一、 懸臂式掘進(jìn)機(jī)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(tái)階開挖→上臺(tái)階初支→下臺(tái)階左側(cè)開挖（下臺(tái)階右側(cè)開挖，左右側(cè)錯(cuò)開3～5m）→下臺(tái)階左側(cè)初支（下臺(tái)階右側(cè)初支）→開挖隧底→施作隧底支護(hù)→施作永久性仰拱及邊墻基礎(chǔ)施工→施作防水及二次襯砌。

2、操作要點(diǎn)

在開挖過程中隧道掘進(jìn)采用上下臺(tái)階法施工，上臺(tái)階、下臺(tái)階及仰拱均采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)開挖，挖掘機(jī)輔助。上臺(tái)階掘進(jìn)開挖完成后，采用裝載機(jī)將支護(hù)臺(tái)架運(yùn)至掌子面進(jìn)行后續(xù)支護(hù)（錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架、噴射混凝土）作業(yè)，掘進(jìn)機(jī)則進(jìn)行下臺(tái)階部位掘進(jìn)施工或根據(jù)工序安排退至不影響后續(xù)工序位置等待下一掘進(jìn)循環(huán)。

3、施工準(zhǔn)備

（1）熟悉施工圖紙，做好技術(shù)交底及培訓(xùn)。

（2）做好現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力的組織，準(zhǔn)備好各種設(shè)備，并保證施工機(jī)械的完好率，使其滿足施工要求。

（3）施工之前，根據(jù)圍巖地質(zhì)情況，選取合理的機(jī)械設(shè)備型號(hào)，并進(jìn)行合理的機(jī)械設(shè)備配套。在洞內(nèi)布設(shè)好所需的高壓電纜、輸水管線，同時(shí)將掘進(jìn)機(jī)與工作面齊頭，并擺放妥當(dāng)。

（4）施工供電。重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)機(jī)器供電電壓一般為660～1140V，與一般隧道機(jī)械工作電壓有區(qū)別，但只要洞口有10kVA供電變電站，即可滿足需要。

4、超前物探配套

采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，減少或避免施工中可能遇到的諸如塌方、涌水、涌土等地質(zhì)災(zāi)害。采取地面物探、地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆等超前預(yù)報(bào)措施將前方巖層地質(zhì)探明，以保證設(shè)備及人員的作業(yè)安全。

5、工作面降水

工作面降水的目的是防止因滲水量過大，切割的巖渣成泥狀而糊住切割頭，以致降低切割效率。采用臺(tái)階法施工時(shí)，工作面基本具有自然降水的能力，僅在拱腳及邊墻等局部有水滲出。降水要求為工作面無明水，盡量保持干燥，切割巖渣不能形成泥狀。

6、開挖斷面參數(shù)設(shè)計(jì)

懸臂式掘進(jìn)機(jī)為縱向切割頭（切割頭直徑為84cm），截齒數(shù)量為52個(gè)，導(dǎo)流槽為3槽，導(dǎo)流槽深度為8cm，截齒呈螺旋狀，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)切割頭特點(diǎn)，開挖斷面設(shè)計(jì)按分部條塊法開挖，橫向左右分部，豎向上下分條塊。分塊大?。焊叨?.8～1.2m，左右每部分8～10塊；開挖寬度7-8m；深度為每循環(huán)進(jìn)尺2.2m。當(dāng)操作不熟練時(shí)或?yàn)樘岣呔蜻M(jìn)機(jī)效率，可在工作面彈線，標(biāo)示條塊分隔線。

7、隧道開挖

（1）上臺(tái)階開挖

根據(jù)隧道斷面大小、圍巖情況，結(jié)合掘進(jìn)機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)度17m，寬度3.8m，高度3.7m）、裝載機(jī)高度（3.8m）、濕噴機(jī)高度（3.6m）、混凝土攪拌運(yùn)輸車進(jìn)料口高度（4.0m）（噴射混凝土采用濕噴工藝）及支護(hù)作業(yè)空間，確定上臺(tái)階開挖高度宜為6.4m。

