悬臂式掘进机配合出渣方案:出渣采用出渣栈桥+有轨运输结合方式。具体方案为:悬臂掘进机将渣土切入出渣栈桥上,通过皮带机装入列车编组。纵坡小于 2% 的工作面,渣土可直接由列车编组运至洞外,再由装载机配合自卸汽车运至弃渣场堆放;纵坡在2%~10%之间的工作面,渣土需由列车编组运至设置在主洞与辅助坑道的交汇处的转渣平台,再由装载机配合自卸汽车运至弃渣场堆放。
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。
EBZ200 悬臂式掘进引入依据
1. 该设备具有可靠性高、作业、智能化程度高、可维护性好等特点。其以可靠为目标,多种机械构件及装置采用国际品牌产品,并联合开发设计。
2.该设备通过旋转截割头带动表面镐形截齿转动实现对被采掘对象的截割,该方式对围岩的扰动小且安全可靠。
3.银山1号隧道为大断面隧道,隧道纵向坡度为5‰,围岩为强风化白垩系下统洛河组砂岩,岩质较软,岩体较完整但强度低。各隧道因素与该掘进机性能相配套,满足使用条件。
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。
云南某隧道中引进鑫通机械悬臂掘进机施工,通过在适应性、设计参数等方面的深入研究,并与钻爆法在投资、施工进度、安全质量等方面进行对比分析,证明悬臂掘进机在云南地区具有较好的适应性,具备较高的推广应用价值。整体表现为:悬臂掘进机适用于围岩强度适中、围岩破碎、节理裂隙发育以及地下水不发育的隧道;悬臂掘进机对围岩扰动小,初期支护可取消系统锚杆,并可以加大钢架间距;悬臂掘进机在隧道施工中进度优势明显,特别对于Ⅳ级围岩,进度较钻爆法提高了近67%;悬臂掘进机早期资金投入较钻爆法高,且各级围岩条件下悬臂掘进机开挖单价为钻爆法的4~5倍。
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