貴廣鐵路科研立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)-長(zhǎng)大隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究課件

1、科研課題建議書(shū)長(zhǎng)大隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究目 錄一、立項(xiàng)背景 二、立項(xiàng)必要性三、前期研究工作基礎(chǔ)四、解決的主要技術(shù)問(wèn)題及達(dá)到的目標(biāo)五、主要研究?jī)?nèi)容及研究方法六、年度計(jì)劃及年度目標(biāo)七、主要參研單位和研究人員 八、經(jīng)費(fèi)預(yù)算 一、立項(xiàng)背景 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2008年底，我國(guó)已經(jīng)建成的鐵路隧道總長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)4200km,在建鐵路隧道總長(zhǎng)度已超過(guò)4700km，即將開(kāi)工和規(guī)劃建設(shè)的隧道總長(zhǎng)度超過(guò)5000km,預(yù)計(jì)到2012年，我國(guó)建成通車(chē)的鐵路隧道的總數(shù)量將突破10000座，總長(zhǎng)度將突破10000公里。由此可見(jiàn)我國(guó)鐵路隧道建設(shè)的總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先世界其他國(guó)家鐵路隧道。但是我國(guó)鐵路長(zhǎng)大隧道施工的快速

2、修建技術(shù)水平、施工裝備及國(guó)產(chǎn)化總的技術(shù)發(fā)展速度緩慢，整體技術(shù)仍相當(dāng)落后，主要表現(xiàn)在： 第一，以鉆爆法為基礎(chǔ)的快速施工技術(shù)體系尚未完成，在開(kāi)挖爆破、圍巖穩(wěn)定性控制、快速支護(hù)與襯砌、機(jī)械化作業(yè)線設(shè)備配套技術(shù)、施工通風(fēng)與環(huán)境控制、施工安全與風(fēng)險(xiǎn)控制、自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理等方面，許多關(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。 第二，以鉆爆法為基礎(chǔ)的機(jī)械化設(shè)備配套幾乎只有在硬巖或圍巖穩(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)備都立足于從國(guó)外引進(jìn)，自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的品種少、質(zhì)量較差、故障多、主要技術(shù)性能參數(shù)與鐵路隧道施工條件不匹配，因而影響作業(yè)效率，難以在大多數(shù)

3、工程上形成先進(jìn)的機(jī)械化作業(yè)線，制約了全行業(yè)整體技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步。 第三，對(duì)于軟巖和土質(zhì)隧道，機(jī)械化程度配套低，大多數(shù)仍用鉆爆法或人工為主的作業(yè)，對(duì)圍巖擾動(dòng)大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，支護(hù)困難，進(jìn)度緩慢。許多施工單位，硬把基本成熟的硬巖施工機(jī)械化配套方案用于軟巖隧道，既不能形成快速施工，也不是真正意義上的機(jī)械化。 近期，集團(tuán)公司對(duì)瑞典及西班牙的三個(gè)隧道施工工地等國(guó)外隧道施工機(jī)械設(shè)備配套進(jìn)行了專(zhuān)題考察，我們的體會(huì)是：機(jī)械化程度高，配套完整。從開(kāi)挖、出碴運(yùn)輸、鉆孔注漿和錨桿、初支、噴混凝土、通風(fēng)和襯砌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)械化程度較我國(guó)高，且配套完整。他們采用三聯(lián)機(jī)械手真正實(shí)現(xiàn)了工裝的

4、配套，既環(huán)保又安全，也可以真正控制支護(hù)質(zhì)量，同時(shí)還可以因回彈比例小（一般為10%左右）而有效降低施工成本。 21世紀(jì)是隧道與地下工程更加迅速發(fā)展的世紀(jì)，未來(lái)二十年，我國(guó)交通隧道的工程規(guī)模將越來(lái)越大，技術(shù)難度也越來(lái)越高，為加快工程建設(shè)，必須解決鉆爆法長(zhǎng)大隧道快速施工，特別是快速開(kāi)挖和支護(hù)問(wèn)題，同時(shí)要迅速提高機(jī)械化施工技術(shù)水平。 為此開(kāi)展隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究，解決我國(guó)鐵路修建技術(shù)方面的快速施工、設(shè)備配套及國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題，對(duì)促進(jìn)施工進(jìn)度，縮短工期，保證施工安全，提升隧道施工裝備實(shí)力與國(guó)產(chǎn)化，形成我國(guó)修建鐵路理論技術(shù)體系水平作用重大。二、立項(xiàng)必要性 目前，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)大隧道鉆爆法無(wú)軌運(yùn)輸施工具有設(shè)備配

