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(jie)右側(ce)開(kai)挖，左右側(ce)錯開(kai)3～5m）→下(xia)臺階(jie)左側(ce)初支（下(xia)臺(tai)階右側初支）→開挖(wa)隧底→施(shi)作(zuo)隧底支護→施(shi)作(zuo)永(yong)久性仰拱及邊墻基礎施工(gong)→施作防水及二次襯砌(qi)。

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掘(jue)進(jin)機(ji)開(kai)挖，挖掘(jue)機(ji)輔助。上臺階掘(jue)進(jin)開(kai)挖完成后，采用裝載機將支護(hu)臺架(jia)運至掌子面(mian)進行后續(xu)支護(hu)（錨桿、鋼(gang)筋網、鋼(gang)拱架(jia)、噴(pen)射混凝土）作(zuo)業，掘進(jin)機則進(jin)行下臺階(jie)部位掘進(jin)施工(gong)或(huo)根據工(gong)序安排(pai)退至不影(ying)響(xiang)后續工序位置等待(dai)下一(yi)掘進循環。

3、施工準備

（1）熟悉施工圖紙，做好技術交(jiao)底及培(pei)訓。

（2）做(zuo)好現場(chang)勞(lao)動力的(de)組(zu)織，準備好各種設備，并保(bao)證施工機械的(de)完好率(lv)，使其(qi)滿(man)足施工要求。

（3）施(shi)工之(zhi)前，根據圍(wei)巖地質情(qing)況，選取合理(li)的(de)機械設(she)(she)備(bei)(bei)型號，并(bing)進行合理(li)的(de)機械設(she)(she)備(bei)(bei)配套。在洞內布設(she)(she)好所需的(de)高壓電纜、輸水管線(xian)，同時將掘(jue)進機與工作面齊頭(tou)，并(bing)擺放(fang)妥當。

（4）施(shi)工(gong)供(gong)(gong)電。重型(xing)懸臂(bei)式掘進機(ji)機(ji)器供(gong)(gong)電電壓(ya)一(yi)般(ban)為660～1140V，與一(yi)般(ban)隧道機(ji)械工(gong)作電壓(ya)有區(qu)別，但只(zhi)要(yao)洞口(kou)有10kVA供(gong)(gong)電變電站(zhan)，即可滿足需要(yao)。

4、超前物探配套

采(cai)用地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)超(chao)前預(yu)報技術，減少或避(bi)免(mian)施工中可能(neng)遇到的諸(zhu)如塌方(fang)、涌水、涌土等(deng)地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)災害。采(cai)取(qu)地(di)面物(wu)探(tan)、地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)雷達、超(chao)前水平鉆等(deng)超(chao)前預(yu)報措施將前方(fang)巖層地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)探(tan)明，以保證設備及人(ren)員(yuan)的作(zuo)業安全。

5、工作面降水

工作面(mian)降(jiang)(jiang)水的目的是防止因(yin)滲水量(liang)過大，切(qie)割(ge)的巖渣成泥(ni)狀而糊住切(qie)割(ge)頭，以致降(jiang)(jiang)低(di)切(qie)割(ge)效率。采用臺階法施工時，工作面(mian)基本具有自(zi)然降(jiang)(jiang)水的能(neng)力(li)，僅在拱腳及邊墻(qiang)等局部有水滲出。降(jiang)(jiang)水要求為工作面(mian)無明水，盡量(liang)保持干燥，切(qie)割(ge)巖渣不能(neng)形成泥(ni)狀。

