悬臂式掘进机钻头悬臂式掘进机应用

艾家营隧洞隧洞全长2418.426米，存在软弱围岩的施工风险，洞身围岩岩层破碎，节理裂隙较发育，并且部分洞身位于地下水位以下，围岩稳定性差，易发生坍塌、掉顶、涌水。为提高施工效率，确保施工安全，项目组经过有序组织、科学研判，终选用悬臂式掘进机在艾家营隧洞进行应用。

采用鑫通悬臂式掘进机进行截割开挖段，采用三台阶法施工，根据隧道断面尺寸及现场围岩情况，结合掘进机的自身性能，台阶划分经实践确定为: 上台阶高度为3.78m，大宽度10.38m，台阶长度10~12m，掘进进尺2.0m；中台阶高度为2.45m，大宽度11.28m，为创造挖机扒砟和装载机装车出砟空间，台阶长度控制在30~35m，掘进进尺两侧对称2.0m；下台阶截割高度为3.73m，为创造装掘进机及其他机械行走空间，掘进进尺为单侧4.0m。

悬臂式掘进机工艺流程： 施工准备，上循环喷射混凝土施作完毕后，挖掘机对上中下台阶进行整平处理，并在中台阶至上台阶间修路，路宽5m 左右，创造出掘进机行走及截割施作空间。同时，接通电源及冷却水管，启动机器，对掘进机进行截割前安全故障排查，确认可进行正常截割工作后，在两位协助人员配合下由操作手将其开至上台阶。

鑫通悬臂掘进机整机专注可靠性设计，破岩能力强，可针对坚硬岩施工。具有新型的切割机构，并采用硬岩切割头配合硬岩截齿，提升切割头破岩能力，降低硬岩切割时的磨损；采用自动卷缆系统，避免人工拖拽电缆，施工的安全性；采用加高型运输机并配有防撞装置，卡车可在后方直接接料，提高出料效率。

为提高施工功效，确保施工安全，有效控制隧道超挖，控制施工成本，中铁铁路引进鑫通EBZ200悬臂掘进机，这是全线首台隧道掘进机的工程应用，为隧道机械化施工探索实践迈出积极一步。

钻爆法是隧道施工较常用的破岩方式，而由于受特殊环境限制或火工品制约时，往往隧道采用非爆机械开挖。悬臂掘进机法是一种非爆开挖方法，其切割臂可以上下、左右自由摆动，能切割任意形状的隧道断面，特别是对于软弱破碎围岩条件，采用悬臂掘进机开挖可减小对围岩的扰动影响，能有效地控制隧道围岩的收敛变形，以保障施工的安全。此外，悬臂掘进机集开挖、装碴和自动行走于一身，操作灵活，便于支护，可以适应围岩强度适中的软岩隧道施工，是小断面软岩隧道的理想开挖设备。鑫通机械悬臂掘进机

我国自20世纪60年代开始引进悬臂掘进机，主要应用于煤矿巷道的掘进施工中，其成巷，每天成巷长度可达30m以上，且经过近30年的研究及实践，其在我国煤矿行业已经是十分成熟的煤巷综合机械化掘进设备。20世纪80年代末至今，随着悬臂掘进机的设计和制造水平逐步发展，重型机大批涌现，使用范围不断扩大，逐步推广到水利水电、公路、城市轨道交通、铁路等工程中。

悬臂掘进机对围岩强度及完整性比较敏感，若围岩整体性好、节理裂隙不发育、强度高，则难以发挥悬臂掘进机优势，如在秀岭隧道段悬臂掘进机施工过程中，隧道左侧拱部遇到青灰色砂岩，围岩强度达到110MPa，此时悬臂掘进机无法正常向前掘进，现场采取对硬岩段钻爆法处理通过，施工进度迟缓。 鑫通悬臂掘进机

悬臂掘进机由于其工作特性，掘进过程中持续产生粉尘，且受掘进机设备限制无法进行湿喷作业，洞内作业环境较差，将地影响作业人员的职业健康和工作效率，如何有效地通风降尘成为关键。为保障作业环境，某隧道悬臂掘进机施工中配套采用了湿式除尘风机以及湿式除尘器，采取一系列通风降尘措施，确保安全施工。