5、套落后、機(jī)械化施工效率低、施工工藝變化快、操作簡(jiǎn)單、各工作面實(shí)行人海戰(zhàn)術(shù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全隱患大、環(huán)境條件差等特點(diǎn)。但是，許多企業(yè)為了節(jié)約投入，減少設(shè)備投入，仍然在我國(guó)山區(qū)鐵路地質(zhì)情況多變條件下的長(zhǎng)大隧道施工中首選此方法，嚴(yán)重影響著目前鐵路又好又快的發(fā)展局面。因此對(duì)于鉆爆法“隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究”課題深入進(jìn)行科研攻關(guān)具有重要意義。 我國(guó)隧道鉆爆法施工的機(jī)械化配套及裝備研究是以衡廣鐵路復(fù)線的“大瑤山隧道”為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，引進(jìn)了四臂液壓臺(tái)車(chē)、混凝土輸送泵、12米全液壓鋼模襯砌臺(tái)車(chē)。二十多年來(lái)，我國(guó)鐵路機(jī)械化施工技術(shù)和管理人員，充分發(fā)揮聰明才智，依靠自己的辛勤努力，在鐵路長(zhǎng)大隧道機(jī)械化硬巖施工配

6、套方面取得了一定進(jìn)步，開(kāi)發(fā)和總結(jié)，配套了從開(kāi)挖與運(yùn)輸、初期支護(hù)、施工通風(fēng)、仰拱鋪底、防水作業(yè)到襯砌等機(jī)械化施工作業(yè)線，大大提高了工程質(zhì)量和施工效率。但隨著鐵路建設(shè)的大發(fā)展，中國(guó)的勞動(dòng)力成本的相對(duì)低廉，施工企業(yè)為追求利益的最大化，多采用人海戰(zhàn)術(shù)，以減少投入相對(duì)較高的機(jī)械化配套設(shè)備。再加上定額的調(diào)整，因而在鉆爆法施工的設(shè)備配套和國(guó)產(chǎn)化研究上未能更進(jìn)一步發(fā)展，反而有后退的趨勢(shì)。特別是軟巖、富水土質(zhì)隧道等工況轉(zhuǎn)化頻繁，設(shè)備配套和快速施工水平較低，因此有必要對(duì)長(zhǎng)大鐵路隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)和裝備進(jìn)行研究。 貴廣鐵路隧道眾多，占全線的54%，其中10公里以上隧道9座，借助貴廣鐵路長(zhǎng)大隧道的修建，對(duì)設(shè)備配套進(jìn)

7、行深入研究，進(jìn)一步完善隧道開(kāi)挖與運(yùn)輸、鉆注一體化、鋼拱架安裝、仰拱鋪底、自動(dòng)防水鋪設(shè)作業(yè)、施工通風(fēng)、襯砌作業(yè)線的機(jī)械化施工配套及國(guó)產(chǎn)化，使其合理配套、協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，形成一套完整的，具有理論指導(dǎo)、工法完善的機(jī)械化體系，確保施工安全、快速進(jìn)行，不僅必要，而且急需。 新建貴陽(yáng)至廣州鐵路工程中，長(zhǎng)大隧道都是大斷面單洞雙線隧道，采用鉆爆法有軌運(yùn)輸方式施工，輔助坑道設(shè)置多種多樣，施工通風(fēng)難度很大。有的長(zhǎng)大隧道存在瓦斯等不良地質(zhì)，獨(dú)頭通風(fēng)距離長(zhǎng)，施工通風(fēng)是隧道安全施工的保障，施工通風(fēng)難度大；多數(shù)長(zhǎng)大隧道有平導(dǎo)、斜井、豎井等輔助坑道，施工通風(fēng)方式復(fù)雜，施工通風(fēng)機(jī)械設(shè)備配套形式多樣。因此需結(jié)合長(zhǎng)大隧道的實(shí)際工程進(jìn)展

