雙臂串孔鉆車

“隧洞割掘機”和“雙臂串孔鉆車”主要針對不能進行爆破作業；而采用傳統風鎬又不能保證工程進度，勞動強度太高，粉塵傷害大的各種巖石的施工作業；履帶式挖掘裝載機（扒渣機炮錘）挖掘炮錘碰到巖石硬度超過F4以上就用不了；分裂機和二氧化碳膨脹器又滿足不了隧洞成型的要求；雙臂串孔鉆車的施工工藝及原理主要有以下幾個方面：

巖石有三大特征：一是抗壓能力強，而抗拉和抗剪切能力很低；二是巖石在大于其極限抗力能力的作用下會發生拉裂破壞；三是巖石在大于其極限抗剪切力的作用下會發生剪切破壞。雙臂串孔鉆車充分的利用了巖石的這三大力學特性。串孔鉆法主要是采用直徑一般為160mm的混凝土取芯機沿輪廓設計圓周取出高約為550mm的圓柱體巖芯，形成一圓外周臨空面，然后對剩余的樁基巖芯部分采用分裂機進行分塊，沿圓半徑取芯分塊形成內部臨空面。也可以采用在分塊的巖石上鉆上一排小孔，然后再小孔內錐入鋼楔子，捶擊鋼楔擠壓巖石，使巖石同時受到鉛錘面上的拉力和水平面上的剪切力作用，當擠壓力大于極限抗拉力和極限抗剪切力之和市，巖石沿鉛錘面被拉裂并從底部發生剪切破裂，取出分裂的巖塊。現在壓力分裂機（劈裂機）以后基本不用錐入鋼楔子的方式了。依次按照分層取芯、破裂、取巖塊的循環工序作用，最終達到成孔的目的。

雙臂串孔鉆車對巖石串連鉆孔施工順序如下：

1、鉆取一個圓周巖石：沿輪廓孔壁布置依次鉆取。

2、鉆取中間巖石： 沿輪廓半徑鉆取巖芯，將芯巖體等分成三等份，每份占樁芯巖體的1/3，以便于巖體破裂。用分裂機在芯巖體上鉆眼，組合使用分裂機再將樁巖石分成六等份。

3、再換插入粗分裂釬、擊打分裂巖石：在水平沖擊力作用下巖石沿鉛錘面被拉裂，底部會發生水平剪切破裂。依次分裂巖體，直至該層樁芯巖體全部被破裂。

4、履帶裝渣機裝渣，使用帶破碎錘的履帶裝渣機（也叫挖掘式裝載機）對大塊巖石破碎裝車運出洞外。

5、雙臂串孔鉆車巖石鉆孔修正及下一循環的施工：要敲掉侵占樁基空間的巖石鋸齒。

“隧洞割掘機”和“雙臂串孔鉆車”非爆破掘進施工是一種新型的施工方法。與石質基巖常用的爆破開挖、旋挖鉆、沖擊鉆施工等施工不同，雙臂串孔鉆車施工主要是采用直徑為120～150mm的混凝土取芯機沿圓周取出高約為500～600mm的圓柱體巖芯，形成一圓外周臨空面，然后對剩余的樁基巖芯部分采用分裂機進行分塊，沿圓半徑取芯分塊形成內部臨空面。

相對爆破法開挖，雙臂串孔鉆車施工不需要爆破，對周邊建筑物影響小，不需要受爆破條件的限制。和爆破施工技術在總體施工進度上略慢些，但爆破施工附帶的問題較多，比如在施工過程中易因震動對周邊居民影響造成糾紛或火工品供應受限問題造成停工或經濟損失。

相對于地鐵進口豎井和橋梁短立井中旋挖鉆機的沖擊鉆施工，雙臂串孔鉆車施工不需要為鉆機平整場地，不需要泥漿循環，不破壞巖體，不對地基形成沖擊，對環境影響小，周邊建筑物震動影響微小，更適合環保要求高的作業環境；相對于旋挖鉆機，對地質和地形的適應性更好。

從實施效果中可以看出，雙臂串孔鉆車施工技術具有如下優越性：

1、低噪音, 擾動小。施工作業發出的聲音基本上來源于鉆取巖體時設備與巖體的磨切，響度有限，對附近居民的生活不會構成太大影響。 

    2、不破壞巖體，增加了安全保證。施工技術基本上不會對巖體造成擾動、破壞，增加了安全保證。 

    3、投入工作快，不受材料供應及環境的影響。施工無需使用任何材料，且不受到天氣及周圍環境影響，確保了施工進度。 

    4、成孔質量好，擴孔超挖系數小。施工成孔規則，超挖欠挖控制良好，所以可大大降低混凝土的超灌幾率，減小了損失。 

    5、雙臂串孔鉆車施工技術適用于作業面小、人群密集程度高，以及對噪聲、震動干擾較敏感的結構物基礎的開挖施工。

6、使用雙臂串孔鉆車施工技術, 在隧道、礦山、地鐵、水工隧洞、城市管網等地下工程隨著很多施工現場距離建筑物近，在城市區域，地質構造圍巖差，以及離表土較近等等不具備爆破條件；空間較小，其它掘進施工設備使用不了，且施工對象多為堅硬的巖石等因素；沒有乍藥或者批不到乍要的情況；還有一些特殊地質條件圍巖松散條件差的地下工程隧洞不易于爆破掘進等工程中均可應用雙臂串孔鉆車施工技術，它既能減少混凝土的消耗量，又不受材料供應、天氣及周圍環境的影響。 

7、根據施工條件定制的多功能串孔鉆機產品，廣泛應用于市政地下管網、非開挖管道鉆孔成形、公路鐵路橋梁基礎孔樁、中小型隧道掘進、水電站引水洞、橋梁基礎孔樁、50米以內立井豎井輔助設備升降井、短、小隧洞等不能爆破的地下工程掘進施工。

雙臂串孔鉆車施工一般60cm為一個循環；每個循環都先在周邊先鉆掏出設計直徑大小的圓，然后在孔中心打一個炮眼，采用二氧化碳無聲爆破是一種工藝；或者采用分裂機劈裂也是一種工藝；其優點是機具設備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，施工質量可靠，可全面展開施工，與人工開挖相比基本上炸藥用量很小，對樁孔坑壁擾動小，而且又很環保。因此特別適用于城市離居民房和公路較近的禁止爆破施工，而且也特別適合工程前期乍藥缺乏的情況下使用。

隧洞串孔臺車在需要開挖的巖面上鉆孔取芯，通過鉆孔取芯沿管徑外沿鉆若干個孔，孔孔相連，待所有鉆孔連成一個環后，巖芯便與巖壁分離，形成一圓外周臨空面，然后對剩余的巖芯部分采用二氧化碳至裂器或者分裂機進行脫離，使巖石同時受到的剪切力和水平面上的拉力作用，當擠壓力大于極限抗拉力和極限抗剪切力之和時，巖石沿水平面被拉裂并從底部發生剪切破裂，最后將破裂分離的巖塊利用扒渣機清除裝車。全部完成一輪工序后，即可進行下一輪鉆孔、取芯、分裂破碎、扒渣機或者鏟運機裝載，電瓶運碴車外運，如此進行反復循環掘進開挖。