機械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應用

張許寶

中國鐵建重工集團股份有限公司 湖南長沙 410000

隨著我國基礎建設規(guī)模越來越大，長大隧道不斷增多，新的施工工藝不斷出現(xiàn)，技術難度也越來越高。在人工成本逐年增加，傳統(tǒng)勞動密集型的人工鉆爆法施工組織日益困難。隧道工程施工面對如何提升作業(yè)效率，提高施工安全性，改善作業(yè)環(huán)境、保證工程質(zhì)量等重點和難點，而隧道機械化施工的科學、細致的選型配套，以及近幾年的推廣完善，在隧道施工方面，通過掘進機、特種裝備等設備有效的解決的。

1 機械化配套施工現(xiàn)狀

在鄭萬高鐵、玉磨鐵路、蒙華鐵路、蘭渝鐵路、京福鐵路、張?zhí)畦F路等鐵路項目施工中，機械化配套的施工，取得了很好的效果，經(jīng)各方的聯(lián)合現(xiàn)場認證，滿足施工驗標要求。

目前不在鐵路方面的隧道施工中，機械化配套施工得到了廣泛應用，在高速公路、市政道路、海底隧道、水利工程等方面，都得到了很好的應用，并取得了斐然的業(yè)績，在全國得到了各界的認可。

2 機械化配套適用性分析

目前在鐵路隧道施工中，機械配套施工的“機群組”包含三臂鑿巖臺車、拱架安裝臺車、混凝土濕噴機組、高壓注漿機、錨桿鉆機、自行式仰拱棧橋、多功能防水板臺車、移動式養(yǎng)生臺架、整體移動式溝槽模板等機械，通過精心組織，合理安排，極大縮短了施工工期，同時減少了掌子面施工人員數(shù)量，確保施工安全。

（1）開挖施工。依據(jù)隧道地質(zhì)特點、建造規(guī)模、斷面尺寸，從施工方案、工期、安全、質(zhì)量、效益、環(huán)保和職業(yè)健康要求等方面綜合考慮，分為有液壓式和全電腦式臺車，同時根據(jù)現(xiàn)場需求，還分為四臂鑿巖臺車、三臂鑿巖臺車、二臂鑿巖臺車、單臂鑿巖臺車。在施工工法方面，鑿巖臺車的施工工法，根據(jù)圍巖地質(zhì)的好壞，采取全斷面法、微臺階法、長臺階法等工法施工。

（2）初期支護施工。在傳統(tǒng)施工工藝中，立拱采取的人工施工，噴漿采取的干噴、潮噴工藝，錨桿采取的是人工打鉆，網(wǎng)片采取的是人工加工，目前采取了機械化以后，立拱、噴漿、網(wǎng)片加工等分別采取了拱架臺車、濕噴機、錨桿鉆機、網(wǎng)片加工焊接機。在施工工效、安全質(zhì)量等方面，都有了明顯的提高。

（3）仰拱、襯砌施工。在單洞施工中，自行式仰拱棧橋?qū)崿F(xiàn)了仰拱一次成型、整體穩(wěn)定性高、一次施作24m，滿足安全步距及質(zhì)量要求；防水板鋪掛臺車體現(xiàn)了“一降低”、“一保證”、“一同步”即勞動力降低、質(zhì)量保證、襯砌鋼筋與防水板同步作業(yè)；襯砌臺車通過增大過車空間、實現(xiàn)單臂分層分窗澆筑、增加防空洞監(jiān)測、端頭半圓型止水帶鋼膜等控制措施，提高了通風、施工質(zhì)量、安全、工效。

3 效果分析

實行機械化施工，進行選型配套時，經(jīng)常是將若干機械或機組配成"成套機械"。所謂成套機械，是指在主要參數(shù)方面彼此協(xié)調(diào)一致而專門組成的機組，或相互聯(lián)系的機組組成的"機群"。成套機械中，起主要作用的機械或機組稱之為主要機械或主要機組，另外還有輔助機械或輔助機組。成套機械中的主要機械或機組決定著施工方式、方法和工程的施工進度。正確選擇機械并配套成"成套機械"充分發(fā)揮機械的群體效能，可以使施工機械化達到理想的效果。

序號 項目 機械配套 人工 備注1 工效方面 高 低2 質(zhì)量方面 高 低3 安全方面 高 低4 經(jīng)濟效益 1、人工費低2、設備費高1、人工費高2、設備費低5 社會效益 高 低

4 定位及拓展方向

在隧道施工中的“機群”、“智能”等理念的前提下，關于機械設備的進一步優(yōu)化、改進，還需加大力度、深度思考，達到在各種隧道地質(zhì)特點、建造規(guī)模、斷面尺寸的應用。

機械化配套的拓展主要表現(xiàn)在鑿巖臺車方面的“五化”即“國產(chǎn)化、模塊化、通用化、標準化、常用化”，同時四臂鑿巖臺車、增加火工品模塊、高原型臺車等的實現(xiàn)；拱架臺車的二臂二籃、三臂三籃；出渣與錨桿同步作業(yè)；濕噴機的雙臂作業(yè)；錨桿與注漿一體化；小斷面鑿巖臺車的應用等。

5 結語

鐵路隧道在工程建設中，復雜的建設環(huán)境和較高的建設難度，隨著時代的發(fā)展，尤其是在國家西部大開發(fā)中的新疆、西藏地區(qū)，機械化配套施工的標準要求越來越高，機械設備的改進方向也在不斷變化，還有很多工作需要深化和完善。