8、開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)研究、解決實(shí)際施工通風(fēng)難題，針對(duì)長(zhǎng)大隧道開(kāi)展施工通風(fēng)技術(shù)方案研究是十分必要的。 在鐵路隧道軟巖及不良地質(zhì)施工機(jī)械化配套方面，要從不同工況、軟硬巖分別進(jìn)行研究，切實(shí)從開(kāi)挖與運(yùn)輸、施工通風(fēng)、鉆注一體化、初期支護(hù)鋼架拼裝、仰拱鋪底、防水版自動(dòng)鋪設(shè)作業(yè)到襯砌作業(yè)的機(jī)械化施工作業(yè)線，一定程度上提高工程質(zhì)量和施工效率。但由于國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)依然相對(duì)薄弱，至目前為止，國(guó)產(chǎn)的大型液壓沖擊鉆機(jī)及配套的液壓系統(tǒng)仍然達(dá)不到性能及成本的預(yù)期要求，裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自卸汽車(chē)、混凝土輸送泵等設(shè)備由于為通用機(jī)械，合資產(chǎn)品的性能質(zhì)量及價(jià)格雖基本能夠滿(mǎn)足隧道建造預(yù)期要求，但其內(nèi)燃動(dòng)力卻造成隧道空氣的嚴(yán)重污染。鋼模板襯砌臺(tái)車(chē)由

9、于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)廣泛的設(shè)計(jì)制造應(yīng)用，但大部分設(shè)計(jì)制造的鋼模板襯砌臺(tái)車(chē)均存在剛度不足問(wèn)題，跑模事故時(shí)有發(fā)生。特別是防水板自動(dòng)鋪設(shè)、鉆注一體化、鋼拱架拼裝機(jī)等國(guó)內(nèi)沒(méi)有開(kāi)發(fā)，因此，采用全套國(guó)產(chǎn)化（含合資）設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足隧道施工作業(yè)流水線的需求，還存在很多需要繼續(xù)努力的課題研究。 自大瑤山隧道引進(jìn)全套進(jìn)口的鉆爆法隧道施工機(jī)械裝備以來(lái)，在國(guó)內(nèi)隧道建造中基本得以堅(jiān)持使用的機(jī)械設(shè)備有各型液壓鑿巖臺(tái)車(chē)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、干噴機(jī)、自卸汽車(chē)、混凝土輸送泵、鋼模板襯砌臺(tái)車(chē)等產(chǎn)品。而當(dāng)時(shí)引進(jìn)的噴砼機(jī)械手及三聯(lián)機(jī)設(shè)備在隧道施工中早已鮮有使用。由于隧道建造標(biāo)準(zhǔn)的提高，快速施工的要求，以及技術(shù)方面的進(jìn)步，當(dāng)初引進(jìn)的進(jìn)

10、口設(shè)備的種類(lèi)、型號(hào)、規(guī)格已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足隧道建造新的標(biāo)準(zhǔn)化及流水線作業(yè)要求，需要繼續(xù)開(kāi)發(fā)研究。因而，隨著鐵路建設(shè)發(fā)展趨勢(shì)、環(huán)境保護(hù)要求的提高及環(huán)保要求的強(qiáng)制實(shí)施、國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力價(jià)格的提高、隧道建設(shè)技術(shù)進(jìn)步的要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提高的要求、成本降低的要求、施工速度及安全要求的提高等，隧道建造機(jī)械化裝備的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。 在長(zhǎng)大隧道機(jī)械化配套的同時(shí)，摸清隧道快速施工機(jī)械設(shè)備配套國(guó)產(chǎn)化設(shè)施的成本，提供經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參考，為投資及施工投入的控制確定范圍，進(jìn)而檢驗(yàn)和完善隧道快速施工設(shè)備國(guó)產(chǎn)化與即將發(fā)布的新鐵路雙線隧道機(jī)械化施工概預(yù)算定額”之間的適用情況，保證各項(xiàng)配置的經(jīng)濟(jì)合理性意義將更加重大。三、前期研究工作基礎(chǔ)

