公路隧道機(jī)械化施工設(shè)備配置

倪曉鵬

摘要：公路隧道的建設(shè)能加強(qiáng)地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)交流，方便國(guó)民出行，對(duì)帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保證民生都具有非常重要的作用。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升，各地公路隧道的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。機(jī)械設(shè)備是現(xiàn)代公路隧道施工中必不可少的施工設(shè)備，能最大程度提高公路隧道的施工效率，降低施工難度，節(jié)省人工成本，具有多重有點(diǎn)?；诖?，本文圍繞公路隧道機(jī)械化施工設(shè)備的配置展開研究與論述，旨在為相關(guān)人員提供參考，促進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路隧道;機(jī)械化施工;機(jī)械設(shè)備;配置

0? 引言

機(jī)械設(shè)備的使用從本質(zhì)上提高了各行業(yè)的生產(chǎn)力，推動(dòng)社會(huì)加速發(fā)展。對(duì)公路隧道建設(shè)來說，機(jī)械化使用設(shè)備配置的科學(xué)性和合理性，不僅會(huì)對(duì)施工效率產(chǎn)生直接的影響，還會(huì)影響施工成本的投入、施工過程的安全性等。因此，公路隧道施工過程中配置機(jī)械化施工設(shè)備時(shí)，應(yīng)關(guān)注兩個(gè)配置重點(diǎn)，一是保證機(jī)械設(shè)備配置的完備性，二是保證機(jī)械設(shè)備的綜合性能，通過提高以上兩方面配置質(zhì)量，使公路隧道在建設(shè)過程中能依托機(jī)械設(shè)備有序施工。

1? 公路隧道機(jī)械化施工設(shè)備配置的基本原則

1.1? 符合工程建設(shè)要求原則

配置公路隧道機(jī)械化施工設(shè)備的首要原則，就是保證所有機(jī)械化施工設(shè)備與施工要求高度匹配。在配置機(jī)械設(shè)備之前，應(yīng)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行全面地了解，了解內(nèi)容包括施工計(jì)劃、施工技術(shù)、施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件、工程建設(shè)目標(biāo)、施工進(jìn)度等，還應(yīng)細(xì)化機(jī)械設(shè)備的種類、規(guī)格和數(shù)量。結(jié)合公路隧道的施工計(jì)劃確定接卸設(shè)備的數(shù)量，保證到場(chǎng)機(jī)械設(shè)備能充分滿足施工強(qiáng)度要求;結(jié)合施工技術(shù)和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件選擇特殊種類的機(jī)械設(shè)備，利用機(jī)械設(shè)備充分落實(shí)相關(guān)技術(shù);還應(yīng)對(duì)確定的機(jī)械設(shè)備的性能做出要求，保證其能使用施工節(jié)奏，為工程的順利開展提供保障。

1.2? 設(shè)備間的協(xié)調(diào)性原則

在正式開展公路隧道的施工之前，應(yīng)深入研究各類機(jī)械設(shè)備的性能，確保不同機(jī)械設(shè)備能在施工過程中進(jìn)行有效的銜接、協(xié)調(diào)和配合。以此為基礎(chǔ)，提高施工環(huán)節(jié)的機(jī)械化水平，使施工人員能依托機(jī)械設(shè)備降低工程施工難度，提高施工效率。

1.3? 經(jīng)濟(jì)性原則

經(jīng)濟(jì)性原則應(yīng)作為公路隧道機(jī)械化施工設(shè)備配置的基本原則，使施工單位獲得更好的利潤(rùn)空間[1]。很多公路隧道工程的建設(shè)都是時(shí)間緊、任務(wù)重，作業(yè)強(qiáng)度非常高，此種情況下，應(yīng)盡量選擇旋轉(zhuǎn)型機(jī)械設(shè)備，以適應(yīng)高強(qiáng)度作業(yè)任務(wù)。若整體工程量較小，且施工時(shí)間較為充裕，可根據(jù)實(shí)際情況降低機(jī)械設(shè)備的規(guī)格，最大化節(jié)省機(jī)械設(shè)備的租用、使用成本。實(shí)際施工中，若在工程的建設(shè)過程中，需要施工單位自行負(fù)責(zé)設(shè)備的配置工作，施工單位結(jié)合工程的建設(shè)要求對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行配置，如在工程中某一機(jī)械設(shè)備的使用頻率很高，則可在條件允許的情況下購(gòu)置設(shè)備，若項(xiàng)目工程規(guī)模較小，且設(shè)備使用頻率較小，則最佳配置方式應(yīng)為租賃。

