铁路隧道施工设备配套技术研究

铁路隧道施工设备配套技术研究

李晶

中铁一局集团建工机械有限公司陕西西安710054

摘要：本研究重点针对铁路隧道施工设备配套技术展开了一系列的探究，结合具体的工程实例探究了具体细节，以郑万铁路为例，分析了铁路隧道施工设备配套技术相关的一系列工作，首先就工程的基本概况进行了阐述，分析了隧道施工主要设备选型配套方案技术研究，最后分析了做好铁路隧道施工的设备管理对配套技术应用的积极意义，重点针对施工设备配套技术进行了分析，对于提高铁路隧道工程施工质量有一定的借鉴意义。

关键词：铁路隧道；施工；设备；配套技术；施工质量

1.前言

随着社会的不断发展，国家经济水平的不断提升，交通运输行业也在不断发展，铁路运输作为基本的交通运输方式之一，推进了铁路工程的发展，铁路工程施工中隧道施工技术不断完善，但是现阶段铁路隧道施工还是存在一些问题影响了工程施工的整体安全性以及施工质量，基于此有必要就铁路隧道施工设备配套技术展开详细的探究，就其中存在的一些问题仔细剖析，然后采取对应策略。

2.工程基本概况

郑万高速铁路，简称郑万高铁，又称郑万客运专线、郑万客专，是郑渝高速的重要组成部分，同时也是联系中原地区和西南地区的主要高速客运通道，兼顾沿线城际及旅游客流运输。全线建筑长度818公里，估算总投资1180亿元，设计行车速度为350公里/时。通车后，郑州到重庆车程时间将缩短至4小时以内。

3.隧道施工主要设备选型配套方案技术研究

3.1开挖出碴作业线

3.1.1钻爆作业线

工作效率高，这是凿岩台车的一大特点，但其因具有较大的一次性投入，故具有较高的使用成本，根据施工单位具体情况，有关凿岩台车的应用不列入本工程施工计划中；把作业平台分三层，有关钻眼及光面爆破开挖这项工作根据围岩不同，由若干台YT28风动凿岩机来实施完成。

3.1.2运输作业线

每个工区配备三台ZLC50E侧卸式机用来装碴，其中一台用于备用，一台挖掘机用于辅助作业，把碴运到弃碴场具体由大吨位自卸汽车来完成，相对固定自卸车车型及装碴设备，更重要的是确保数量足够的自卸车，因随着隧道的掘进，运输距离增加要适当增加自卸汽车的数量。

3.2初期支护作业线

把三台湿喷机配备于每个掌子面上，用于初支喷射混凝土；把一套JS750搅拌机和一套PL1200自动计量配料机分别配置在洞外，分别用搅拌湿喷料，用两台8m3混凝土运输车把湿料运进洞内。

3.3二次衬砌作业线

3.3.1仰拱

对仰拱先进行施工并加以填充，接着再对拱墙进行施工，施作及填充仰拱过程中，为确保出碴运输不对仰拱施作产生干扰，可在仰拱施工地段设置仰拱栈桥，这样可有效提高隧道的施工质量。

3.3.2拱墙

以液压式整体钢模衬砌台车来衬砌拱墙，其长度为12m；配置两台，进出口工区各一台。二次衬砌作业线的紧前作业线是有关防水层作业线的铺设，并把一台多功能防水板铺设台架配置于每个工作面，亦起到工作平台作用。

3.4机械设备的配套

在确定机械设备选型的基础上，下面将根据案例工程在凿岩、装运、支护、衬砌四方面的施工作业任务，对机械设备进行合理配套。

凿岩设备配套，隧道的围岩施工分为四个等级，其中前两个等级采用全断面法，在应用多功能台架配合风钻钻孔的同时，用非电毫秒雷管和乳化炸药进行光面爆破，一次成型全断面。采用台阶法，分为上台阶施工和下台阶施工两部分，钻孔打眼的主要工具是多功能平面风钻，并非利用电毫秒雷管和乳化炸药光面爆破，然后用挖掘机在上断面扒渣和装载机在下端面测卸式装渣。装运设备配套，铁路隧道工程施工现场每天有大量的渣土，为了确定最佳循环进尺，要配套好出渣、开挖和运渣等设备，进口正洞施工区域可用JGMWZ340型隧道挖装机，这种挖装机是履带模式，现场日常施工需要1台工作台，另外1台工作台作为备用正洞的其他工作面，需要配套工作台挖掘机和侧卸装载机，但由于隧道的断面狭窄，所以笔者建议采用国产的15t汽车，可满足隧道出渣作业需求，同时在隧道每隔一定位置，设置个会车道，避免出渣车作业的互相干扰。

支护设备配套，首先是用管棚钻机钻孔顶进钢管，根据管棚的长度要求，将等直径的钢管逐条套接，提高管棚的顺直度，并沿着钢管的纵向，以为单位距离分别钻孔，孔眼呈梅花形状布置。其次是用直径的小导管，配合水泥和水玻璃的双液注浆泵注浆加固管棚导管，小导管的钻孔可用风钻，在钻到设计孔深之后，用高压风将孔内的粉尘等吹拂干净。再次是锚杆和喷射混凝土支护体系，可用自进式锚杆和砂浆锚杆，并在局部的位置设置型钢钢架。最后是用多台型号混凝土喷射机配合注浆。衬砌设备配套，衬砌施工主要进行于围岩和初期支变形稳定后两个阶段，鉴于案例工程围岩的自稳性差，笔者认为开挖面要控制在一的范围内，并架设栈桥和浇筑混凝土，该施工方法需要利用混凝土罐车将搅拌好的混凝土运送到开挖面位置，然后流槽入仓，并用插入式的振捣器进行振捣。其次是衬砌施工的每个工作面都需要配备至少2台液压钢模衬砌台车，根据具体的断面尺寸和功能要求，以现场组装的方式，确保液压模板台车的强度和刚度符合要求，以便为立模板提供便利条件。再次是工区的洞外配备至少2套撇规格的型号混凝土拌合站、2台耐规格的型号混凝土输送车、2台撇规格的一型号混凝土输送泵，全方位完成混凝土集中自动计量拌合、输送、人模、捣固的工作。

4.铁路隧道施工设备管理

4.1设备的统一管理

铁路隧道工程施工随着施工环境、地质条件的变化，施工方法和技术需要作出调整，相应的施工设备的型号、种类、数量也要变化。所以，项目部需要设置专门的工程机械设备工程师负责设备的管理以及制定设备的调整方案，对施工机械采取分级管理制度，大型专用机械集中管理，统一调度；小型机械分散管理，所有机械设备全部由机械管理部门掌握，根据各施工分队的工序进展情况视“轻重、缓急”进行统一调度。4.2编制设备配套计划

设备配置计划内容应包括设备的类型、配套情况、型号、数量，需要确定主导设备、辅助设备以及备用设备等。针对项目技术要求，对不同种类、不同型号的设备编制机械化施工技术计划。严格按计划安排施工设备进场施工，做好施工设备的出勤状态登记和出勤日期、时长等信息。

5.结语

综上所述，在铁路隧道工程施工阶段，做好施工设备的配套技术，能够促进铁路隧道施工高效快速的进行，在实际施工中加强对于铁路隧道施工设备配套技术的研究，促进更加完善的施工配套方案的出现，保障铁路隧道的施工质量，保障工程按照既定的工期完成，都有着非常重大的意义。

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