“隧洞割掘機(jī)”和“雙臂串孔鉆車”主要針對不能進(jìn)行爆破作業(yè)；而采用傳統(tǒng)風(fēng)鎬又不能保證工程進(jìn)度，勞動強(qiáng)度太高，粉塵傷害大的各種巖石的施工作業(yè)；履帶式挖掘裝載機(jī)（扒渣機(jī)炮錘）挖掘炮錘碰到巖石硬度超過F4以上就用不了；分裂機(jī)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(gè)方面：
巖石有三大特征：一是抗壓能力強(qiáng)，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(fā)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(fā)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(xué)特性。串孔鉆法主要是采用直徑一般為160mm的混凝土取芯機(jī)沿輪廓設(shè)計(jì)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(jī)進(jìn)行分塊，沿圓半徑取芯分塊形成內(nèi)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(nèi)錐入鋼楔子，捶擊鋼楔擠壓巖石，使巖石同時(shí)受到鉛錘面上的拉力和水平面上的剪切力作用，當(dāng)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(fā)生剪切破裂，取出分裂的巖塊?，F(xiàn)在壓力分裂機(jī)（劈裂機(jī)）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(huán)工序作用，最終達(dá)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(gè)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(jī)在芯巖體上鉆眼，組合使用分裂機(jī)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?jīng)_擊力作用下巖石沿鉛錘面被拉裂，底部會發(fā)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(jī)裝渣，使用帶破碎錘的履帶裝渣機(jī)（也叫挖掘式裝載機(jī)）對大塊巖石破碎裝車運(yùn)出洞外。
5、雙臂串孔鉆車巖石鉆孔修正及下一循環(huán)的施工：要敲掉侵占樁基空間的巖石鋸齒。
“隧洞割掘機(jī)”和“雙臂串孔鉆車”非爆破掘進(jìn)施工是一種新型的施工方法。與石質(zhì)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(jī)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(jī)進(jìn)行分塊，沿圓半徑取芯分塊形成內(nèi)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(shù)在總體施工進(jìn)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(yīng)受限問題造成停工或經(jīng)濟(jì)損失。
相對于地鐵進(jìn)口豎井和橋梁短立井中旋挖鉆機(jī)的沖擊鉆施工，雙臂串孔鉆車施工不需要為鉆機(jī)平整場地，不需要泥漿循環(huán)，不破壞巖體，不對地基形成沖擊，對環(huán)境影響小，周邊建筑物震動影響微小，更適合環(huán)保要求高的作業(yè)環(huán)境；相對于旋挖鉆機(jī)，對地質(zhì)和地形的適應(yīng)性更好。
從實(shí)施效果中可以看出，雙臂串孔鉆車施工技術(shù)具有如下優(yōu)越性：
1、低噪音, 擾動小。施工作業(yè)發(fā)出的聲音基本上來源于鉆取巖體時(shí)設(shè)備與巖體的磨切，響度有限，對附近居民的生活不會構(gòu)成太大影響。
2、不破壞巖體，增加了安全保證。施工技術(shù)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(yīng)及環(huán)境的影響。施工無需使用任何材料，且不受到天氣及周圍環(huán)境影響，確保了施工進(jìn)度。
4、成孔質(zhì)量好，擴(kuò)孔超挖系數(shù)小。施工成孔規(guī)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(shù)適用于作業(yè)面小、人群密集程度高，以及對噪聲、震動干擾較敏感的結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的開挖施工。
6、使用雙臂串孔鉆車施工技術(shù), 在隧道、礦山、地鐵、水工隧洞、城市管網(wǎng)等地下工程隨著很多施工現(xiàn)場距離建筑物近，在城市區(qū)域，地質(zhì)構(gòu)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(jìn)施工設(shè)備使用不了，且施工對象多為堅(jiān)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(zhì)條件圍巖松散條件差的地下工程隧洞不易于爆破掘進(jìn)等工程中均可應(yīng)用雙臂串孔鉆車施工技術(shù)，它既能減少混凝土的消耗量，又不受材料供應(yīng)、天氣及周圍環(huán)境的影響。
7、根據(jù)施工條件定制的多功能串孔鉆機(jī)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于市政地下管網(wǎng)、非開挖管道鉆孔成形、公路鐵路橋梁基礎(chǔ)孔樁、中小型隧道掘進(jìn)、水電站引水洞、橋梁基礎(chǔ)孔樁、50米以內(nèi)立井豎井輔助設(shè)備升降井、短、小隧洞等不能爆破的地下工程掘進(jìn)施工。
雙臂串孔鉆車施工一般60cm為一個(gè)循環(huán)；每個(gè)循環(huán)都先在周邊先鉆掏出設(shè)計(jì)直徑大小的圓，然后在孔中心打一個(gè)炮眼，采用二氧化碳無聲爆破是一種工藝；或者采用分裂機(jī)劈裂也是一種工藝；其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)具設(shè)備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，施工質(zhì)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(huán)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(gè)孔，孔孔相連，待所有鉆孔連成一個(gè)環(huán)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(jī)進(jìn)行脫離，使巖石同時(shí)受到的剪切力和水平面上的拉力作用，當(dāng)擠壓力大于極限抗拉力和極限抗剪切力之和時(shí)，巖石沿水平面被拉裂并從底部發(fā)生剪切破裂，最后將破裂分離的巖塊利用扒渣機(jī)清除裝車。全部完成一輪工序后，即可進(jìn)行下一輪鉆孔、取芯、分裂破碎、扒渣機(jī)或者鏟運(yùn)機(jī)裝載，電瓶運(yùn)碴車外運(yùn)，如此進(jìn)行反復(fù)循環(huán)掘進(jìn)開挖。