2? 隧道施工中機(jī)械化施工設(shè)備配置

2.1? 開挖作業(yè)的常用機(jī)械設(shè)備

隧道施工中對(duì)機(jī)械化設(shè)備的要求較高，至少應(yīng)配置2臺(tái)三臂液壓鑿巖臺(tái)車開展進(jìn)口挖掘作業(yè)，在必要的情況下還需配置鑿巖鉆機(jī)和移動(dòng)變壓器。為提高隧道施工效率，應(yīng)結(jié)合工程計(jì)劃合理安排機(jī)械入場(chǎng)時(shí)間，加強(qiáng)不同機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)作業(yè)，目前國(guó)內(nèi)隧道施工中，在各施工環(huán)節(jié)有效銜接的情況下，從測(cè)量挖掘到爆破成型，最短施工時(shí)間可達(dá)到3h以內(nèi)，大幅提高了我國(guó)隧道工程的施工水平。三臂鑿巖臺(tái)車和鑿巖臺(tái)車都是目前隧道工程施工中的常用設(shè)備，而鑿巖臺(tái)車對(duì)硬度大、完整度高的圍巖具有較好的挖掘效果，并且鉆口速度較快，勢(shì)必會(huì)在未來隧道工程施工中發(fā)揮重要作用。

①通過在隧道施工中科學(xué)的應(yīng)用三臂鑿巖臺(tái)車能在完成鉆桿定位工作中，同時(shí)兼顧鉆桿的固定傾角和水平傾角，與傳統(tǒng)人工鉆桿作業(yè)相比，能大幅提高鉆孔質(zhì)量，避免不必要的土方開挖工作。同時(shí)，三臂鑿巖臺(tái)車還能完成日常開挖作業(yè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行加深炮孔、錨桿、超前水平鉆等多項(xiàng)施工，通過更換不同規(guī)格的鉆頭，還能進(jìn)行小導(dǎo)管施工操作，適應(yīng)性非常強(qiáng)。

②通過在隧道施工中靈活地應(yīng)用鑿巖臺(tái)車，能有效規(guī)避落石傷人的情況出現(xiàn)，最大化保護(hù)施工人員的安全[2]。

2.2? 裝運(yùn)作業(yè)的常用機(jī)械設(shè)備

出碴作業(yè)是隧道施工中的必要工序，出碴速度會(huì)在一定程度上影響隧道的開挖速度[3]。一般情況下，需要在該環(huán)節(jié)中配置裝載機(jī)完成出碴作業(yè)，結(jié)合工程建設(shè)需求靈活確定鏟斗容量。為將爆破產(chǎn)生的石碴及時(shí)運(yùn)出隧道，需要保證裝載機(jī)在正式爆破前已經(jīng)就位，完成爆破通風(fēng)后，及時(shí)開展掌子面出碴作業(yè)。施工單位還可根據(jù)工程規(guī)模，在出碴作業(yè)中合理配備大型裝運(yùn)設(shè)備，與裝載機(jī)協(xié)同作業(yè)，以提高出碴作業(yè)的效率和速度。

2.3? 噴錨支護(hù)作業(yè)的常用機(jī)械設(shè)備

傳統(tǒng)噴錨支護(hù)作業(yè)多采用小型濕噴機(jī)輔助作業(yè)，但是作業(yè)過程中需要加入大量外加劑，作業(yè)量大，回彈率高，可將芬蘭挪曼爾特混凝土濕噴機(jī)械手與小型濕噴機(jī)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，對(duì)低壓系統(tǒng)穩(wěn)定器進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，提高該施工環(huán)節(jié)的機(jī)械化程度，減少作業(yè)強(qiáng)度。