6、開挖斷面參數設計

懸臂式掘(jue)(jue)進(jin)機為(wei)縱向(xiang)切割(ge)頭(tou)（切割(ge)頭(tou)直徑為(wei)84cm），截齒數量為(wei)52個，導流(liu)槽(cao)為(wei)3槽(cao)，導流(liu)槽(cao)深(shen)度為(wei)8cm，截齒呈螺旋(xuan)狀，順時針(zhen)旋(xuan)轉。根(gen)據切割(ge)頭(tou)特點，開(kai)挖斷面(mian)設計按分(fen)部(bu)條塊(kuai)法開(kai)挖，橫向(xiang)左(zuo)右分(fen)部(bu)，豎向(xiang)上下分(fen)條塊(kuai)。分(fen)塊(kuai)大小(xiao)：高度0.8～1.2m，左(zuo)右每部(bu)分(fen)8～10塊(kuai)；開(kai)挖寬度7-8m；深(shen)度為(wei)每循環(huan)進(jin)尺2.2m。當操(cao)作(zuo)不(bu)熟練(lian)時或(huo)為(wei)提高掘(jue)(jue)進(jin)機效率，可(ke)在工作(zuo)面(mian)彈線(xian)，標示條塊(kuai)分(fen)隔線(xian)。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據(ju)隧道(dao)斷面大小、圍(wei)巖情況，結合掘進(jin)機外形尺寸（長(chang)度(du)17m，寬(kuan)度(du)3.8m，高(gao)(gao)(gao)度(du)3.7m）、裝(zhuang)載機高(gao)(gao)(gao)度(du)（3.8m）、濕噴機高(gao)(gao)(gao)度(du)（3.6m）、混凝土(tu)攪(jiao)拌運輸車進(jin)料口高(gao)(gao)(gao)度(du)（4.0m）（噴射混凝土(tu)采用濕噴工藝）及(ji)支護作業空間，確定上臺階開挖高(gao)(gao)(gao)度(du)宜(yi)為(wei)6.4m。

隧道掘進(jin)機切(qie)割頭長度(du)(du)為1.2m，故(gu)每(mei)循環進(jin)尺宜控制(zhi)在1.8～2.4m，每(mei)循環開挖(wa)(wa)需預(yu)留1.0m作為下一(yi)開挖(wa)(wa)循環切(qie)割頭安全作業空(kong)(kong)間，作業空(kong)(kong)間太小不利于上一(yi)循環拱架(jia)成品保護，開挖(wa)(wa)完成后(hou)對(dui)掌子面進(jin)行C25混凝土初噴(pen)，厚度(du)(du)為4cm。

施(shi)工現場(chang)超欠挖控制(zhi)采用5cm×3cm矩(ju)形管(guan)、?8mm鋼筋焊制(zhi)靠尺(chi)，嚴格(ge)控制(zhi)超欠挖。經(jing)實際(ji)測量，超挖可控制(zhi)在5～8cm范圍內(nei)。

上臺(tai)階(jie)長(chang)度(du)根據現場(chang)情(qing)況確定如下：懸(xuan)臂式掘進機長(chang)度(du)17m+自卸車、裝(zhuang)載機作業長(chang)度(du)8m+支護臺(tai)架8m+上下臺(tai)階(jie)爬坡段(duan)長(chang)度(du)8m，上臺(tai)階(jie)總長(chang)度(du)為41m。下臺(tai)階(jie)至上臺(tai)階(jie)高度(du)為3.5m。

（2）下臺階開挖

當上臺(tai)階單(dan)循環(huan)開挖完成后開始支護(hu)時，掘(jue)進機退(tui)到下臺(tai)階部位掘(jue)進施工。

下(xia)臺(tai)階(jie)長度(du)(du)(du)根(gen)據現場情況確定(ding)如下(xia)：懸臂式掘進機長度(du)(du)(du)17m+自卸車、裝載(zai)機作業(ye)長度(du)(du)(du)8m，下(xia)臺(tai)階(jie)總長度(du)(du)(du)為(wei)25m。

現場實際(ji)施工中采(cai)用普通棧橋時，掌子面(mian)與仰(yang)拱實際(ji)所需距(ju)離為(wei)71m，仰(yang)拱至二襯(chen)間(jian)實際(ji)所需距(ju)離為(wei)29m，故(gu)掌子面(mian)與二襯(chen)實際(ji)所需距(ju)離為(wei)100m。

（3）掘進機切割方式

懸臂式(shi)掘進(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)就位(wei)后，開始從掌子面底部(bu)(bu)水(shui)平割出(chu)一條槽(cao)，向前移動掘進(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)再一次(ci)就位(wei)，就位(wei)后切(qie)割頭自(zi)上而下、左右循環切(qie)削(xue)(xue)。在(zai)切(qie)削(xue)(xue)同時(shi)鏟板部(bu)(bu)耙爪將切(qie)削(xue)(xue)下來的渣裝(zhuang)(zhuang)入(ru)第(di)一運輸(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)，第(di)一運輸(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉運至第(di)二(er)運輸(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)，第(di)二(er)運輸(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)直接運至掘進(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)尾部(bu)(bu)，采用配(pei)套裝(zhuang)(zhuang)載機(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)入(ru)出(chu)渣車(che)運至洞(dong)外。從底部(bu)(bu)開挖到拱部(bu)(bu)完成后進(jin)行修(xiu)整，達到設計斷面要求。

