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行業動態

液壓鑿巖臺車在隧道施工中推廣應用問題的研究

對液壓鑿巖臺車在隧道施工中的推廣應用進行分析研究,闡述在隧道施工中推廣液壓鑿巖臺車的工程背景,探討液壓鑿巖臺車在隧道施工中的技術優勢及經濟優勢,并對其推廣應用進行總結。

國內的長大隧道工程非常多,而液壓鑿巖臺車在此類工程中具有比較高的技術優勢。由此,液壓鑿巖臺車作為先進代表型的隧道施工設備,成為了隧道機械化施工的首要選擇,在我國鐵路隧道的建設進程中占據重要地位。

本文將對液壓鑿巖臺車在隧道施工中的推廣應用進行研究探討,驗證液壓鑿巖臺車推廣的必要性和重要性。

一、液壓鑿巖臺車在隧道施工中的應用背景

自90年代,我國開始使用TBM與盾構建造鐵路隧道技術,在此之前,由于鉆爆法的經濟高效等優點,這種技術在我國被大量推廣使用。

特別是當時將風動鑿巖機進行了變革創新,憑借其經濟便捷的特點被大量使用。

但創新后的多功能臺架配風動鑿巖機需要大量人員配合,且勞動量大、作業環境惡劣、施工速度慢,在很多長大隧道的施工中有著一定的限制。

為了提升隧道施工機械化水平,國家鐵道部從芬蘭、瑞典等國家引進了大量隧道施工機械,其中就有液壓鑿巖臺車等。

液壓鑿巖臺車有單臂、兩臂、三臂式等,也有電腦式及門架式。這一措施極大地提高了我國隧道施工的機械化水準,鐵路隧道的施工技術也隨之日益精進。

液壓鑿巖臺車具備動能消耗低、能量利用度高等優點,由此在隧道施工機械化的發展中有著一定的推廣優勢。

如今經濟水平大大提高,且鐵路隧道的建設標準也有所提升,環保意識與行業環保標準正逐漸成熟,應用液壓鑿巖臺車成為一種必然趨勢。

且2008年頒布了鐵建設函【2008】777號《關于鐵路隧道施工機械配置的指導意見》,明確要求相應的概算編制應與指導意見相適應。

二、液壓鑿巖臺車在隧道施工中的應用重點

1.液壓鑿巖臺車的型號選擇

液壓鑿巖臺車經過了不同時期的改變,從半液壓到全電腦,全智能。在60年代出現的半液壓鑿巖臺車只有臺車大臂使用了這種技術,鑿巖機還是延循風動技術。70年代中期,全液壓鑿巖臺機上市,鑿巖機才應用了液壓技術。

隧道施工設備的選定,需要綜合考量單口掘進長度、斷面面積、土壤狀態等,還要配合施工方法的要求。普遍情況是,單口掘進長度超過三公里,圍巖狀態較為穩定的中大斷面隧道,在爆破鉆孔時會選擇液壓鑿巖臺機。如果單口掘進長度低于三公里,但工程需要加快進度,也能使用液壓鑿巖臺機。

2.對隧道超挖情況的分析及控制

鑿巖臺車鉆孔的外插角相較于風動鑿巖機更大,使得周圍鉆孔較深,這是造成超挖變大的主要因素。這種情況是由于鑿巖臺車的構造使然,技術層面的超挖是很難回避的。

另外,如果施工段出現巖性差,圍巖破損時,進行爆破后,炮眼痕跡留存度小,巖體的表層在爆破后出現掉塊現象,從而導致超挖。隧道圍巖情況無法穩定,出現這種超挖不可避免,需要根據不同圍巖狀況分析考慮。一般來說,圍巖狀態越易變,出現的超挖就越多。

