懸臂式掘進機主要由行走機構、工作機構、裝運機構和轉(zhuǎn)載機構組成。隨著行走機構向前推進,工作機構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。
EBZ200 懸臂式掘進引入依據(jù)
1. 該設備具有可靠性高、作業(yè)、智能化程度高、可維護性好等特點。其以可靠為目標,多種機械構件及裝置采用國際品牌產(chǎn)品,并聯(lián)合開發(fā)設計。
2.該設備通過旋轉(zhuǎn)截割頭帶動表面鎬形截齒轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對被采掘?qū)ο蟮慕馗?,該方式對圍巖的擾動小且安全可靠。
3.銀山1號隧道為大斷面隧道,隧道縱向坡度為5‰,圍巖為強風化白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖,巖質(zhì)較軟,巖體較完整但強度低。各隧道因素與該掘進機性能相配套,滿足使用條件。
采用鑫通懸臂式掘進機進行截割開挖段,采用三臺階法施工,根據(jù)隧道斷面尺寸及現(xiàn)場圍巖情況,結合掘進機的自身性能,臺階劃分經(jīng)實踐確定為: 上臺階高度為3.78m,大寬度10.38m,臺階長度10~12m,掘進進尺2.0m;中臺階高度為2.45m,大寬度11.28m,為創(chuàng)造挖機扒砟和裝載機裝車出砟空間,臺階長度控制在30~35m,掘進進尺兩側(cè)對稱2.0m;下臺階截割高度為3.73m,為創(chuàng)造裝掘進機及其他機械行走空間,掘進進尺為單側(cè)4.0m。
為提高施工功效,確保施工安全,有效控制隧道超挖,控制施工成本,中鐵鐵路引進鑫通EBZ200懸臂掘進機,這是全線首臺隧道掘進機的工程應用,為隧道機械化施工探索實踐邁出積極一步。
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。
懸臂掘進機對圍巖強度及完整性比較敏感,若圍巖整體性好、節(jié)理裂隙不發(fā)育、強度高,則難以發(fā)揮懸臂掘進機優(yōu)勢,如在秀嶺隧道段懸臂掘進機施工過程中,隧道左側(cè)拱部遇到青灰色砂巖,圍巖強度達到110MPa,此時懸臂掘進機無法正常向前掘進,現(xiàn)場采取對硬巖段鉆爆法處理通過,施工進度遲緩。 鑫通懸臂掘進機
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6590000元
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5500000元
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