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。
懸臂式掘進機主要由行走機構(gòu)、工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)和轉(zhuǎn)載機構(gòu)組成。隨著行走機構(gòu)向前推進，工作機構(gòu)中的切割頭通過上下左右連續(xù)不斷移動破碎巖石，并通過傳送履帶將碎巖運走。懸臂式掘進機開挖作業(yè)，一是能夠有效提高施工效率，實現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)。使用前每日開挖長度僅能到達3到4米，使用后每日掘進可達6米左右，并且開挖時同步進行出渣，開挖完成后可直接進行拱架支護，每循環(huán)開挖時間縮短一半；二是能夠有效控制施工成本。使用懸臂式掘進機有效控制超挖，可節(jié)省后續(xù)巖石襯砌的費用和噴射混凝土用量，同時開挖掌子面只需要2人，大大減少了人員投入與成本；三是能夠有效提高安全系數(shù)。在開挖過程中不進行爆破作業(yè)，無爆破震動，對圍巖擾動小，且一次開挖成型，減少后續(xù)人工修整，安全性大幅提高。
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。
鑫通機械Z20全工法鑿巖臺車助力重慶大足區(qū)棋盤山高鐵隧道
6590000元
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5500000元
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