新型的切割機構(gòu),并采用硬巖切割頭配合硬巖截齒,提升切割頭破巖能力,降低硬巖切割時的磨損;采用自動卷纜系統(tǒng),避免人工拖拽電纜,施工的安全性;采用加高型運輸機并配有防撞裝置,卡車可在后方直接接料,提高出料效率。
鑫通懸臂掘進機切割高度和切割寬度均在7m以上,可實現(xiàn)中等斷面隧道一次開挖成型,大斷面隧道分兩層開挖成型,適用于地鐵、公路、鐵路等中、大斷面隧道工程。該機專注硬巖切割可靠性設計,具有可靠性高、破巖能力強的特點,其工作機構(gòu)一機多配,可適應不同地層施工,同時該機還配備了智能卷纜、聲光報警、軟啟動、遙控等功能。
云南某隧道中引進鑫通機械懸臂掘進機施工,通過在適應性、設計參數(shù)等方面的深入研究,并與鉆爆法在投資、施工進度、安全質(zhì)量等方面進行對比分析,證明懸臂掘進機在云南地區(qū)具有較好的適應性,具備較高的推廣應用價值。整體表現(xiàn)為:懸臂掘進機適用于圍巖強度適中、圍巖破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育以及地下水不發(fā)育的隧道;懸臂掘進機對圍巖擾動小,初期支護可取消系統(tǒng)錨桿,并可以加大鋼架間距;懸臂掘進機在隧道施工中進度優(yōu)勢明顯,特別對于Ⅳ級圍巖,進度較鉆爆法提高了近67%;懸臂掘進機早期資金投入較鉆爆法高,且各級圍巖條件下懸臂掘進機開挖單價為鉆爆法的4~5倍。
懸臂掘進機由于其工作特性,掘進過程中持續(xù)產(chǎn)生粉塵,且受掘進機設備限制無法進行濕噴作業(yè),洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境較差,將地影響作業(yè)人員的職業(yè)健康和工作效率,如何有效地通風降塵成為關鍵。為保障作業(yè)環(huán)境,某隧道懸臂掘進機施工中配套采用了濕式除塵風機以及濕式除塵器,采取一系列通風降塵措施,確保安全施工。