艾家營隧洞隧洞全長2418.426米，存在軟弱圍巖的施工風(fēng)險，洞身圍巖巖層破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，并且部分洞身位于地下水位以下，圍巖穩(wěn)定性差，易發(fā)生坍塌、掉頂、涌水。為提高施工效率，確保施工安全，項目組經(jīng)過有序組織、科學(xué)研判，終選用懸臂式掘進機在艾家營隧洞進行應(yīng)用。

懸臂式掘進機主要由行走機構(gòu)、工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)和轉(zhuǎn)載機構(gòu)組成。隨著行走機構(gòu)向前推進，工作機構(gòu)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。

懸臂式掘進機工藝流程： 施工準(zhǔn)備，上循環(huán)噴射混凝土施作完畢后，挖掘機對上中下臺階進行整平處理，并在中臺階至上臺階間修路，路寬5m 左右，創(chuàng)造出掘進機行走及截割施作空間。同時，接通電源及冷卻水管，啟動機器，對掘進機進行截割前安全故障排查，確認可進行正常截割工作后，在兩位協(xié)助人員配合下由操作手將其開至上臺階。

鑫通懸臂掘進機整機專注可靠性設(shè)計，破巖能力強，可針對堅硬巖施工。具有新型的切割機構(gòu)，并采用硬巖切割頭配合硬巖截齒，提升切割頭破巖能力，降低硬巖切割時的磨損；采用自動卷纜系統(tǒng)，避免人工拖拽電纜，施工的安全性；采用加高型運輸機并配有防撞裝置，卡車可在后方直接接料，提高出料效率。

鑫通懸臂掘進機進行開挖施工，通過懸臂掘進機開挖施工，一是開挖，可連續(xù)化施工作業(yè)，掘進機每循環(huán)開挖時間可縮短一半。二是施工成本控制效果顯著，掘進機施工易于控制超欠挖，開挖輪廓光滑平整，節(jié)約后續(xù)噴射混凝土用量，大大降低施工成本。三是掘進機在開挖過程中對圍巖擾動小，且一次開挖成型，減少后續(xù)人工修整，同時避免爆破開挖，安全性大大提高。四是踐行綠色天隴理念，掘進機由傳統(tǒng)的機械燃油開挖改為電驅(qū)掘進，減少對洞內(nèi)施工環(huán)境的污染，有效改善施工人員作業(yè)環(huán)境。五是在開挖過程中作業(yè)人數(shù)少，掘進機開挖每班組掌子面只需3人，大大降低了人員投入，達到機械化減人目的。

隧道采用懸臂掘進機施工，開挖輪廓成型好，超欠挖控制好，減少了初期支護脫空的質(zhì)量隱患；加之初期支護與巖面密貼性好，支護效果較好，圍巖變形相對小,且避免了火工品的使用,消除了安全隱患。但對于塌方、突涌風(fēng)險高以及軟巖大變形等復(fù)雜地質(zhì)條件下，懸臂掘進機預(yù)加固能力弱、靈活性差，施工風(fēng)險相對鉆爆法較高。 鑫通懸臂掘進機