2.4? 防水層作業(yè)的常用機(jī)械設(shè)備

目前隧道工程防水層作業(yè)中，已經(jīng)用防水板鋪掛臺(tái)車取代了傳統(tǒng)人工掛設(shè)防水板的施工方式，大幅提高了防水層作業(yè)的效率和速度，該機(jī)械表面擁有兩條滑軌，能在施工中自動(dòng)提升，施工人員只需在作業(yè)中發(fā)揮輔助作用即可，大幅減少施工難度。另外，在焊接防水板的過程中，越來越多的施工單位選擇用超聲波焊機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電焊，避免因電焊溫度過高造成焊焦的情況出現(xiàn)，提高施工質(zhì)量[4]。

3? 公路施工中機(jī)械化施工設(shè)備配置

3.1? 路基路面施工的常用機(jī)械設(shè)備

公路工程通常具有工程量大、跨度大、施工環(huán)境復(fù)雜等施工特點(diǎn)，施工中需要使用的機(jī)械設(shè)備種類較多，在對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行配置時(shí)，也應(yīng)充分遵循基本配置原則，結(jié)合工程的建設(shè)環(huán)境、建設(shè)需求、施工技術(shù)等多種因素綜合的確定施工設(shè)備的規(guī)格和型號(hào)，保證能利用各類機(jī)械設(shè)備有效銜接各施工流程。公路路基路面施工主要包含兩個(gè)環(huán)節(jié)，一是開挖土石方，二是填充路面，兩個(gè)環(huán)節(jié)中常用的機(jī)械設(shè)備包括平地機(jī)、運(yùn)輸車輛、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、壓路機(jī)等[5]。

3.2? 公路橋梁施工的常用機(jī)械設(shè)備

公路橋梁在建設(shè)過程中的常用機(jī)械設(shè)備包括鋼筋加工設(shè)備、起吊設(shè)備、模板、混凝土機(jī)等[6]。不同橋梁工程的結(jié)構(gòu)可能存在差異，在進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工時(shí)，還可能用到懸索橋作業(yè)設(shè)備、拱橋作業(yè)設(shè)備、斜拉橋作業(yè)設(shè)備等。

4? 結(jié)語：

綜上所述，隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)公路隧道工程的建設(shè)要求不斷提升，結(jié)合工程建設(shè)需要科學(xué)的配置機(jī)械化設(shè)備是保證工程順利開展、提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。在實(shí)際工作中，施工單位應(yīng)嚴(yán)格秉承機(jī)械化設(shè)備的配置原則，結(jié)合工程進(jìn)度、施工強(qiáng)度、施工技術(shù)、施工環(huán)境等多種因素選擇不同類型和規(guī)格的設(shè)備，保證各設(shè)備能在施工中有效銜接和配合，才能切實(shí)提高公路隧道工程施工環(huán)節(jié)的機(jī)械化水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 張錚. 公路隧道機(jī)械化施工設(shè)備配置[J]. 設(shè)備管理與維修， 2020， No.484（22）：151-153.

[2] 茍?zhí)柶? 高速公路長(zhǎng)大隧道機(jī)械化施工設(shè)備配套技術(shù)[J]. 珠江水運(yùn)， 2019， No.487（15）：15-16.

[3] 官鵬. 高速公路隧道機(jī)械化施工技術(shù)探討[J]. 建材與裝飾， 2020， No.612（15）：211-212.

[4] 馮玉柱. 公路隧道機(jī)械化施工安全和職業(yè)健康的重大意義[J]. 管理學(xué)家， 2019， 000（005）：P.62-63.

[5] 白浪峰. 大跨度公路隧道機(jī)械化施工參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 水利與建筑工程學(xué)報(bào)， 2019， 017（005）：199-202，208.

[6] 黃維科， 陳加寶， 張利斌，等. 龍昌公路隧道Ⅳ級(jí)圍巖大斷面機(jī)械化施工技術(shù)[J]. 隧道建設(shè)（中英文）， 2020（8）.

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