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)(kai)挖(wa)（下臺(tai)階(jie)右側開(kai)(kai)挖(wa)，左(zuo)右側錯(cuo)開(kai)(kai)3～5m）→下臺(tai)階(jie)左(zuo)側初支（下臺階右側初支）→開挖隧底→施作隧底支護→施作永久性仰拱及(ji)邊墻(qiang)基礎施工(gong)→施作(zuo)防水及二次襯砌。

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式掘進機開挖，挖掘機輔助。上臺階掘進開挖完成后，采用裝載機將支護臺架(jia)運至掌子(zi)面進行(xing)后續支護（錨桿、鋼筋網、鋼拱架(jia)、噴射混凝(ning)土）作業，掘進(jin)機則進(jin)行下臺階部位掘進(jin)施工(gong)或(huo)根據工(gong)序安排退至不影響后續工序位置等(deng)待下一掘進(jin)循環。

3、施工準備

（1）熟(shu)悉施工圖紙，做好技術交底及培訓。

（2）做(zuo)好(hao)(hao)現(xian)場勞動力(li)的組織，準備好(hao)(hao)各種設(she)備，并保證施工機械的完好(hao)(hao)率，使(shi)其滿足施工要(yao)求(qiu)。

（3）施(shi)工之前，根(gen)據圍巖地質(zhi)情況(kuang)，選取合理的機(ji)械設備(bei)型號，并進(jin)行合理的機(ji)械設備(bei)配套。在(zai)洞(dong)內布設好所需的高(gao)壓(ya)電纜、輸(shu)水管線，同時將掘進(jin)機(ji)與工作面齊(qi)頭，并擺放(fang)妥當。

（4）施工(gong)供(gong)電。重型(xing)懸臂式掘進機機器供(gong)電電壓(ya)一般(ban)為660～1140V，與一般(ban)隧道機械工(gong)作電壓(ya)有區(qu)別，但只要洞口有10kVA供(gong)電變電站，即可滿(man)足(zu)需要。

4、超前物探配套

采(cai)用地(di)質超前(qian)(qian)預(yu)報技術(shu)，減少或避免施工中可能遇到的諸(zhu)如塌(ta)方、涌(yong)水、涌(yong)土等地(di)質災害。采(cai)取地(di)面物探、地(di)質雷達、超前(qian)(qian)水平(ping)鉆等超前(qian)(qian)預(yu)報措施將前(qian)(qian)方巖層地(di)質探明(ming)，以保證(zheng)設備及人(ren)員的作業安(an)全(quan)。

5、工作面降水

工(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)降(jiang)水(shui)的(de)(de)目的(de)(de)是防止因滲(shen)水(shui)量過大，切割的(de)(de)巖渣成泥狀(zhuang)而糊住切割頭，以(yi)致降(jiang)低切割效率。采用臺階法施工(gong)時(shi)，工(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)基本(ben)具有自然降(jiang)水(shui)的(de)(de)能(neng)(neng)力，僅在拱(gong)腳及(ji)邊墻等局部有水(shui)滲(shen)出。降(jiang)水(shui)要求為工(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)無明(ming)水(shui)，盡量保持(chi)干燥(zao)，切割巖渣不能(neng)(neng)形(xing)成泥狀(zhuang)。

6、開挖斷面參數設計

懸臂式掘進(jin)機(ji)為縱向(xiang)切割(ge)頭(tou)（切割(ge)頭(tou)直徑(jing)為84cm），截(jie)齒(chi)數量為52個，導流(liu)槽(cao)為3槽(cao)，導流(liu)槽(cao)深度(du)(du)為8cm，截(jie)齒(chi)呈螺(luo)旋(xuan)狀，順時(shi)針旋(xuan)轉。根據切割(ge)頭(tou)特點，開挖(wa)斷面(mian)(mian)設計(ji)按分(fen)部(bu)條(tiao)(tiao)塊(kuai)法(fa)開挖(wa)，橫向(xiang)左(zuo)右(you)分(fen)部(bu)，豎向(xiang)上下分(fen)條(tiao)(tiao)塊(kuai)。分(fen)塊(kuai)大小(xiao)：高(gao)度(du)(du)0.8～1.2m，左(zuo)右(you)每(mei)部(bu)分(fen)8～10塊(kuai)；開挖(wa)寬(kuan)度(du)(du)7-8m；深度(du)(du)為每(mei)循環(huan)進(jin)尺2.2m。當(dang)操作不熟練(lian)時(shi)或(huo)為提(ti)高(gao)掘進(jin)機(ji)效率(lv)，可在工作面(mian)(mian)彈線，標示條(tiao)(tiao)塊(kuai)分(fen)隔線。