11、我集團(tuán)是我國(guó)在隧道與地下工程方面特級(jí)大型專(zhuān)業(yè)化施工企業(yè)，長(zhǎng)期奮戰(zhàn)在長(zhǎng)大隧道科技開(kāi)發(fā)的前沿，承擔(dān)了大量的有關(guān)長(zhǎng)大隧道工程的科研、施工、設(shè)計(jì)和設(shè)備制造工作。特別是擁有科研所、設(shè)計(jì)院、設(shè)備制造公司以及集團(tuán)專(zhuān)家委員會(huì)和以錢(qián)七虎、施仲衡、梁文灝等一批為代表的外聘資深專(zhuān)家，在長(zhǎng)大隧道施工技術(shù)研究領(lǐng)域內(nèi)取得了許多研究成果，具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，先后主持了大瑤山長(zhǎng)大隧道、軍都山長(zhǎng)大隧道、云臺(tái)山隧道、米花嶺隧道、秦嶺隧道、廣州地鐵、城陵磯長(zhǎng)江隧道、圓梁山長(zhǎng)大隧道、烏鞘嶺長(zhǎng)大隧道、太行山長(zhǎng)大隧道和包家山公路長(zhǎng)大隧道等國(guó)內(nèi)有重大影響的科研工作，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。近20多年來(lái)完成了許多與隧道快速施工與設(shè)備配套和裝備國(guó)產(chǎn)

12、化有關(guān)的重大科研項(xiàng)目，包括國(guó)家863項(xiàng)目在內(nèi)的多項(xiàng)科研成果，國(guó)家、省部級(jí)在內(nèi)的的多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，并擁有多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明及實(shí)用新型專(zhuān)利?？蒲谐晒苯討?yīng)用到鐵路長(zhǎng)大隧道、公路長(zhǎng)大隧道、水底隧道、城市地鐵等工程的施工中，多項(xiàng)研究成果獲得了國(guó)家、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，有些成果還分別納入到鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范、鐵路隧道施工規(guī)范及公路隧道施工規(guī)范中，為我國(guó)隧道及地下工程作出了重要貢獻(xiàn)。 本課題研究工作以隧道局總工程師辦公室負(fù)責(zé)人牽頭，以王夢(mèng)恕院士為首的專(zhuān)家委員會(huì)和外聘資深專(zhuān)家梁文灝院士等為顧問(wèn)，形成以總工辦、專(zhuān)業(yè)設(shè)備中心、工程部、合同部、科研所、隧道院、設(shè)備制造公司和集團(tuán)貴廣指揮部等骨干技術(shù)人員組成的科研

13、攻關(guān)組，參加本項(xiàng)目的研究人員具有豐富的隧道與地下工程、越江隧道、山嶺長(zhǎng)大隧道設(shè)計(jì)以及新技術(shù)、新材料的開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。我們注重理論結(jié)合實(shí)踐，緊密結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展科研攻關(guān)，投入的工作人員能通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確保理論計(jì)算的正確性，以現(xiàn)場(chǎng)科研攻關(guān)階段成果指導(dǎo)施工，并在現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐中完善科研成果。 我單位部分獲國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)勵(lì)的項(xiàng)目 如表1所示。 表1 部分獲國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)的科研項(xiàng)目序號(hào)獲 獎(jiǎng) 項(xiàng) 目 名 稱(chēng)獲 獎(jiǎng) 情 況1大瑤山長(zhǎng)大鐵路長(zhǎng)大隧道修建新技術(shù)1989年獲鐵道部科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，1990年獲全國(guó)施工新技術(shù)優(yōu)秀項(xiàng)目獎(jiǎng)，1992年獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)2北京地鐵淺埋暗挖法綜合配套技

14、術(shù)1987年獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，1995年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3單線鐵路長(zhǎng)隧道快速施工配套技術(shù)與設(shè)備1998年獲南昆線優(yōu)秀科技成果一等獎(jiǎng)，1998年獲獲鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1999年獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)4鐵路隧道復(fù)合襯砌支護(hù)技術(shù)研究1988年獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)6繁華城區(qū)修建地下大型立交多功能地鐵車(chē)站綜合技術(shù)1998年獲中國(guó)鐵路工程總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，1999年獲鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)7鐵路隧道平導(dǎo)獨(dú)頭施工通風(fēng)綜合配套技術(shù)1994年獲河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)8淺埋黃土質(zhì)雙線鐵路隧道施工新技術(shù)1989年獲鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)9淺埋、偏壓、三線鐵路隧道修建綜合技術(shù)1995年獲鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)