除上述之外,人為因素也會導致超挖。測量人員可能會在劃線時,出于“寧超勿欠的觀念”,將開挖的輪廓線向外擴張5至10厘米的范圍,這大大降低了鑿巖臺車的開孔精準度,最終造成超挖的擴增;而鑿巖臺車的操作人員對外插角的把控不夠精準,也會在操作時產生超挖的情況。類似的情況還有很多。所以,在施工的時候,需要提高管理水平,提升施工作業人員的技術水平和職業素質,嚴格遵守合理的施工準則,減少由人為因素導致的超挖現象。

為了達成爆破成效的提升,減少嚴控超挖現象,需要深入研究并改善液壓鑿巖臺車相關聯的爆破技術。

3.從經濟角度分析液壓鑿巖臺車的工作重點

從預算的角度,應該在施工前收集整理液壓鑿巖臺車的購入金額,修理和保養等費用和技術指標,方便確定鑿巖臺車的機械臺班費用,完成經濟分析工作。

詳盡統計使用液壓鑿巖臺車施工的零配件、鉆具、水電等材料的耗費量,并且要嚴格根據圍巖類別開、挖方法來分類統計,編制出隧道開挖定額。進行這些基礎工作可以幫助企業核算成本,也能及時編制修正行業施工定額,意義非凡。

統計液壓鑿巖臺車開挖隧道的進展,分析循環時間。隧道的建設在一定的時間空間匯集了人員、材料、設備等生產資源及建造技術,這些共同影響了隧道的建設效率。工程經濟分析既要仔細分析鑿巖臺車開挖作業需要的時間和速率,也要研究不同工序間綜合作用后生成的隧道建設效率。

對鑿巖臺車作業的配套技術經濟分析同樣重要。首先要明晰配套條件下的資源配置,保證勞動保護的前提下,確保施工質量安全,保證資源配置的最優化,進一步減小液壓鑿巖臺車與風動鑿巖臺車在開挖配套技術上的經濟差距,體現液壓鑿巖臺車的優勢。

三、如何發揮液壓鑿巖臺車的技術優勢

液壓鑿巖臺車在技術優勢和技術先進性是客觀存在的,需要更好地發揮其技術優勢,要注意以下三點。

1.液壓鑿巖臺車與風動鑿巖機各有優勢,需合理分配

隧道施工機械配套是很重要的部分,只有合理地配置才能充分展現績效效能,在一定投入上,獲得最大的經濟效益。其實,液壓鑿巖臺車與風動鑿巖機在隧道施工中有不同的優點,在不同的隧道類型中,也有著相應的使用前提和要求。不引入液壓鑿巖臺車在技術層面會有所損失,全部使用液壓鑿巖臺車符合國內施工需求。

2.合理編制經濟指標

許多施工單位對于液壓鑿巖臺車的應用態度消極是出于經濟效益的考慮。如果一味維持以往的經濟指標,對于液壓鑿巖臺車的應用是沒有任何幫助的。原來采用的定額只適合應用于不超過6千米的新建單雙線隧道及改擴建工程,但缺少超過6千米的隧道定額。所以,隨著如今隧道施工設備的現代化革新,相關內容的制定也需要有所變化。

3.增強設備的使用管理意識

從技術與管理方面,使用和維護液壓鑿巖臺車時,也要關注這些方面:制定合理科學的機械臺班費用;多角度開源節流,降低施工成本;確保正確常態的維修保養,保證使用狀態;確保配件采購及時正確,保證供應及時;加強作業人員的專業技術和職業素養的培訓,保障施工質量;臺車鉆爆工作一體化,加快施工效率。

結語:

液壓鑿巖臺車的技術先進性有著一定程度的保證,其發展空間還需要行業的發現和了解,對于我國的隧道建設工程,液壓鑿巖臺車還有很多發揮空間,重要的是行業如何正確認識和管理這類設備的利用。液壓鑿巖臺車的配置費用雖然較高,但是其效能可以大幅度提升施工效率,從而減少了輔助坑到的費用,也能獲得隧道提早投入試運營的經濟收益,更重要的是在施工中大大增強了人員的安全性。

(本文來自微信公眾號-中翰鑿巖)

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