7、隧道開挖

（1）上臺階開挖

根據(ju)隧道(dao)斷面大(da)小、圍巖(yan)情況，結合掘進(jin)機外形尺寸（長度(du)(du)17m，寬度(du)(du)3.8m，高度(du)(du)3.7m）、裝載(zai)機高度(du)(du)（3.8m）、濕噴機高度(du)(du)（3.6m）、混(hun)凝(ning)土攪(jiao)拌運輸車進(jin)料口高度(du)(du)（4.0m）（噴射混(hun)凝(ning)土采用濕噴工藝）及支護作業空(kong)間，確定上臺階(jie)開(kai)挖高度(du)(du)宜為6.4m。

隧道(dao)掘進(jin)(jin)機切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭長度為1.2m，故每(mei)(mei)循(xun)環進(jin)(jin)尺宜控制在1.8～2.4m，每(mei)(mei)循(xun)環開(kai)(kai)挖(wa)(wa)需預留1.0m作(zuo)(zuo)為下一(yi)開(kai)(kai)挖(wa)(wa)循(xun)環切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭安全作(zuo)(zuo)業空間(jian)(jian)，作(zuo)(zuo)業空間(jian)(jian)太(tai)小不利于(yu)上一(yi)循(xun)環拱架成品保護，開(kai)(kai)挖(wa)(wa)完(wan)成后對掌(zhang)子面(mian)進(jin)(jin)行C25混凝土初噴，厚度為4cm。

施工(gong)現場超欠(qian)挖控制(zhi)(zhi)采用5cm×3cm矩形管、?8mm鋼筋焊制(zhi)(zhi)靠(kao)尺，嚴格(ge)控制(zhi)(zhi)超欠(qian)挖。經實際測量，超挖可(ke)控制(zhi)(zhi)在5～8cm范(fan)圍內。

上(shang)臺(tai)階(jie)長(chang)度(du)(du)根(gen)據(ju)現(xian)場情況確定如(ru)下：懸臂式掘進機(ji)長(chang)度(du)(du)17m+自(zi)卸車(che)、裝載機(ji)作(zuo)業長(chang)度(du)(du)8m+支護臺(tai)架(jia)8m+上(shang)下臺(tai)階(jie)爬坡(po)段長(chang)度(du)(du)8m，上(shang)臺(tai)階(jie)總(zong)長(chang)度(du)(du)為41m。下臺(tai)階(jie)至(zhi)上(shang)臺(tai)階(jie)高(gao)度(du)(du)為3.5m。

（2）下臺階開挖

當上臺階單(dan)循環開挖完成后開始支(zhi)護時，掘進(jin)機退(tui)到(dao)下臺階部位掘進(jin)施工。

下臺階長(chang)度(du)根據現場(chang)情(qing)況確定(ding)如下：懸(xuan)臂式掘進(jin)機長(chang)度(du)17m+自卸(xie)車(che)、裝(zhuang)載機作業長(chang)度(du)8m，下臺階總長(chang)度(du)為25m。

現場實(shi)際施工中采用普通棧橋時，掌(zhang)子(zi)面(mian)與仰拱實(shi)際所(suo)需(xu)距離(li)(li)為(wei)71m，仰拱至二襯(chen)間實(shi)際所(suo)需(xu)距離(li)(li)為(wei)29m，故掌(zhang)子(zi)面(mian)與二襯(chen)實(shi)際所(suo)需(xu)距離(li)(li)為(wei)100m。

（3）掘進機切割方式

懸臂式掘進機(ji)(ji)(ji)就位后，開(kai)始從掌子(zi)面底(di)部(bu)水(shui)平割出(chu)(chu)一(yi)(yi)條槽，向(xiang)前移動掘進機(ji)(ji)(ji)再一(yi)(yi)次(ci)就位，就位后切(qie)割頭自(zi)上而下(xia)、左右(you)循(xun)環切(qie)削(xue)。在(zai)切(qie)削(xue)同時鏟板(ban)部(bu)耙爪將(jiang)切(qie)削(xue)下(xia)來的(de)渣(zha)裝入(ru)第(di)(di)一(yi)(yi)運(yun)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)，第(di)(di)一(yi)(yi)運(yun)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)轉運(yun)至第(di)(di)二(er)運(yun)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)，第(di)(di)二(er)運(yun)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)直接運(yun)至掘進機(ji)(ji)(ji)尾部(bu)，采用配套裝載(zai)機(ji)(ji)(ji)裝入(ru)出(chu)(chu)渣(zha)車運(yun)至洞外。從底(di)部(bu)開(kai)挖到拱(gong)部(bu)完(wan)成后進行修整，達到設(she)計斷面要求(qiu)。