15、10多線、大跨、淺埋隧道在巖堆中施工技術(shù)研究獲2003年度鐵道學(xué)會(huì)二等獎(jiǎng)。11雙線鐵路隧道長(zhǎng)獨(dú)頭施工通風(fēng)應(yīng)用技術(shù)及效益研究2003年度鐵道學(xué)會(huì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)12軟硬不均地層及復(fù)雜環(huán)境隧道復(fù)合盾構(gòu)的研究與掘進(jìn)技術(shù)獲2005年度中國(guó)鐵路工程總公司科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、 2006年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 13南昆鐵路綜合修建技術(shù)獲2003年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 14秦嶺隧道修建技術(shù)獲2004年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 15富水砂質(zhì)粉土層超淺埋小間距大跨城市隧道修建技術(shù)獲2005年度建設(shè)部華夏科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)16高壓、富水、巖溶、長(zhǎng)大隧道修建技術(shù)2007年、2008年度分別獲河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、 鐵道學(xué)會(huì)二等獎(jiǎng)四

16、、解決的主要技術(shù)問(wèn)題及達(dá)到的目標(biāo) 針對(duì)貴廣、蘭渝鐵路工程、施工及地質(zhì)特點(diǎn)，本課題解決的主要技術(shù)問(wèn)題和達(dá)到的目標(biāo)一個(gè)是快速施工的關(guān)鍵技術(shù)，一個(gè)是裝備問(wèn)題。 分述如下：1、軟巖及復(fù)雜地質(zhì)隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù) 軟巖、土質(zhì)隧道、大斷面破碎帶、富水、富瓦斯、地?zé)?、高危巖爆等復(fù)雜地質(zhì)條件下，由于各有特點(diǎn)，施工方法差異很大，針對(duì)性的處理手段不同，應(yīng)分別根據(jù)具體情況研究其快速施工的特殊關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)小循環(huán)、快開(kāi)挖、早支護(hù)，保證安全，控制危害發(fā)生的目的。2、長(zhǎng)大隧道機(jī)械化配套技術(shù)研究 通過(guò)本課題的研究解決以下問(wèn)題： （1）不同工況軟硬巖施工的主要機(jī)械化施工作業(yè)線的基本理論、設(shè)備配套； （2）完善并建立長(zhǎng)大隧道軟

17、硬巖施工設(shè)備配置技術(shù)體系； （3）協(xié)助有關(guān)部門(mén)進(jìn)行本技術(shù)成果的推廣應(yīng)用。 達(dá)到的目的如下：（1）形成長(zhǎng)大軟硬巖隧道全斷面和臺(tái)階法施工的設(shè)備配套體系 ；（2）通過(guò)本配套，使IV、V級(jí)圍巖在現(xiàn)有的全國(guó)施工平均開(kāi)挖進(jìn)度指標(biāo)基礎(chǔ)上提高20%以上。3、隧道施工裝備國(guó)產(chǎn)化研究； 本課題解決的主要技術(shù)問(wèn)題如下： （1）噴射混凝土機(jī)械手的研究； （2）鋼拱架拼裝機(jī)的研究； 1）拱架拼裝機(jī)應(yīng)盡可能考慮與其他工序所需的功能集成設(shè)計(jì)問(wèn)題，以減少隧道內(nèi)機(jī)械設(shè)備的數(shù)量。 2）拱架拼裝機(jī)應(yīng)有較寬廣的工作覆蓋面，可分為鐵路單線隧道、鐵路雙線隧道和公路雙線三線隧道兩類(lèi)機(jī)型。（3）移動(dòng)棧橋的研究； 1）移動(dòng)棧橋應(yīng)適于不同高度的

18、仰拱及基礎(chǔ)澆筑，適于不同長(zhǎng)度的澆筑工作長(zhǎng)度，適于最大通過(guò)載重的車(chē)輛及不同寬度的工程機(jī)械及設(shè)備，適應(yīng)于隧道原始開(kāi)挖面路況等。 2）移動(dòng)棧橋應(yīng)盡量按照模塊化方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)拼裝可組成適于不同需求的規(guī)格。 （4）防水板鋪設(shè)設(shè)備的研究； 防水板鋪設(shè)設(shè)備應(yīng)適用于不同斷面隧道的要求，適于不同規(guī)格尺寸防水板要求，具有合適的工作長(zhǎng)度滿(mǎn)足鋪設(shè)的速度要求，鋪設(shè)的操作功能應(yīng)具有自動(dòng)功能。（5）隧道挖裝機(jī)的研究； 1）隧道挖裝機(jī)應(yīng)具有較寬廣的作業(yè)覆蓋區(qū)域，小于（含）鐵路公路雙線隧道斷面以下的隧道，單臺(tái)挖裝機(jī)應(yīng)能滿(mǎn)足全斷面挖裝需求。 2）隧道挖裝機(jī)應(yīng)具有合適的挖掘生產(chǎn)率，并適于不同車(chē)輛的裝載高度和裝載長(zhǎng)度。 3）隧道

