erkat铣挖机在隧道施工中的应用-SZZ

德国艾卡特特种机械及服务有限公司北京代表处2011年7月德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页1德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特铣挖机采用世界领先的尖端技术生产，可安装在任何类型的液压挖掘机上，高效替代挖斗、破碎锤、液压剪等通用配置，应用于隧道掘进及轮廓修正、渠道沟槽铣掘、建筑物拆除、沥青混凝土路面铣刨、岩石冻土铣挖、树根铣削等多个领域，铣挖机为隧道开挖提供了一种崭新的施工方法。艾卡特公司是开发和生产配用在挖掘机上的铣挖机的专业化公司，拥有全球最多的铣挖机品种和世界上最大的铣挖机，生产的铣挖机可以安装在任何类型的液压挖掘机上。艾卡特铣挖机有两种基本类型：横向铣挖机（见图1）和纵向铣挖机（见图2）；分别可以装配在2吨~150吨和3吨~45吨的挖掘机上。图1横向铣挖机图2纵向铣挖机德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页21铣挖机的特点1.1.铣挖范围广：在中低硬度的岩石如风化岩、凝灰岩中最大可达到25～120m3/h（随岩石的密度、破碎度不同而不同），也可铣挖无钢筋或有少量钢筋的混凝土，使用装在150吨挖机上的ER5500系列铣挖机，可以轻松的铣挖配有30mm以下直径钢筋的混凝土。1.2.低振动、低噪音：可在限制爆破地段（如浅埋隧道或岩层破碎地段）有效的替代爆破施工，减小对围岩的扰动，并能很好的保护环境。1.3.精确控制施工：可以快速准确的修整构造物轮廓，应用在隧道开挖中，不但可以解决令施工单位头疼的欠挖问题，还进而降低施工单位“宁超勿欠”所引起的成本增大问题。1.4.铣挖下来的物质粒径小且均匀，可直接作为回填料。1.5.安全性好：使用铣挖机取代人工进行软岩或破碎岩层的隧道掘进，排除掌子面前方工人开挖的危险，从而大大提高了隧道施工的安全性。1.6.结构简单，使用方便：它可以安装在任何一台既有的液压挖掘机上，可利用液压破碎锤或液压钳的液压回路进行安装，使用方无需额外购买挖掘机。2艾卡特铣挖机的优点超强壳体及变速箱设计，使用寿命长。全方位工作角度，可以实现自身360度旋转。所有型号的铣挖机都可以在水下30米处使用。德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页3维修保养方便，不需要打黄油和充氮气，对挖掘机的维修保养也无特殊的要求。3铣挖机的应用范围铣挖机可以广泛应用于隧道、沟渠、市政管线开挖；公路路面破碎、采矿、岩石冻土开挖；建筑物拆除、表面出新以及钢铁工业、林业等多种施工领域。3.1应用于隧道开挖在多数情况下，德国艾卡特Erkat铣挖机只用于隧道轮廓的开挖，但是在中低硬度的岩层及冻土层等适合的地层中，铣挖机可以直接用于隧道的掘进，尤其在破碎岩层及老黄土中，开挖量可达30立方/小时，开挖过程中对地层扰动低、安全性高，特别适合不宜爆破施工的地段；铣挖机操作简单，可控性高，开挖轮廓线清晰准确；可轻松解决隧道内欠挖修整、内表面凿槽及开挖边沟等问题。3.1.1开挖：现场掘进一般分上下两步进行，即两步台阶法。由于需要在台阶上存放所有的设备，上下台阶相距800-1100m。图1分步开挖德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页43.1.2支护：开挖后使用钢筋网、钢格栅＋喷混支护隧道。在软岩中，每次开挖的进尺深度取决于掌子面岩层的情况以及该隧道设计单位的预先设计，一般为50～80cm。图2支护结构――钢格栅、钢筋网和喷混3.1.3开挖循环：在使用铣挖机开挖后，挖掘机退出掌子面，停靠在隧道的侧壁，然后装载机开始出渣，出渣结束后马上进行支护结构安装、喷混工作，然后进行下一个循环的掘进施工。