摘 要：当前我国隧道工程多数采用钻爆法开挖，随着人员老龄化趋势的加大，钻孔作业已经越来越多的采用大型机械化装备凿岩台车进行司钻，受钻孔设备结构及作业空间影响，周边眼钻孔时需设置一定的外插角，每循环开挖端头均大于设计开挖轮廓，造成隧道轮廓超挖，为缩小设备自身造成的超挖数值，本文结合不同厂家凿岩台车钻孔特点，对凿岩台车钻孔超挖原因进行了深入的探讨，对设备不同钻孔状态和不同外插角度进行了详细的理论分析，为减少钻孔设备造成的超挖对症下药，制定有效的超挖控制措施，从而减少超挖对后续施工安全、质量及成本的影响，也为类似工程的施工提供经验参考和借鉴。 关键词：隧道工程；凿岩台车；超挖；外插角；超挖控制措施。
0引言
当前，我国基础设施建设规模持续扩大，各铁路、公路、水利及城市轨道等建设项目的隧道工程占比持续增加，除部分特殊情况隧道需采用盾构或TBM掘进机法施工外，大部分隧道仍然以钻爆法掘进为主，因当前社会老龄化的问题日趋严重，传统的人工风镐钻爆施工已经逐
定时药盒步被淘汰，以凿岩台车为龙头的大型机械化钻孔开挖方式逐步增多，也成为了未来钻爆法施工的必然选择。受隧道钻爆法施工自身特点、围岩构造和使用设备结构自身限制等因素的影响，为满足隧道开挖设计轮廓和衬砌结构尺寸，施工现场必然会发生超挖现象。微型麦克风
柳编水果篮郑万高铁、宜兴高铁等国家重点工程，在项目隧道工程施工建设中，大量采用了凿岩台车大断面钻爆法施工工艺，减少了作业人员、改善了施工环境、提升了施工安全、降低了劳动强度，但在隧道开挖过程中，受设备钻臂、推进梁、钻机结构特点的限制，超挖现象也较以往人工风钻施工有所增加，为合理分析设备造成的超挖现象，制定应对措施，本文结合现场施工实践和以往隧道工程钻爆法超挖控制经验，对凿岩台车钻爆法开挖隧道超挖问题进行了全面分析和总结，为以后类似工程施工提供借鉴和参考。
1超挖概念
以设计隧道开挖轮廓线为基准线，实际开挖获得的断面轮廓在基准线以外的部分为超挖，以内的部分为欠挖，如图1所示。实际超挖值一般采用平均线性超挖值进行描述和定量，即每开挖循环平均线性超挖值=超挖横断面积/对应的爆破设计开挖断面轮廓线长度。
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图1：隧道开挖轮廓线平面示意图
音调控制电路2超挖的危害
超挖危害较多，主要会影响隧道开挖轮廓的圆顺性，降低围岩自稳能力，增大安全风险；会造成洞渣、喷射混凝土、防水材料及模筑混凝土实际数量增大，降低进度指标，使施工成本居高不下；还增大了隧道初支背后脱空的概率，影响初支平整度；超挖问题长久得不到控制，会降低各级人员管控成本的主动性和积极性，形成“超挖大、超耗多、成本高”的恶果。
超挖与开挖进尺长度及周边眼外插角度息息相关，三者成线性比例增长关系，详见表1所示。因此在隧道施工中，确定合理的开挖进尺及缩小周边眼外插角度尤为关键。
表1：隧道超挖数值与开挖进尺及周边眼外插角度关系表
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3凿岩台车超挖原因分析
凿岩设备受设计存在限制，钻孔时需要同已成型的洞壁保持一定的作业空间和距离，增大周边眼外插角度，或钻孔直径与直径不配套，不耦合系数过大，影响光爆效果，造成超挖量增大。
3.1凿岩台车施工影响超挖的主要因素
凿岩台车施工影响超挖的主要因素包括：凿岩机中心距顶面高度、周边孔开孔点精度、周
边孔钻孔角度、钻孔参数设置、周边孔间距、装药方案、围岩情况等，若只考虑设备自身因素造成的原因，主要包括前4点，其中采用电脑凿岩台车施工时由周边孔钻孔角度和钻孔参数引起的误差基本可以避免，主要由凿岩机中心距顶面高度和周边孔开孔点精度引起，凿岩机中心距顶面高度一般在10cm左右，周边孔开孔点精度误差一般±5cm左右，同时为保证凿岩机的通过性一般人为加大3～5cm超挖。
凿岩台车钻臂推进梁设计为直线，详见图2，作业时推进梁需顶紧岩面，受钻机和钻杆空间距离L1及钻杆和推进梁中部、端部扶钎器距离L2、L3及台车司钻人员视线限制，造成周边眼外插角过大，使超挖值增大，影响开挖范围约10～15cm（考虑设备距洞壁最小距离5cm）。
图2：凿岩台车机械臂推进梁结构侧面示意图
超挖值主要受机械臂钻杆中心距凿岩机顶面距离L1、钻杆中心距中间扶钎器顶面距离L2、
钻杆中心距顶盘顶面距离L3 三个参数影响，该参数越小，钻杆越容易贴近开挖岩面，超挖值就越小。一般凿岩机生产厂家在设计时尽可能减小L1、L2、L3三个参数值，并尽量确保L2、L3相等且不大于L1。根据图1所示，即便推进梁能与纵向开挖围岩面平行、紧贴（不考虑凿岩机与开挖面通过安全距离5cm），其对爆破超挖值的影响依然不可避免，会产生一个与L1数值相同的超挖值，而该数值远大于风动凿岩机对应位置的数值。不同厂家凿岩台车设备结构自身设计影响超数值均有所不同，详见表2所示。
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