鐵路隧道機(jī)械化配套施工新模式（精編版）

1、鐵路隧道機(jī)械化配套施工新模式長(zhǎng)期以來(lái) ,出于成本等考慮， 我國(guó)建筑施工企業(yè)在隧道施工中大量使用農(nóng)民工施工，這為廣大農(nóng)村勞動(dòng)者提供了大量就業(yè)機(jī)會(huì)， 同時(shí)推動(dòng)了建筑業(yè)的發(fā)展.但是， 隨著建筑市場(chǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大、地質(zhì)條件的復(fù)雜和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，大量使用農(nóng)民工的弊端就逐漸顯露出來(lái):廣大農(nóng)民工專項(xiàng)施工技術(shù)水平普遍不高，雖然施工企業(yè)對(duì)他們進(jìn)行了系統(tǒng)的技術(shù) 培訓(xùn)，但農(nóng)民工專業(yè)技術(shù)還是不能滿卒高質(zhì)量建筑的要求。隨遵鍆諧鐵路建設(shè)深入展開(kāi)， 這種粗放型施工管理模式 ,與鐵路大規(guī)模建設(shè)的形勢(shì)不相適應(yīng)。 正是在這樣的背景下 ,一種新的管理模式 -機(jī)械化配套作業(yè)成為大規(guī)模客專建設(shè) 行業(yè) 新的選擇和契機(jī) .山嶺隧道機(jī)

2、械化配套施工適應(yīng)鐵路建設(shè)新形勢(shì)的迫切要求，對(duì)于提升我國(guó)隧道施工水平意義深遠(yuǎn)。截至 2009年年底， 我國(guó)建成的鐵路隧道總長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò) 7000公里，在建鐵路隧道總長(zhǎng)度已超過(guò)5000公里,即將開(kāi)工和規(guī)劃建設(shè)的隧道總長(zhǎng)度超過(guò)5000公里， 預(yù)計(jì)到 2012年，我國(guó)建成通車的鐵路隧道總數(shù)量將突破1 萬(wàn)座，總長(zhǎng)度將突破公里。我國(guó)鐵路隧道建設(shè)的總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界其他國(guó)家。但是我國(guó)鐵路軟巖隧道施工的快速修建設(shè)備配套技術(shù)水平、施工裝備及國(guó)產(chǎn)化仍處于隧道施工機(jī)械化初期，整體技術(shù)仍較落后.主要表現(xiàn)在：-以鉆爆法為基礎(chǔ)的機(jī)械化快速施工技術(shù)體系尚未完成，在機(jī)械化作業(yè)線設(shè)備配套技術(shù)、環(huán)境控制、施工安全與風(fēng)險(xiǎn)控制、巖

3、溶高壓水、大變形治理等方面，許多設(shè)備配套關(guān)鍵技術(shù)難題尚未取得突破，施工進(jìn)度差別很大，事故隱患較多，工后環(huán)境影響較大。以鉆爆法為基礎(chǔ)的機(jī)械化設(shè)備配套在硬巖或圍巖穩(wěn)定性較好的條件下才能實(shí)現(xiàn)快速施工，而且作業(yè)線的主要設(shè)備大多從國(guó)外引進(jìn)，自主開(kāi)發(fā)的品種少、質(zhì)量較差、故障較多，主要技術(shù)性能參數(shù)與鐵路隧道現(xiàn)有施工條件不匹配。設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度低，因而影響作業(yè)效率，難以形成先進(jìn)的機(jī)械化作業(yè)線。特別是開(kāi)挖出砟、噴錨、支護(hù)、二次混凝土襯砌等工序， 設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度低,制約了全行業(yè)整體技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步。對(duì)于軟巖和土質(zhì)隧道，大多數(shù)仍采用人工作業(yè)，工序循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，圍巖擾動(dòng)大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，支護(hù)困難，進(jìn)度緩慢，造成軟巖隧道

4、既不能快速施工,也不能形成機(jī)械化作業(yè)。通過(guò)對(duì)瑞典和丹麥等國(guó)家隧道施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，國(guó)外隧道施工從開(kāi)挖、支護(hù)、鉆注漿、錨桿、噴混凝土、出砟等各工序都配置了配套的全機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)線， 機(jī)械化程度較高,且配套完整。 國(guó)外隧道施工時(shí)采用噴混凝土機(jī)械手 ,真正實(shí)現(xiàn)了工裝的配套，既環(huán)保又安全， 可以真正控制支護(hù)質(zhì)量，同時(shí)還可以因回彈比例小而有效降低施工成本。國(guó)外承苞商的各生產(chǎn)線都利用較為發(fā)達(dá)的租賃市場(chǎng)， 且配套維修非常及時(shí).設(shè)備租賃特別是大型專用設(shè)備的租賃， 方式較為靈活 ,便于現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用。由于施工設(shè)備的完善配套，隧道施工作業(yè)人員每班僅7 人10人。為了盡早實(shí)現(xiàn)我國(guó)隧道施工的機(jī)械化配套施工

