隧道铣挖法施工

隧道铣挖法 2.3.7.1    铣挖法概述 1．工艺概述铣挖法就是利用铣挖机（一般是将普通挖掘机的挖斗卸下更换为铣挖头而形成的设备）进行 隧道土石方开挖的施工方法，是一种非爆破开挖方法,除开挖与钻爆法不同外，其他工序（支护、衬砌等）都和钻爆法相同。 2.在隧道施工中铣挖法的适用范围： （1）在采用新奥法施工的隧道，不宜采用钻眼爆破开挖隧道时，可考虑采用铣挖法进行隧道开挖； （2）可用于清理隧道表面，修整隧道轮廓； （3）可用于铣挖排水沟槽，铣挖地基，铣挖墙壁等； （4）可用于铣挖隧道混凝土表面； （5）可用于加深隧道的地面； （6）可用于铣挖岩石从而拓宽隧道； （7）可用于修整轮廓工程； -33- （8）可用于铣挖隧道的连接通道； -34- （9）可用于修整凹处。 2.3.7.2    铣挖法施工的优缺点 1．优点使用铣挖机开挖隧道，比较适用于在Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的隧道开挖，与钻爆法相比具有如 下优点： (1)减小了对围岩的扰动，避免由于爆破振动而造成的岩石强度降低，岩石结构松动，岩石结构局部破裂等不利情况； (2)有利于保护岩体原有的自承能力，不易造成大面积变形及局部塌方； (3)适应能力较强，可以挖掘任意形状和尺寸的断面； (4)可选择的铣挖机快速换装系统，可在30秒种之内实现挖斗与铣挖机的更换，突破以钻孔爆破的循环施工方式，实现连续作业； (5)利用铣挖机开挖隧道便于控制超欠挖，实现隧道轮廓的精确成型，特别隧道局部施工时。 2．缺点 （1）适用范围相对较小，对于围岩强度较高的隧道，开挖效率低或无法开挖； （2）开挖石方的成本相对较高； （3）开挖时会产生一定的粉尘。 2.3.7.3    工艺铣挖法的施工工艺流程同钻爆法，只是开挖方法不是爆破，而是利用铣挖机铣挖土石方。铣 挖机的示意图如下： 铣挖机示意图    铣挖头示意图 2.3.7.4    工序步骤及质量控制说明 1.施工步骤及质量控制同采用钻爆法施工的隧道。 2.施工场地在隧道内施工时，隧道断面需要满足装配铣挖头后挖掘机的作业场地需求。 2.3.7.5    施工机械 常用的横向铣挖机参数及配套挖机要求见表2.3.7.5-1,各类型铣挖机适用的围岩强度范围情况见表2.3.7.5-2。 -35- 表2.3.7.5-1    典型铣挖机（德国艾卡特）的规格类型及参数 铣挖机型号 单位 ER100 ER250 ER850 ER700 铣挖头直径 毫米 307 400 650 670 铣挖头宽度 毫米 542 620 850 1000、1200 铣挖头转速 转/分 90 90 72-78 70-77 流量 升/分 25-90 40-130 130-300 130-230 工作压力 巴 210-320 210-320 320 320 扭矩 牛顿/米 1913-2848 3190-4752 8507-12761 8896-10688 切削力 牛顿 12463-18554 15950-23760 26175-39265 26555-31904 大约重量 公斤 220 450 1300 1750(1850) 最大驱动功率 千瓦 30 45 80 70 推荐的挖掘机 吨 1.5-5 5-15 15-25 17-25 重量级别           推荐的挖掘机 千瓦 13-50 20-70 65-110 65-110 驱动功率           铣挖机型号 单位 ER1500 ER2000 ER3000 ER5000 铣挖头直径 毫米 670 680 805 910 铣挖头宽度 毫米 1000、1200 1000、1200 1330 1600 铣挖头转速 转/分 60-65 65 53-62 40-45 流量 升/分 200-380 250-500 300-500 350-800 工作压力 巴 320 320 320 320 扭矩 牛顿/米 16000-21376 21247-25521 28500-42873 50880-76320 切削力 牛顿 47761-63809 62491-75062 70807-106517 111824-167735 大约重量 公斤 1750(1850) 1900(2000) 3000 5500 最大驱动功率 千瓦 120 140 170 240 推荐的挖掘机 吨 25-45 35-45 35-60 60-110 重量级别           推荐的挖掘机 千瓦 110-190 130-190 150-280 230-350 驱动功率                       -36- 表2.3.7.5-2    各类型铣挖机适用的围岩强度范围情况表 铣挖机类型 最大抗压强度 100系列 25兆帕 250系列 35兆帕 400系列 40兆帕 600系列 50兆帕 1200系列 65 兆帕 1500系列 80兆帕 2000系列 100 兆帕 3000系列 130兆帕 5000系列 170兆帕     2.3.7.6材料消耗 常见的主要材料消耗为柴油（挖掘机）和铣挖机铣挖齿，根据我单位的使用情况，采用ER2000 型铣挖机在约10MPa的泥岩中开挖，开挖每方消耗柴油约5升，铣挖齿平均每30方更换一个，铣挖齿的价格为350元/个。 2.3.7.7    生产效率 根据现场的使用情况，在约10MPa的泥岩中采用的ER2000型铣挖机(配套设备为小松PC400 挖掘机)，开挖效率为4～7方/小时，平均5方/小时。实际铣挖机的铣挖能力和参数表有一定的差异。 2.3.7.8    环境保护铣挖机工作时会产生大量的粉尘，需要设置除尘降尘装置，也会在空气产生一定的粉尘。