图3刚刚支护完成后的开挖德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页5型号岩层强度（Mpa)101520302030404530405060507080907090100120最小铣挖量（m³/h）15131281510652520151220108640302516最大铣挖量（m³/h）3025201535251513604530254021161290605030ER3000ER5500ER650ER1500ER20003.1.4问题解决：铣挖机在黏土中开挖的速度（以ER1500-1XL型铣挖机配合30吨的挖掘机为例）大约是20～30立方/小时.。在黏土层中使用铣挖机开挖时，刀头被黏土裹住而无法使用的情况很少出现，可以用水冲洗刀头或使用铣挖机铣削一些干硬的围岩来解决。3.1.5机械要求如果可能的话，用户最好使用特殊的隧道挖掘机，性能比普通挖掘机更加稳定，并且它悬臂可以摆动或伸缩。图4隧道专用钻机3.1.6适用范围铣挖机产品线齐全，从ER-100型到ER5000型，可铣挖从黄土到花岗岩不同硬度的岩石，也可铣挖钢筋混凝土。艾卡特铣挖机铣挖量表德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页63.1.7方法比较与隧道开挖的其他方法比较（盾构，钻爆法，单臂掘进机），铣挖机的优势在于它的开挖费用很低，但是铣挖机只适用于适度的中低硬度岩层。对采用铣挖机施工方法所消耗的工、料、机费用分析如下：单价分析表工、料、机细目单价(元/台班)备注人工费司机150市场价修理工100市场价材料费铣挖刀928经验数值耗油费600经验数值机械费挖机1500市场价合计(元/台班)327820.49元/立方米注：1、一个台班开挖数量为160立方米2、铣挖刀磨耗率为0.02个/立方米(岩石强度为40～80Mpa中低强度)。铣挖刀磨耗量岩石种类盐矿页岩石灰石白云石砂石花岗岩砼磨耗率(个/100m3)0.2～10.5～20.5～52～62～610～10010～303.2应用于隧道其他方面3.2.1铣挖小导洞铣挖小导洞德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页73.2.2欠挖修整3.2.3铣挖连接通道3.2.4隧道内表面铣槽德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页83.2.5铣削隧道轮廓3.2.6剥离隧道表面突起的岩石3.2.7铣挖隧道内边沟德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页93.2.8拓宽已有的隧道3.2.9加深隧道的底面3.2.10隧道施工应用实例铣挖机隧道开挖应用实例序号项目名称应用范围岩层情况铣挖机型号项目所在地区1武广客专茅栗铺隧道开挖砾岩2台ER1500湖南2厦门海底隧道轮廓风化岩1台ER250厦门3厦门机场线开挖风化岩1台ER2000厦门4兰渝铁路哈达铺隧道开挖风化岩1台ER1500XL甘肃-岷县5付家山隧道开挖风化岩1台ER1500XL湖南6鹰嘴山隧道开挖风化岩1台ER1500XL湖南-岳阳7陕西潼洛川隧道开挖风化岩1台ER1500XL陕西-潼关8重庆地铁隧道开挖风化岩1台ER2000重庆德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页109沪昆高速贵州段隧道开挖风化岩2ER1200-1,1ER1500-1XL贵州-贵阳10江西板背隧道开挖风化岩1台ER1500XL江西3.3铣挖机的其他用途3.3.1渠道、沟槽施工对渠道宽度、深度控制，可铣挖6-9米深渠道，避免超挖。在市政沟槽施工中，在高效替代破碎锤和用空压机带风镐等传统作业方式的同时，又能有效避免对保留的路面及各种管道的破坏。不需改装，可直接用于水下沟渠开挖、清理河床等。铣挖下来的物质粒径小,可直接作为回填料。3.3.2建筑物拆除、修整在铣挖地基、混凝土板，厚重且钢筋不多的混凝土墙是显著有效的。