機(jī)械化施工配套在高速鐵路隧道施工中的應(yīng)用

張?jiān)S寶

中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，長(zhǎng)大隧道不斷增多，新的施工工藝不斷出現(xiàn)，技術(shù)難度也越來(lái)越高。在人工成本逐年增加，傳統(tǒng)勞動(dòng)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(duì)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(diǎn)和難點(diǎn)，而隧道機(jī)械化施工的科學(xué)、細(xì)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(guò)掘進(jìn)機(jī)、特種裝備等設(shè)備有效的解決的。

1 機(jī)械化配套施工現(xiàn)狀

在鄭萬(wàn)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(xiàng)目施工中，機(jī)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(chǎng)認(rèn)證，滿足施工驗(yàn)標(biāo)要求。

目前不在鐵路方面的隧道施工中，機(jī)械化配套施工得到了廣泛應(yīng)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(yīng)用，并取得了斐然的業(yè)績(jī)，在全國(guó)得到了各界的認(rèn)可。

2 機(jī)械化配套適用性分析

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

（1）開(kāi)挖施工。依據(jù)隧道地質(zhì)特點(diǎn)、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(tái)車(chē)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，還分為四臂鑿巖臺(tái)車(chē)、三臂鑿巖臺(tái)車(chē)、二臂鑿巖臺(tái)車(chē)、單臂鑿巖臺(tái)車(chē)。在施工工法方面，鑿巖臺(tái)車(chē)的施工工法，根據(jù)圍巖地質(zhì)的好壞，采取全斷面法、微臺(tái)階法、長(zhǎng)臺(tái)階法等工法施工。

（2）初期支護(hù)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(jī)械化以后，立拱、噴漿、網(wǎng)片加工等分別采取了拱架臺(tái)車(chē)、濕噴機(jī)、錨桿鉆機(jī)、網(wǎng)片加工焊接機(jī)。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(tái)車(chē)體現(xiàn)了“一降低”、“一保證”、“一同步”即勞動(dòng)力降低、質(zhì)量保證、襯砌鋼筋與防水板同步作業(yè)；襯砌臺(tái)車(chē)通過(guò)增大過(guò)車(chē)空間、實(shí)現(xiàn)單臂分層分窗澆筑、增加防空洞監(jiān)測(cè)、端頭半圓型止水帶鋼膜等控制措施，提高了通風(fēng)、施工質(zhì)量、安全、工效。

3 效果分析

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

序號(hào) 項(xiàng)目 機(jī)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(jì)效益 1、人工費(fèi)低2、設(shè)備費(fèi)高1、人工費(fèi)高2、設(shè)備費(fèi)低5 社會(huì)效益 高 低

4 定位及拓展方向

在隧道施工中的“機(jī)群”、“智能”等理念的前提下，關(guān)于機(jī)械設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化、改進(jìn)，還需加大力度、深度思考，達(dá)到在各種隧道地質(zhì)特點(diǎn)、建造規(guī)模、斷面尺寸的應(yīng)用。

機(jī)械化配套的拓展主要表現(xiàn)在鑿巖臺(tái)車(chē)方面的“五化”即“國(guó)產(chǎn)化、模塊化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、常用化”，同時(shí)四臂鑿巖臺(tái)車(chē)、增加火工品模塊、高原型臺(tái)車(chē)等的實(shí)現(xiàn)；拱架臺(tái)車(chē)的二臂二籃、三臂三籃；出渣與錨桿同步作業(yè)；濕噴機(jī)的雙臂作業(yè)；錨桿與注漿一體化；小斷面鑿巖臺(tái)車(chē)的應(yīng)用等。

5 結(jié)語(yǔ)

鐵路隧道在工程建設(shè)中，復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境和較高的建設(shè)難度，隨著時(shí)代的發(fā)展，尤其是在國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)中的新疆、西藏地區(qū)，機(jī)械化配套施工的標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越高，機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)方向也在不斷變化，還有很多工作需要深化和完善。