懸臂式(shi)掘進(jin)機(ji)的(de)切(qie)割方式(shi)是從掃底(di)開始切(qie)割，再(zai)按S形或Z形左(zuo)右循環向下的(de)切(qie)割路線逐(zhu)級切(qie)割以上部(bu)分。

選用右(you)旋切(qie)割(ge)(ge)頭切(qie)割(ge)(ge)硬巖，先由右(you)向(xiang)左(zuo)(zuo)從掃底開(kai)始切(qie)割(ge)(ge)，再從左(zuo)(zuo)至(zhi)右(you)、自(zi)下往(wang)上或從右(you)往(wang)左(zuo)(zuo)、自(zi)上而下逐步進行切(qie)割(ge)(ge)。如遇節(jie)理發育較高(gao)巖石，則應選擇巖石節(jie)理方向(xiang)逐步切(qie)割(ge)(ge)。

針對不同硬(ying)巖可選擇不同的(de)截(jie)齒，截(jie)齒呈螺(luo)紋(wen)線排布，確保機器有(you)更好(hao)的(de)掘削能(neng)力(li)，并具有(you)自(zi)潔(jie)功能(neng)，可根據實際工況條件選擇最佳切割(ge)頭(tou)，提高施工效率。當局部再有(you)硬(ying)巖時(shi)，可以(yi)選用小直徑(jing)切割(ge)頭(tou)，切割(ge)力(li)大，破(po)巖能(neng)力(li)強，以(yi)降低掘進(jin)難度及截(jie)齒消耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘進機在掌(zhang)子面掘進完(wan)成后，支(zhi)護(hu)工班按照設計支(zhi)護(hu)方式進行(xing)初期(qi)支(zhi)護(hu)的施作，如此循環施工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于機(ji)械設(she)備條件尺寸限制，無法實現(xian)開挖輪廓(kuo)線(xian)范(fan)圍10～20cm厚度輪廓(kuo)修整，只(zhi)能采用人工修整或其他機(ji)械設(she)備修整。當然，在采用分部(bu)開挖時，可實現(xian)局部(bu)處(chu)理(li)的平行作業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘(jue)進機工作時(shi)，采取流水線作業，一邊(bian)開挖(wa)，一邊(bian)通(tong)過(guo)機械設備配套實現(xian)出渣(zha)。為控制粉(fen)塵，需適當噴(pen)霧，既達到減少粉(fen)塵的目(mu)的，又不引(yin)起巖(yan)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)壓系統(tong)、霧化系統(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(diu)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。司機必須精神集中，不得(de)擅(shan)自離(li)開工作崗(gang)位，不得(de)委托無證人員操(cao)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(dian)位置(zhi)，檢修時還應在(zai)順(shun)槽供(gong)電(dian)開關上掛停(ting)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(ban)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(gu)障時，應(ying)積(ji)極配合維(wei)修人員進行處理(li)(li)，不能處理(li)(li)時，要(yao)立即(ji)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(ge)離開關，切斷掘進機(ji)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，防止進水及防潮(chao)。

（10）堅持(chi)掘進機的完好(hao)，不準帶病作業。

（11）瓦斯超限或通風不(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）各機器操縱手把(ba)應齊(qi)全、靈活、可(ke)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，各部連接螺(luo)絲應齊全(quan)、緊(jin)固。

（3）電(dian)(dian)器系統(tong)各聯接裝置的電(dian)(dian)纜卡子應齊全(quan)牢(lao)固，電(dian)(dian)纜吊掛(gua)整齊，無破損(sun)、擠(ji)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(gei)機器注油、潤(run)滑。

（5）轉載膠帶機要(yao)確(que)保(bao)完好，托輥齊全。

（6）切割頭截(jie)齒(chi)，齒(chi)座應完好。

（7）經(jing)檢查確認機器正常并在作業人員撤至安(an)全地點后，合上電(dian)源總(zong)開關(guan)，按操作程序進(jin)行空載試運轉(zhuan)，禁(jin)止(zhi)帶負荷(he)起動(dong)。