可以实现液压破碎锤和液压钳的双重功能，可直接拉断30mm以下钢筋。铣挖建筑物表层（如受污染的砖建筑物、混凝土及桥面翻新等）。铣挖精确，可以大面积拆除建筑物，也可以对建筑物的局部进行精确拆除，而保护好需要保留的建筑物。低噪音，可在医院或商业区等地应用。低震动，可用于铣挖墙面通道、墙面开槽等。3.3.3采石、碎石作业铣挖机在下列岩石的开采作业中是十分奏效的：–硬度较低的岩石德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页11–风化结构的岩石–硬度高但结构分层的岩石铣挖可以很好地代替爆破施工，广泛应用于公路、铁路、水坝建设中的限制爆破工段。铣挖量可以达到每小时80-120吨（视岩石的硬度而言）铣挖物料直径小，不用二次破碎，可直接销售。3.3.4其他更多用途铣挖沥青混凝土和水泥混凝土路面，可以代替价格昂贵的路面铣刨机，同时更能完成路面铣刨机功能失效的大深度铣刨作业。在公路路基施工作业中，用一台铣挖机就可以有效清除在施工中遇到的岩石、钢筋混凝土、硬土、冻土以及树根等一切障碍物。应用于钢铁工业中，可用于铣挖出铁溜槽。破除混凝土桩头4技术参数铣挖机型号级别单位ER250系列ER650系列ER1500系列ER2000系列ER3000系列ER5500系列铣挖头直径毫米400575670680805920铣挖宽度毫米620800850(X)1000(XL)120013301600铣挖速度(工作压力50巴时）0转/分××75×××1转/分×80757562522转/分9085756857483转/分9085726553484转/分90×××××流量升/分40-100120-250180-320250-410350-600700-1000最大工作压力巴350350350350350350输出扭矩0牛顿米××13600×××1牛顿米×900017500223003117174340德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页12（工作压力为2牛顿米35001100019500278003895592750350巴时）3牛顿米4350133002340033500468921091304牛顿米5200×××××切削力0牛顿××40597×（工作压力为350巴时）1牛顿×313045223965588774431616092牛顿17500382615820981765967832016303牛顿217504626169851985291165022372394牛顿26000×××××大约重量公斤45010001650、175022003300最大输入功率千瓦4590120160200350推荐挖机重量吨5-1510-2525-4030-5040-8080-150推荐挖机功率千瓦20-7070-130110-190130-230150-300230-400铣挖刀数量个404844、485664685应用实例艾卡特铣挖机自2002年年底首次登陆中国以来，以其卓越的优越性，迅速为广大的施工企业和经销商所接受和认可，目前艾卡特铣挖机已成功应用在中国的广州市水电站、重庆市政、沈阳市经济技术开发区、山西太原煤矿、北京京石高速路永定河大桥改造工程、云南丽江、浙江湖洲航道河床加深作业、昆明市政、青海省尖扎县康杨水电站、武广客专茅栗铺隧道、兰渝铁路哈达铺隧道等工程项目中。隧道掘进施工隧道掘进施工隧道掘进施工一台ER1500-1XL型铣挖机，安装在日立ZAXIS330挖掘机上，在湖南岳阳铣挖隧道，岩层结构是风化的页岩，每小时可以铣挖30个立方。一台ER1500-1XL型铣挖机，安装在日立ZAXIS200挖掘机上，在甘肃岷县开挖隧道。一台安装在小松24吨挖掘机上的ER1200-0铣挖机在开挖隧道，岩层结构为砂岩，每小时铣挖30个立方。德国艾卡特（erkat）铣挖机德国艾卡特北京代表处TEL：1381045179613820085931页13隧道掘进施工