懸臂式掘進(jin)機的(de)切割(ge)(ge)方(fang)式是(shi)從掃底開(kai)始切割(ge)(ge)，再按S形或Z形左右循環向下的(de)切割(ge)(ge)路(lu)線(xian)逐級切割(ge)(ge)以上部分。

選用右旋切(qie)割頭切(qie)割硬巖(yan)，先(xian)由(you)右向左(zuo)從掃底開(kai)始切(qie)割，再從左(zuo)至右、自(zi)下往(wang)上或從右往(wang)左(zuo)、自(zi)上而下逐步進行(xing)切(qie)割。如(ru)遇節理發育較高巖(yan)石(shi)，則應選擇巖(yan)石(shi)節理方向逐步切(qie)割。

針對不同硬巖(yan)可(ke)選(xuan)擇不同的截齒，截齒呈螺紋(wen)線排(pai)布(bu)，確保機器有(you)更好的掘(jue)削能力(li)，并(bing)具有(you)自(zi)潔(jie)功能，可(ke)根據實際工況(kuang)條件選(xuan)擇最佳切割(ge)(ge)頭，提高施工效率。當局部(bu)再(zai)有(you)硬巖(yan)時，可(ke)以(yi)選(xuan)用小(xiao)直徑切割(ge)(ge)頭，切割(ge)(ge)力(li)大，破巖(yan)能力(li)強，以(yi)降低掘(jue)進(jin)難度(du)及(ji)截齒消耗量。

（4）掘進施工后支護方案

掘進機在掌子(zi)面掘進完成后，支(zhi)護工班按(an)照(zhao)設(she)計支(zhi)護方(fang)式(shi)進行(xing)初(chu)期(qi)支(zhi)護的(de)施(shi)作(zuo)，如(ru)此(ci)循環施(shi)工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于機(ji)械(xie)設備條(tiao)件(jian)尺(chi)寸(cun)限制，無法實現開(kai)挖輪(lun)廓(kuo)線(xian)范圍10～20cm厚度輪(lun)廓(kuo)修(xiu)整(zheng)(zheng)，只能采用(yong)(yong)人(ren)工修(xiu)整(zheng)(zheng)或其他機(ji)械(xie)設備修(xiu)整(zheng)(zheng)。當然，在采用(yong)(yong)分(fen)部開(kai)挖時，可實現局部處理的平行作業。

（6）噴霧除塵、出渣、場地清理

掘進機工作時，采(cai)取(qu)流水線作業，一(yi)邊(bian)開挖，一(yi)邊(bian)通過機械設備配(pei)套實現(xian)出(chu)渣。為控制粉(fen)塵，需適當噴霧，既達到減少粉(fen)塵的目(mu)的，又不引(yin)起巖渣泥(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。

（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(yi)調整(zheng)液壓系統、霧化系統各部的壓力。

（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)擅自離開工作崗(gang)位，不得(de)委托無證人員操作。

（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位置，檢修時還應在順槽供電開關(guan)上掛停電牌。

（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(jiao)待清楚(chu)。

（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(shi)，應積極(ji)配合維修人(ren)員進行處理，不(bu)能處理時(shi)，要立即向(xiang)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(shang)的隔離開關(guan)，切斷掘進機供(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、液壓油(you)箱等，防止進水(shui)及防潮(chao)。

（10）堅持(chi)掘進機的完好，不準帶病(bing)作業。

（11）瓦斯超限或通風不良時(shi)嚴禁開機。

（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(qi)停機。

2、作業前的檢查

（1）各機器操(cao)縱手把應齊全、靈(ling)活、可靠、是否處于(yu)“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，各部連接螺絲應齊全、緊固。

（3）電器系統各聯接裝置的電纜卡(ka)子應齊全牢固(gu)，電纜吊掛(gua)整齊，無破損(sun)、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，并按技術要求給機器注油、潤滑(hua)。

（5）轉載膠帶(dai)機要確(que)保完好，托輥齊全(quan)。

（6）切割頭(tou)截齒(chi)，齒(chi)座應完(wan)好。

（7）經檢查確(que)認(ren)機器正常并在(zai)作業(ye)人員撤至安全地點(dian)后，合(he)上電源總開關(guan)，按操(cao)作程序(xu)進行空(kong)載(zai)試運(yun)轉，禁止帶負(fu)荷起動(dong)。