艾家營(yíng)隧洞隧洞全長(zhǎng)2418.426米，存在軟弱圍巖的施工風(fēng)險(xiǎn)，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(xiàng)目組經(jīng)過(guò)有序組織、科學(xué)研判，終選用懸臂式掘進(jìn)機(jī)在艾家營(yíng)隧洞進(jìn)行應(yīng)用。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要由行走機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)組成。隨著行走機(jī)構(gòu)向前推進(jìn)，工作機(jī)構(gòu)中的切割頭通過(guò)上下左右連續(xù)不斷移動(dòng)破碎巖石，并通過(guò)傳送履帶將碎巖運(yùn)走。懸臂式掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖作業(yè)，一是能夠有效提高施工效率，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)。使用前每日開(kāi)挖長(zhǎng)度僅能到達(dá)3到4米，使用后每日掘進(jìn)可達(dá)6米左右，并且開(kāi)挖時(shí)同步進(jìn)行出渣，開(kāi)挖完成后可直接進(jìn)行拱架支護(hù)，每循環(huán)開(kāi)挖時(shí)間縮短一半；二是能夠有效控制施工成本。使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)有效控制超挖，可節(jié)省后續(xù)巖石襯砌的費(fèi)用和噴射混凝土用量，同時(shí)開(kāi)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(kāi)挖過(guò)程中不進(jìn)行爆破作業(yè)，無(wú)爆破震動(dòng)，對(duì)圍巖擾動(dòng)小，且一次開(kāi)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(jìn)引入依據(jù)
1. 該設(shè)備具有可靠性高、作業(yè)、智能化程度高、可維護(hù)性好等特點(diǎn)。其以可靠為目標(biāo)，多種機(jī)械構(gòu)件及裝置采用國(guó)際品牌產(chǎn)品，并聯(lián)合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
2.該設(shè)備通過(guò)旋轉(zhuǎn)截割頭帶動(dòng)表面鎬形截齒轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)被采掘?qū)ο蟮慕馗?，該方式?duì)圍巖的擾動(dòng)小且安全可靠。
3.銀山1號(hào)隧道為大斷面隧道，隧道縱向坡度為5‰，圍巖為強(qiáng)風(fēng)化白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖，巖質(zhì)較軟，巖體較完整但強(qiáng)度低。各隧道因素與該掘進(jìn)機(jī)性能相配套，滿(mǎn)足使用條件。

采用鑫通懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割開(kāi)挖段，采用三臺(tái)階法施工，根據(jù)隧道斷面尺寸及現(xiàn)場(chǎng)圍巖情況，結(jié)合掘進(jìn)機(jī)的自身性能，臺(tái)階劃分經(jīng)實(shí)踐確定為: 上臺(tái)階高度為3.78m，大寬度10.38m，臺(tái)階長(zhǎng)度10~12m，掘進(jìn)進(jìn)尺2.0m；中臺(tái)階高度為2.45m，大寬度11.28m，為創(chuàng)造挖機(jī)扒砟和裝載機(jī)裝車(chē)出砟空間，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在30~35m，掘進(jìn)進(jìn)尺兩側(cè)對(duì)稱(chēng)2.0m；下臺(tái)階截割高度為3.73m，為創(chuàng)造裝掘進(jìn)機(jī)及其他機(jī)械行走空間，掘進(jìn)進(jìn)尺為單側(cè)4.0m。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)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(jī)對(duì)上中下臺(tái)階進(jìn)行整平處理，并在中臺(tái)階至上臺(tái)階間修路，路寬5m 左右，創(chuàng)造出掘進(jìn)機(jī)行走及截割施作空間。同時(shí)，接通電源及冷卻水管，啟動(dòng)機(jī)器，對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割前安全故障排查，確認(rèn)可進(jìn)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(kāi)至上臺(tái)階。

采用掘進(jìn)機(jī)截割開(kāi)挖相對(duì)于鉆爆開(kāi)挖，直接避免了拆遷等巨額附加經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，省去了炸藥及導(dǎo)爆管的相關(guān)費(fèi)用， 增加了掘進(jìn)機(jī)的租賃和用電費(fèi)用，總體而言其單位開(kāi)挖費(fèi)用有所增加，但仍在可控范圍內(nèi)。同時(shí)，施工安全可靠，生產(chǎn)時(shí)間效益及經(jīng)濟(jì)效益可以得到充分，安全、、快速完成施工任務(wù)， 達(dá)到了預(yù)期效果。鑫通機(jī)械懸臂式掘進(jìn)機(jī)

鑫通懸臂掘進(jìn)機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好，具有爬坡能力大、破巖能力強(qiáng)、截割斷面范圍廣等亮點(diǎn)。鑫通EBZ200采用小截割頭設(shè)計(jì)，破巖截齒排布，具備的截割切割力和破巖力，能夠適應(yīng)各種工法的隧道施工；行走驅(qū)動(dòng)力大，上坡能力強(qiáng)，下坡回撤時(shí)間短，在巷道中調(diào)車(chē)靈活、，施工實(shí)戰(zhàn)表現(xiàn)出色。

云南某隧道中引進(jìn)鑫通機(jī)械懸臂掘進(jìn)機(jī)施工，通過(guò)在適應(yīng)性、設(shè)計(jì)參數(shù)等方面的深入研究，并與鉆爆法在投資、施工進(jìn)度、安全質(zhì)量等方面進(jìn)行對(duì)比分析，證明懸臂掘進(jìn)機(jī)在云南地區(qū)具有較好的適應(yīng)性，具備較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。整體表現(xiàn)為：懸臂掘進(jìn)機(jī)適用于圍巖強(qiáng)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(jìn)機(jī)對(duì)圍巖擾動(dòng)小，初期支護(hù)可取消系統(tǒng)錨桿，并可以加大鋼架間距；懸臂掘進(jìn)機(jī)在隧道施工中進(jìn)度優(yōu)勢(shì)明顯，特別對(duì)于Ⅳ級(jí)圍巖，進(jìn)度較鉆爆法提高了近67%；懸臂掘進(jìn)機(jī)早期資金投入較鉆爆法高，且各級(jí)圍巖條件下懸臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖單價(jià)為鉆爆法的4～5倍。

懸臂掘進(jìn)機(jī)由于其工作特性，掘進(jìn)過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生粉塵，且受掘進(jìn)機(jī)設(shè)備限制無(wú)法進(jìn)行濕噴作業(yè)，洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境較差，將地影響作業(yè)人員的職業(yè)健康和工作效率，如何有效地通風(fēng)降塵成為關(guān)鍵。為保障作業(yè)環(huán)境，某隧道懸臂掘進(jìn)機(jī)施工中配套采用了濕式除塵風(fēng)機(jī)以及濕式除塵器，采取一系列通風(fēng)降塵措施，確保安全施工。