隧道掘進(jìn)機(jī)切割頭長(zhǎng)度為1.2m，故每循環(huán)進(jìn)尺宜控制在1.8～2.4m，每循環(huán)開挖需預(yù)留1.0m作為下一開挖循環(huán)切割頭安全作業(yè)空間，作業(yè)空間太小不利于上一循環(huán)拱架成品保護(hù)，開挖完成后對(duì)掌子面進(jìn)行C25混凝土初噴，厚度為4cm。

施工現(xiàn)場(chǎng)超欠挖控制采用5cm×3cm矩形管、?8mm鋼筋焊制靠尺，嚴(yán)格控制超欠挖。經(jīng)實(shí)際測(cè)量，超挖可控制在5～8cm范圍內(nèi)。

上臺(tái)階長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定如下：懸臂式掘進(jìn)機(jī)長(zhǎng)度17m 自卸車、裝載機(jī)作業(yè)長(zhǎng)度8m 支護(hù)臺(tái)架8m 上下臺(tái)階爬坡段長(zhǎng)度8m，上臺(tái)階總長(zhǎng)度為41m。下臺(tái)階至上臺(tái)階高度為3.5m。

（2）下臺(tái)階開挖

當(dāng)上臺(tái)階單循環(huán)開挖完成后開始支護(hù)時(shí)，掘進(jìn)機(jī)退到下臺(tái)階部位掘進(jìn)施工。

下臺(tái)階長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定如下：懸臂式掘進(jìn)機(jī)長(zhǎng)度17m 自卸車、裝載機(jī)作業(yè)長(zhǎng)度8m，下臺(tái)階總長(zhǎng)度為25m。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中采用普通棧橋時(shí)，掌子面與仰拱實(shí)際所需距離為71m，仰拱至二襯間實(shí)際所需距離為29m，故掌子面與二襯實(shí)際所需距離為100m。

（3）掘進(jìn)機(jī)切割方式

懸臂式掘進(jìn)機(jī)就位后，開始從掌子面底部水平割出一條槽，向前移動(dòng)掘進(jìn)機(jī)再一次就位，就位后切割頭自上而下、左右循環(huán)切削。在切削同時(shí)鏟板部耙爪將切削下來的渣裝入第一運(yùn)輸機(jī)，第一運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至第二運(yùn)輸機(jī)，第二運(yùn)輸機(jī)直接運(yùn)至掘進(jìn)機(jī)尾部，采用配套裝載機(jī)裝入出渣車運(yùn)至洞外。從底部開挖到拱部完成后進(jìn)行修整，達(dá)到設(shè)計(jì)斷面要求。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)的切割方式是從掃底開始切割，再按S形或Z形左右循環(huán)向下的切割路線逐級(jí)切割以上部分。

選用右旋切割頭切割硬巖，先由右向左從掃底開始切割，再?gòu)淖笾劣摇⒆韵峦匣驈挠彝?、自上而下逐步進(jìn)行切割。如遇節(jié)理發(fā)育較高巖石，則應(yīng)選擇巖石節(jié)理方向逐步切割。

針對(duì)不同硬巖可選擇不同的截齒，截齒呈螺紋線排布，確保機(jī)器有更好的掘削能力，并具有自潔功能，可根據(jù)實(shí)際工況條件選擇最佳切割頭，提高施工效率。當(dāng)局部再有硬巖時(shí)，可以選用小直徑切割頭，切割力大，破巖能力強(qiáng)，以降低掘進(jìn)難度及截齒消耗量。

（4）掘進(jìn)施工后支護(hù)方案

掘進(jìn)機(jī)在掌子面掘進(jìn)完成后，支護(hù)工班按照設(shè)計(jì)支護(hù)方式進(jìn)行初期支護(hù)的施作，如此循環(huán)施工。