5、，鐵道部專門設(shè)立了“隧道圍巖穩(wěn)定性及其控制技術(shù)研究”重大研 究課題。其中，中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱中鐵隧道集團(tuán)）牽頭承擔(dān)起“隧道施工機(jī)械化配套技術(shù)及裝備研究”子課題，并依托貴廣鐵路進(jìn)行試驗(yàn)和實(shí)踐。課題借助三都、 天平山等特長(zhǎng)鐵路隧道的修建,重點(diǎn)解決開(kāi)挖與噴錨支護(hù)、裝砟與運(yùn)輸、防水板鋪設(shè)機(jī)械化施工作業(yè)線,控制圍巖變形， 完善我國(guó)軟硬巖隧道全斷面和臺(tái)階法施工的全工序作業(yè)線的機(jī)械化,盡快建立起合理的設(shè)備配套、協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，形成一套完整的具有理論指導(dǎo)、設(shè)備配套齊全且具有廣泛適應(yīng)性以及工法完善的機(jī)械化體系，以解決我國(guó)鐵路修建技術(shù)方面的設(shè)備配套及國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題.核算機(jī)械化施工和課題取得的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

6、，對(duì)評(píng)價(jià)投資規(guī)模,促進(jìn)施工進(jìn)度， 縮短工期 ,保證施工質(zhì)量和安全，提升隧道施工裝備實(shí)力與國(guó)產(chǎn)化水平，進(jìn)而形成我國(guó)鐵路機(jī)械化配套施工技術(shù)體系 具有重要意義。2009年 4 月 12 日，中鐵隧道集團(tuán)主持召開(kāi)“隧道施工機(jī)械化配套技術(shù)與裝備研究”課題實(shí)施大綱研討會(huì)，就科研 實(shí)施大綱如何完善鐵道部提出的長(zhǎng)大隧道設(shè)備配套技術(shù)及滿卒鐵道部提出的裝備國(guó)產(chǎn)化達(dá)到國(guó)際 水平的要求，對(duì)三都隧道設(shè)備配套實(shí)施如何與科研大綱配套方案相統(tǒng)一、設(shè)備投入資金來(lái)源及設(shè)備管理模式等事項(xiàng)進(jìn)行了研討。會(huì)議決定成立專門課題組，下設(shè)“長(zhǎng)大隧道機(jī)械化配套技術(shù)研究”“隧道施工裝備國(guó)產(chǎn)化研究”和“隧道施工機(jī) 械化經(jīng)濟(jì)分析研究”三個(gè)分課題，分六

7、個(gè)階段組織科研攻 關(guān)。會(huì)議要求在貴廣鐵路三都隧道選擇關(guān)鍵線路的工作面，在科研費(fèi)以外再投入1500萬(wàn)元作為新增設(shè)備購(gòu)置及三臂臺(tái)車升級(jí)改造費(fèi)用.為減少超欠挖 ,項(xiàng)目負(fù)責(zé)對(duì)已到現(xiàn)場(chǎng)的兩臺(tái)湯姆洛克鑿巖臺(tái)車進(jìn)行改造，升級(jí)為電腦臺(tái)車。會(huì)議要求課題組堅(jiān)持科研攻關(guān)實(shí)施方案的可行性、可靠性、先進(jìn)性和合感性,按照“項(xiàng)目法施工”的組織要求,把科研攻關(guān)納入到施工管理中，做到超前思維、 精心組織、 合理安排、突破重點(diǎn) ,科研階段成果指導(dǎo)施工的原則， 確?？蒲谐晒蠓忍嵘┕ば?,設(shè)備配套達(dá)到國(guó)際水平， 國(guó)產(chǎn)化水平大幅提高。會(huì)議要求課題組重視貴廣鐵路的工程實(shí)踐 ,建立以科研攻關(guān)為先導(dǎo)、以科研指導(dǎo)施工的施工管理體系。2

