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悬臂式掘进机在地铁小净距浅埋暗挖隧道施工中的应用
悬臂式掘进机在地铁小净距浅埋暗挖隧道施工中的应用
随着城市化的不断推进，地铁建设已经成为现代城市建设的重要组成部分之一。在地铁建设中，隧道施工是一个非常重要的环节。而在深度相对较浅的地铁小净距隧道施工中，悬臂式掘进机已经成为一种非常先进的隧道开挖装备，被广泛应用。本文将探讨悬臂式掘进机在地铁小净距浅埋暗挖隧道施工中的应用。
一、悬臂式掘进机的概述
悬臂式掘进机，简称“悬臂机”，是一种可以进行动态穿越的掘进设备。其采用悬挂式的斗轮，利用电机驱动，配合推移式多道负压式柳叶板（TPE）密封墙，进行透水混凝土隧道的开挖，同时还可以进行钻孔、支护、喷射混凝土等辅助工艺，具有速度快、成本低、安全性高等特点。
二、悬臂式掘进机的施工特点
1、适用于狭小空间。悬臂式掘进机最大的优势在于其适应性强，可以在需要挖掘大型隧道但控制不住地面沉降的区域进行施工，如在大楼、桥梁、地下管道等上面，其斗轮掘进面积较小，可以达到在非常狭小的空间进行施工。
2、高效、安全、省时省力。悬臂式掘进机由于采取了先进的钻孔、喷射混凝土、支护等施工工艺，其施工效率极高且能大幅度保证隧道的结构安全。
3、适应性强，可灵活调整。悬臂式掘进机具有十分灵活的属性，可以适应各种不同的施工条件，还能够灵活调整斗轮与土的碰撞间距，迅速胜任各类施工工作。
三、浅埋暗挖隧道切削力的计算
浅埋暗挖隧道在施工过程中，其破坏形的发生、范围的扩展以及围岩的变形均对地表造成了一定的影响，因此需要对其切削力进行精确的计算。
切削力的计算公式如下：F=K×S×H×rf，其中，F为切削力（KN）；K为围岩斜压系数；S为隧道地面面积（㎡）；H为隧道土壤倾角（°）；rf为隧道对土壤的黏着力（KN／m）。
四、悬臂式掘进机在地铁小净距浅埋暗挖隧道施工中的应用
1、重点工程隧道施工。悬臂式掘进机在高品质隧道施工领域，如机场、高速公路、铁路、水源保护等重点工程中得到广泛运用。其高效、精度高的特点为其打下扎实的市场基础。
2、隧道质量保障。悬臂式掘进机的斗轮与土的压接面积小、挤压应力集中，受到负面影响的支持强度较小的岩体、软土及人造土等难处理的地质体在施工中也能得到良好的处理。因此，该设备在地铁乃至其他领域的隧道施工中保证了一定的质量保障。
3、施工成本控制。因为悬臂式掘进机在切削力计算中较好的结合了各种因素，它在施工中能够有效调整切削力，减少对地表的影响。因此，相对于其他施工工艺，其施工成本更为低廉。
总之，悬臂式掘进机在地铁小净距浅埋暗挖隧道施工中的应用已经被逐渐的普及和完善。它在隧道施工中能够有效提高施工效率、保证施工质量、降低成本和风险等方面具有优越性，也是未来隧道建设的发展重点和方向之一。