（5）輪廓修整及人工局部處理

由于機(jī)械設(shè)備條件尺寸限制，無法實(shí)現(xiàn)開挖輪廓線范圍10～20cm厚度輪廓修整，只能采用人工修整或其他機(jī)械設(shè)備修整。當(dāng)然，在采用分部開挖時(shí)，可實(shí)現(xiàn)局部處理的平行作業(yè)。

（6）噴霧除塵、出渣、場(chǎng)地清理

掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，采取流水線作業(yè)，一邊開挖，一邊通過機(jī)械設(shè)備配套實(shí)現(xiàn)出渣。為控制粉塵，需適當(dāng)噴霧，既達(dá)到減少粉塵的目的，又不引起巖渣泥化。

二、懸臂式掘進(jìn)機(jī)安全操作規(guī)程

1、一般規(guī)定

（1）司機(jī)必須熟悉機(jī)器的結(jié)構(gòu)，性能、動(dòng)作原理，懂得設(shè)備的一般維護(hù)保養(yǎng)和故障處理知識(shí)。

（2）堅(jiān)持使用掘進(jìn)機(jī)上所有的安全閉鎖和保護(hù)裝置，不得擅自改動(dòng)或甩掉不用，不能隨意調(diào)整液壓系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)各部的壓力。

（3）各種電氣設(shè)備控制開關(guān)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(shí)更換。

（4）機(jī)器必須配備正副兩名司機(jī)，正司機(jī)負(fù)責(zé)操作，副司機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)。司機(jī)必須精神集中，不得擅自離開工作崗位，不得委托無證人員操作。

（5）在掘進(jìn)停止工作、檢修及交接班時(shí)必須斷開機(jī)器上的隔離開關(guān)，并將供電開關(guān)打到停電位置，檢修時(shí)還應(yīng)在順槽供電開關(guān)上掛停電牌。

（6）必須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制度，填寫交接班日志，對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況和存在問題要向接班司機(jī)交待清楚。

（7）司機(jī)除應(yīng)會(huì)熟練操作機(jī)器外，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行日常檢查和維護(hù)工作。在發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)有故障時(shí)，應(yīng)積極配合維修人員進(jìn)行處理，不能處理時(shí)，要立即向班、隊(duì)長(zhǎng)匯報(bào)。

（8）切割完支護(hù)時(shí)，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(jìn)機(jī)上的隔離開關(guān)，切斷掘進(jìn)機(jī)供電電源。

（9）巷道中有淋水時(shí)，必須及時(shí)采取措施保護(hù)電控箱、接線腔、電氣控制操作臺(tái)、液壓油箱等，防止進(jìn)水及防潮。

（10）堅(jiān)持掘進(jìn)機(jī)的完好，不準(zhǔn)帶病作業(yè)。

（11）瓦斯超限或通風(fēng)不良時(shí)嚴(yán)禁開機(jī)。

（12）在發(fā)生危及人身安全、設(shè)備安全和其它緊急情況下，可采用緊急停車手段，使機(jī)器停機(jī)。

2、作業(yè)前的檢查

（1）各機(jī)器操縱手把應(yīng)齊全、靈活、可靠、是否處于“0”位。

（2）機(jī)械、電氣、液壓系統(tǒng)，安全保護(hù)裝置應(yīng)正常可靠，零部件應(yīng)完整無缺，各部連接螺絲應(yīng)齊全、緊固。

（3）電器系統(tǒng)各聯(lián)接裝置的電纜卡子應(yīng)齊全牢固，電纜吊掛整齊，無破損、擠壓。

（4）減速器液壓油箱的油位，油量應(yīng)加至油箱的上油位處，無滲漏現(xiàn)象，并按技術(shù)要求給機(jī)器注油、潤(rùn)滑。

（5）轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)要確保完好，托輥齊全。

（6）切割頭截齒，齒座應(yīng)完好。

（7）經(jīng)檢查確認(rèn)機(jī)器正常并在作業(yè)人員撤至安全地點(diǎn)后，合上電源總開關(guān)，按操作程序進(jìn)行空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，禁止帶負(fù)荷起動(dòng)。