19、挖裝機(jī)應(yīng)適于隧道原始開(kāi)挖面的路況，積水的路況，充分考慮軟土路面的承載力，避免來(lái)回行駛時(shí)陷入路面，有適應(yīng)性良好的行走裝置。（6）錨桿和注漿鉆注一體化設(shè)備研究；研究滿(mǎn)足現(xiàn)代隧道凈空和快速施工要求的設(shè)備。 本課題達(dá)到的目標(biāo)如下： (1)課題研究的隧道專(zhuān)用設(shè)備與長(zhǎng)大隧道的總體施工組織設(shè)計(jì)、總體施工工序相配套，不能發(fā)生各工序間空間干涉，且實(shí)用、耐久、經(jīng)濟(jì); (2)課題研究的長(zhǎng)大隧道專(zhuān)用設(shè)備具有擴(kuò)展性，具備用于其他類(lèi)型隧道施工的能力; (3)提供全套的全新設(shè)備的技術(shù)資料； (4)完成施工工法和發(fā)明專(zhuān)利各一項(xiàng)以上。4、長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案研究；通過(guò)本項(xiàng)目研究主要解決如下問(wèn)題：（1）長(zhǎng)大隧道大斷面鉆爆法無(wú)軌運(yùn)

20、輸長(zhǎng)獨(dú)頭通風(fēng)；（2）長(zhǎng)大隧道各種輔助坑道通風(fēng)方式的合理選擇；（3）長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案開(kāi)發(fā)和施工通風(fēng)設(shè)備配套系統(tǒng)； （4）長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案數(shù)值模擬和經(jīng)濟(jì)性分析。達(dá)到的目標(biāo)：開(kāi)發(fā)出新的長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案和整體配套系統(tǒng)，使長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)化，通風(fēng)方案更加有效、經(jīng)濟(jì)、合理、可靠，為隧道施工提供良好的作業(yè)環(huán)境，既有利于勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)，又可進(jìn)一步推動(dòng)隧道施工通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展，并形成專(zhuān)利一項(xiàng)。5、隧道施工機(jī)械化經(jīng)濟(jì)分析研究解決的主要問(wèn)題：（1）為配置隧道快速施工機(jī)械化條件下的施組模型經(jīng)濟(jì)合理化，提供經(jīng)濟(jì)分析。（2）核算隧道快速施工機(jī)械化條件下的標(biāo)準(zhǔn)施組模型的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。達(dá)到的目標(biāo)：（1）隧道

21、快速施工機(jī)械化條件下，核算出新配置一套經(jīng)濟(jì)合理的施組模型需要的費(fèi)用；（2）隧道快速施工機(jī)械化條件下，建立核算施組模型，核算出各類(lèi)圍巖條件下的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（3）分析出隧道機(jī)械化快速施工條件下消耗與新的鐵路雙線隧道機(jī)械化施工概預(yù)算定額、與普通鉆爆法施工之間的對(duì)比情況。五、主要研究?jī)?nèi)容及研究方法（一）主要研究?jī)?nèi)容：1、軟巖及復(fù)雜地質(zhì)隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù) 軟巖、土質(zhì)隧道、大斷面破碎帶、富水、富瓦斯、地?zé)?、高危巖爆等復(fù)雜地質(zhì)條件下，由于各有特點(diǎn)，施工方法差異很大，針對(duì)病害的處理手段不同，研究其快速施工的特殊關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)小循環(huán)、快開(kāi)挖、早支護(hù)。2長(zhǎng)大隧道機(jī)械化配套技術(shù)研究 （1）、軟巖隧道錨桿和注漿快速鉆

22、注設(shè)備配套技術(shù)，形成“鉆注一體化”模式。（ 2）長(zhǎng)大隧道快速施工設(shè)備配置技術(shù) 建立全斷面和臺(tái)階法施工的開(kāi)挖與運(yùn)輸、初期支護(hù)鋼架安裝、仰拱及鋪底、防水版鋪設(shè)、施工通風(fēng)和二次襯砌作業(yè)線設(shè)備配套；3、隧道施工裝備國(guó)產(chǎn)化研究（1）噴射混凝土機(jī)械手的研究；（2）拱架拼裝機(jī)的研究；（3）移動(dòng)棧橋的研究；（4）防水板鋪設(shè)設(shè)備的研究；（5）隧道國(guó)產(chǎn)化挖裝機(jī)的研究；（6）錨桿和注漿鉆注一體化設(shè)備研究。 4、長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)技術(shù)研究（1）影響長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)關(guān)鍵因素及參數(shù)的研究；（2）長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案的選擇與開(kāi)發(fā)；（3）長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案的實(shí)際應(yīng)用與優(yōu)化；（4）長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)方案數(shù)值模擬和經(jīng)濟(jì)性分析；（5

