不同地质围岩条件下的小断面隧道采用挖掘机液压铣挖机开挖。通过得出挖掘机液压铣挖机在各种岩性下的适用范围,为小断面隧道开挖提供了全新的施工方法。
挖掘机液压铣挖机可安装在任何类型的液压挖掘机上,有效替代挖掘机、破碎锤、液压剪切等一般配置,应用于露天煤矿、隧道挖掘和轮廓矫正、渠道槽铣削、沥青混凝土路面铣削、岩石冻土铣削、树根铣削等领域。青海引大济黄工程多为小断面引水隧道,不同地质围岩条件下的小断面隧道采用挖掘机液压铣挖机开挖。通过得出挖掘机液压铣挖机在各种岩性下的适用范围,为小断面隧道开挖提供了全新的施工方法。
一、挖掘机液压铣挖机
49隧道开挖初期主要采用扒渣机出渣。前期隧道主要岩性为坡积黄土粉土。施工中后期遇到古近系强弱风化粘土岩、泥砂岩,扒渣机无法开挖。然后隧道改变了挖掘方式,采用传统的钻孔爆破方式向前挖掘。由于隧道截面小,爆破后排烟时间长,软岩爆破光爆效果差,隧道开挖效率仍较低。最后,决定用挖掘机液压铣挖机挖掘49隧道软岩段,实际贯通时间比计划时间大大提前。
2018年1月30日,隧道顺利贯通,总工期为209d。通过对比单个循环的时间,可以清楚地看到:爆破挖掘>挖掘机液压铣挖机挖掘,挖掘机液压铣挖机循环不需要排烟、装载爆破、造孔等施工过程。
通过对比单个循环的人数,可以明显得出结论:爆破挖掘所需人数超过挖掘机液压铣挖机挖掘人数,挖掘机液压铣挖机挖掘降低了人工成本。爆破需要消耗大量的火工产品,在爆破过程中存在一定的安全风险。爆破施工前需要对施工人员进行安全培训,爆破后需要排烟。这些问题直接导致爆破施工成本和管理成本大幅增加。
与爆破法相比,挖掘机液压铣挖机可以节省火工产品的费用,减少现场操作人员的爆破安全培训,不会产生爆破产生的有害气体。挖掘机液压铣挖机开挖的隧道超挖控制良好,无需安排人员回填超挖部分,清除铲子,甚至补充枪支,降低了大量人工投资成本。
二、
对于小断面隧道,采用挖掘机液压铣挖机进行开挖。先开挖顶弧顶拱,再开挖两侧边墙,最后开挖底石方。围岩条件差、不稳定的围岩条件差、不稳定的孔段,支护完成后再开挖。挖掘机液压铣挖机开挖后,配合3m3出渣车出渣,出渣后立即安装支撑结构,喷洒混凝土,然后进行下一个循环。
(1)目前国内隧道挖掘机液压铣挖机开挖主要按照新奥法的原则进行。钻爆法开挖软岩黄土隧洞,进尺短,循环时间长,人工成本高。对于风化严重的软岩隧道,爆破开挖对围岩干扰大,隧道坍塌频繁,超挖控制不良。后期需要大量人工开挖,超挖部分人工回填。因此,挖掘机液压铣挖机选择高效、低能耗的软岩开挖方法尤为重要。
(2)由于隧道断面小,空间小,挖掘机液压铣挖机只能通过爆破进行挖掘,施工工艺陈旧,机械化程度低。
(3)对于隧道四类和V类软岩的施工方法,与传统爆破施工相比,挖掘机液压铣挖机铣施工对隧道的干扰较小,铣挖机施工优势明显。
(4)小段软岩隧道光爆效果差,隧道超挖严重;采用铣挖机开挖,成型隧道超挖控制良好,无需安排人员回填超挖部位,清除甚至补枪,挖掘机液压铣挖机大大降低了人工投入。
三、挖掘机液压铣挖机优点
挖掘机液压铣挖机作为一种新型的工程机械设备,可安装在任何类型的液压挖掘机上,有效替代挖斗、破碎锤、液压剪切等一般配置,用于隧道挖掘和轮廓矫正、渠道沟槽铣削、建筑拆除、沥青混凝土路面铣削、岩石冻土铣削、树根铣削等领域。挖掘机液压铣挖机的优点是:1。铣削范围广。在风化岩、凝灰岩等低硬度岩石中,最大铣削效率可达到25-120m3/h(不同于岩石密度、破碎度),或无钢筋或少量钢筋混凝土,采用大功率铣削挖掘机,可轻松铣削30mm以下直径钢筋的混凝土;2。挖掘机液压铣挖机振动低,噪音低。爆破施工可有效替代限制爆破区(如浅埋隧道或岩层破碎区),减少对围岩的干扰,保护环境;3。准确控制施工,快速准确地修复结构轮廓。在隧道开挖中的应用,不仅可以解决施工单位头疼的问题,还可以降低施工单位不欠造成的成本增加;4。铣削材料粒径小、均匀,可直接作为回填;5。挖掘机液压铣挖机良好的安全性。用铣削挖掘机代替软岩或破碎岩的人工隧道挖掘,消除了工人在手掌前挖掘的危险,大大提高了隧道施工的安全性;6。挖掘机液压铣挖机结构简单,使用方便。可安装在任何现有的液压挖掘机上,可使用液压破碎锤或液压钳的液压电路,用户不需要购买额外的挖掘机。
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