铣挖法以铣挖机为核心,可配合其他机械,以控制爆破,静力破碎等方式进行隧洞开挖的非爆破开挖方法。 铣挖机主要有铣挖刀头、铣挖头、铣挖机身、传输带组成。 铣挖机头可安装在任何类型的液压挖掘机上,广泛应用于隧洞开挖、渠道铣掘、沥青混凝土路面铣刨、岩石冻土铣挖等多个领域。 铣挖机的应用为隧道开挖提供了一种新的施工方法, 特别适用于中低强度、完整性较好岩石。
铣挖机铣挖法施工主要特点为:
1)施工效率高:铣挖机集掘进﹑开挖﹑出渣一体化功能,可连续作业,施工效率高。根据隧洞施工经验,工程软岩单轴原状抗压强度为0.2 MPa ~ 4.9 MPa,在软岩洞段开挖强度可达到14 m3/h~20 m%左右,在黄土洞段可达到18 mh ~ 30 m2/h左右。
2)开挖精度高:引洮二期软岩隧洞采用三心圆断面,开挖尺寸控制比较困难。铣挖机可精确按照设计断面开挖,严格控制超挖,欠挖,降低施工过程中“宁超勿欠”所引起的材料浪费3,确保二衬砼厚度,节约成本。
3)对围岩扰动小:铣挖机利用铣挖刀头,平缓开挖断面,岩体受扰动小,不引起围岩及已支护断面动力响应。
4)环境污染小:铣挖机施工过程中产生少量灰尘,通过合理的排风措施,减少对人体危害。
5)施工安全:隧洞开挖支护采用“短进尺,强支护,勤量测”原则。铣挖机前臂可连续进尺2 m~3 m,铣挖机操作人员可在已喷锚支护断面下进行,减少隧洞开挖过程中掉块,塌方等造成人员伤亡。
6)机械化程度高:隧洞开挖断面一般只需要一个铣挖机操作员,然后利用小型柴油三轮车在运输带后面将洞渣运至洞外,机械化程度高。
7)节约成本:根据所在地火工品单价分析,以某软岩隧洞开挖单价比较,铣挖机开挖较钻爆法施工约低680元/m。
8)适用范围受限:对于强度小于等于15 MPa软岩开挖效率高,但对于15 MPa~30 MPa软岩效率偏低,开挖缓慢。开挖过程中遇到局部围岩强度为30 MPa左右,开挖1.5 m进尺,开挖时间约15 h,且铣挖机刀片磨损严重。