8、009 年 10 月 21 日，中鐵隧道集團(tuán)課題組人員在貴陽(yáng)向貴廣鐵路公司匯報(bào)“長(zhǎng)大隧道快速施工機(jī)械化配套技術(shù)”課題進(jìn)展情況 .貴廣公司就該課題提出了以下幾點(diǎn)要求：一是要深刻認(rèn)識(shí)設(shè)立課題的意義是用高科技 手段來(lái)提高鐵路施工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高隧道施工機(jī)械化程度，保證隧道施工安全。二是要改變課題轉(zhuǎn)化到施工實(shí)踐中過(guò)程較慢、轉(zhuǎn)化效果不佳的局面，使課題與施工實(shí)踐相結(jié)合，為施工服務(wù)。三是課題應(yīng)解決以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：效率問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題、安全問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題、設(shè)備與設(shè)備間工序與工序間有效銜接問(wèn)題。 四是以課題依托項(xiàng)目來(lái)推進(jìn)， 應(yīng)盡快形成規(guī)模， 盡快投入使用，要在項(xiàng)目推進(jìn)時(shí)盡快出成果。2009年 11 月

9、 10 日，中鐵隧道集團(tuán)再次主持召開(kāi)機(jī)械化配套課題專題會(huì)，討論了課題中設(shè)計(jì)的相關(guān)設(shè)備的引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。會(huì)議要求課題組和項(xiàng)目承擔(dān)單位要了解研制開(kāi)發(fā)鋼拱架安裝機(jī)的核心條件，其目的是減輕鋼拱架安裝人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)安全性，縮短工序循環(huán)時(shí)間。關(guān)于鋼拱架安裝機(jī)的開(kāi)發(fā)研制，會(huì)議明確，主要是針對(duì)兩臺(tái)階開(kāi)挖裝機(jī)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，要加緊進(jìn)行防水板自動(dòng)鋪設(shè)臺(tái)車、多功能臺(tái)架 和模板臺(tái)車標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)與制造，力保在2010年一情況下的鋼拱架立拱作業(yè),鋼拱架安裝機(jī)應(yīng)具有兩條工作臂、一個(gè)工作吊籃 ,行走形式為履帶式行走，驅(qū)動(dòng)形式為內(nèi)燃機(jī)。會(huì)議要求隧道設(shè)備制造 公司盡快按以上要求組織鋼拱架安季度末完成樣機(jī)并投入使用。會(huì)議

10、要求課題組及時(shí)總結(jié)濕噴機(jī)械手在貴廣鐵路三都隧道及其他項(xiàng)目成功應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，在全集團(tuán)內(nèi)推廣使用。目前，貴廣鐵路三都隧道出口已配置三臂鑿巖臺(tái)車2 臺(tái)、挖掘機(jī) 2 臺(tái)、裝載機(jī)4 臺(tái)、自卸汽車6 輛、仰拱移動(dòng)棧橋1 座、噴射機(jī)（ zuo4 _pen1 she4 ji1)械手 1 臺(tái)、多功能超前地質(zhì)預(yù)報(bào)鉆機(jī)1 套、可移動(dòng)整體仰拱模板1 套等,基本形成了隧道施工全斷面機(jī)械化配套作業(yè)流水線.針對(duì)三都隧道，中鐵隧道集團(tuán)加強(qiáng)了超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的工作。 項(xiàng)目部采用tsp全程貫通探測(cè) ,異常地段采用地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水、進(jìn)口多功能c6地質(zhì)水平鉆機(jī)超前鉆孔探測(cè)、地質(zhì)素描等手段對(duì)隧道施工前方的地質(zhì)、水文情況進(jìn)行綜合分析

11、，同時(shí)在每個(gè)開(kāi)挖循環(huán)鉆3 個(gè) 8 個(gè)超前炮孔近距離了解掌子面前方地質(zhì)情況。項(xiàng)目部根據(jù)量測(cè)速率的變化分級(jí)進(jìn)行管理，利用專用網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān) 控，根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，保證施工安全。開(kāi)工以來(lái)，項(xiàng)目部已多次成功預(yù)報(bào)出隧道前方的溶洞和不良地質(zhì)，避免了數(shù)次涌水和突泥的發(fā)生。開(kāi)挖方面 ,項(xiàng)目部為三都隧道出口配備了2 臺(tái)三臂鑿巖臺(tái)車， 2009年 4 月底開(kāi)始使用 ,開(kāi)挖月進(jìn)度最高達(dá)到198.6米的單口掘進(jìn)速度,目前已開(kāi)挖近400米.每臺(tái)臺(tái)車配備6 名操作人員，分兩個(gè)作業(yè)班組進(jìn)行施工。鑿巖臺(tái)車在實(shí)際使用中提高了施工工效，單孔5 米深的炮孔成孔時(shí)間為1.5 分鐘平均線性 超挖 均能控制在10 厘米以內(nèi)。同時(shí)鑿巖臺(tái)車兼顧2 分鐘，全斷面開(kāi)挖單循環(huán)時(shí)間控制在3 小時(shí) 4 小