23、）長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)設(shè)備配套及自動(dòng)化控制技術(shù)研究。5、隧道施工機(jī)械化經(jīng)濟(jì)分析研究（1）收集整理隧道快速施工機(jī)械化配置下的人工及機(jī)械施工產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械化快速施工條件下的機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用、主材消耗標(biāo)準(zhǔn)；（2）依據(jù)課題7其他子課題組提供隧道機(jī)械化快速施工的技術(shù)及設(shè)備配置模型，核算隧道機(jī)械化快速施工條件下的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；（3）利用綜合對(duì)比方法分析，分析隧道快速機(jī)械化施工與普通鉆爆法之間的成本情況、工期狀況，找出適合隧道機(jī)械化快速施工的經(jīng)濟(jì)范圍。 （二）主要研究方法包括總體技術(shù)路線和工作方案，參見(jiàn)圖1和圖2。六、年度計(jì)劃及年度目標(biāo)項(xiàng)目的年度計(jì)劃及年度目標(biāo)參見(jiàn)表2。年度項(xiàng)目的年度計(jì)劃及年度目標(biāo)2009第一階段：

24、立項(xiàng)調(diào)研階段（2009年1月2009年6月） 進(jìn)行國(guó)內(nèi)外技術(shù)文獻(xiàn)檢索、調(diào)查國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)大隧道的快速施工方法和設(shè)備配套情況，結(jié)合依托工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)文件、施工組織設(shè)計(jì)文件、地質(zhì)資料及施工主要難點(diǎn)的需要，編寫(xiě)科研立項(xiàng)建議書(shū)和科研實(shí)施大綱。第二階段：設(shè)備配套計(jì)劃及初步試驗(yàn)階段（2009年7月2009年12月） 在相關(guān)資料收集和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行設(shè)備配套規(guī)劃和現(xiàn)場(chǎng)初步試驗(yàn)，采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)并提出初步設(shè)備配套和裝備國(guó)產(chǎn)化階段結(jié)果。表2 項(xiàng)目的年度計(jì)劃及年度目標(biāo)2010第三階段：理論分析階段（2010年1月2010年6月）， 聯(lián)合國(guó)內(nèi)高校和設(shè)備廠商，針對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，完成相關(guān)

25、的數(shù)值模擬和理論計(jì)算工作，從理論上完善并提出初步階段研究成果。第四階段：現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用階段（2010年7月2010年12月） 完成各個(gè)試驗(yàn)段的科研測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，完善理論分析成果。根據(jù)項(xiàng)目研究進(jìn)展對(duì)項(xiàng)目的主要內(nèi)容進(jìn)行分析總結(jié)，完成并提交正式階段研究報(bào)告。2011第五階段：推廣應(yīng)用階段（2011年1月2011年6月） 根據(jù)階段成果并結(jié)合施工實(shí)際在依托工程施工中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用，不斷優(yōu)化和完善研究成果。第六階段：成果總結(jié)、評(píng)審鑒定階段（2011年7月2011年12月） 編寫(xiě)項(xiàng)目工作報(bào)告和研究報(bào)告，進(jìn)行成果總結(jié)，提升成果水平。組織項(xiàng)目研究成果的評(píng)審鑒定。七、主要參研單位和研究人員參研單位負(fù)責(zé)內(nèi)容參加人員職稱(chēng)職責(zé)中鐵隧道集團(tuán)公司總工辦隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究卓越教高組長(zhǎng)、制定方案、組織實(shí)施、階段審查、總結(jié)等中鐵隧道集團(tuán)隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究宋建平教高副組長(zhǎng)，制定方案，協(xié)調(diào)實(shí)施中鐵隧道集團(tuán)科研所隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究楊立新教高課題副組長(zhǎng)、審查，研究、總結(jié)中鐵隧道集團(tuán)工程部隧道快速施工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究方俊波教高課題副組長(zhǎng)、審查，