旋挖鉆機在鐵路沉井施工中的應用

文/王成德

旋挖鉆機現場作業圖

鐵路沉井施工是鐵路既有線增設橋涵常見的一種施工方法，為了最大限度減小施工對既有線行車的影響，一般采用邊行車邊施工的方法。

鐵路沉井施工，主要是為了不中斷運輸生產，不封鎖和拆除既有鐵路線路，預先在準備新增的橋涵兩端通過沉井施工，設置支撐樁基，然后在樁基上架設鋼便梁，通過鋼便梁支撐起既有軌道，以保持列車通行。待橋涵預制工作完成后，通過短時間的“天窗”封鎖要點，頂進涵洞架設橋梁，拆除鋼便梁，恢復線路。

沉井施工過程中，往往因為要盡可能減小施工對既有路基的干擾，需要人工逐層開挖，為了保持沉井下沉垂度，必須分階段開挖和下沉，每次開挖不得超范圍超深度，一般每圈沉井開挖深度以1米為宜。人工開挖過程中，還必須保持井下施工人員的安全，保證井下空氣通暢，當列車通過該沉井施工地點時，作業人員必須提前離開沉井至地面以上，防止因列車震動造成路基坍塌造成人身傷害事故。因為人工開挖較為緩慢，加之行車對施工影響較大，所以人工開挖沉井施工周期較長，因此行車風險也較大。

2017年，在獨山子石化鐵路專用線電氣化改造施工中，通過多方論證，引入公路施工用的旋挖鉆機進行沉井施工開挖，大大提高了施工效率，降低了人工開挖安全風險，大幅度縮短了施工周期。

公路用旋挖鉆機，是通過底部帶有活門的桶式回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆頭提出沉井孔外卸土，這樣循環往復，不斷地取土卸土，直至鉆挖至設計孔底標高符合設計要求。

旋挖鉆機進行沉井開挖施工，替代了人工挖掘作業，排除了工人進入受限空間的作業風險，從施工效率上來計算，人工開挖一米深沉井，大致需要八個小時，然后機械吊裝沉井圈，需要兩個小時。旋挖鉆機旋挖一口沉井，每挖進一米，大致只需要十五分鐘。所以通過旋挖鉆機進行沉井開挖施工作業，一方面規避了施工風險，另一方面大大縮短了施工周期，提高了施工效率，節約了施工成本，因此該施工方法可在沉井開挖中大力推廣使用。