浅析新设备在长大隧道施工中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析新设备在长大隧道施工中的应 用 摘要：随着铁路客运专线的高速 发展，隧道施工技术的日新月异，长大 隧道施工机械化程度得到越来越广泛的 应用，尤其在隧道初支、仰拱、水沟电 缆槽及保温中心水沟施工上采用了一系 列的新型设备和新的施工工艺，为长大 隧道施工进度、质量及效益上带来了较 好的改善。本文通过对京沈客运专线同 盛隧道初支采用湿喷机械手，仰拱、中 心保温水沟施作采用移动桁架，水沟电 缆槽采用一体机进行研究，并结合以往 常规设备施工进行对比，总结了一些适 应隧道施工的新型设备及新型工艺，为 今后铁路客运专线长大隧道施工提供了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 参考。 中国论文网 /7/view-12940939.htm Abstract： With the rapid development of railway passenger dedicated line and the rapid development of tunnel construction technology， the mechanization of long and large tunnel construction is more and more widely used， especially in the construction of the first branch， the invert， the ditch groove and the insulation center of the tunnel，a series of new equipment and new construction technology is applied， which brings improvement for the progress， quality and efficiency of the construction of long and large tunnels. This paper studies the construction of Tongsheng Tunnel of Beijing-Shenyang Passenger Dedicated Line. Wet-jet manipulator was used in the early support， mobile truss was used in inverted arch and center insulation ditch -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 construction， and integrated machine was used in the ditch cable duct. The construction methods are compared with the conventional equipment construction. Some new equipment and new technology to adapt to the construction of tunnel is summarized， which provides reference for the construction of long and large tunnels in railway passenger dedicated line. P 键词：长大隧道；客运专线； 隧道；设备；应用 Key words： long and large tunnel；passenger line；tunnel；equipment；application 中图分类号：U455 文献标识码： A 文章编号： 1006-4311（2017）17- 0145-03 1 工程概述 京沈客运专线又名京沈高铁，即 北京至沈阳铁路客运专线是中长期铁 路网规划 “四纵四横 ”客运专线主骨架 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 京哈高速铁路的重要组成部分，是铁路 “十二五”规划的重大项目。线路自北京 铁路枢纽星火站引出，途经河北省承德 市，辽宁省朝阳市、阜新市后接入沈阳 铁路枢纽沈阳站，线路全长 709 公里， 新建线路全长 697.626 公里，设计时速 350 公里。同盛隧道位于辽宁省朝阳市 大王杖子乡同盛号村。隧道全长 3780m，隧道地层岩性主要以凝灰岩、 安山岩为主。 2 新设备、新工艺应用的价值 在特长隧道施工中，机械设备的 应用是实现隧道快速施工的重要途径， 从工程的总体规划考虑，既要充分考虑 人的因素、以满足对工程的工期、质量、 安全、环保等各项要求为前提，合理进 行机械配置以满足施工需要；施工机械 应与施工环境、施工方法相配套；根据 地质条件、工期要求，通过比选，确定 切合实际机械配套施工方案；又要充分 考虑施工机械之间的配合及协调工作能 力。企业的发展战略要求，技术装备能 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 力是企业展示自己重要手段，借助于重 点大型工程，提高企业的装备能力，既 可以加快工程进度，又可以创造企业信 誉，树立企业形象，同时也促进了企业 的技术进步。 3 新设备、新工艺在隧道施工中 的应用 3.1 湿喷机械手 为保证隧道安全、快速完成施工 任务，对隧道的初期支护提出更高要求， 传统干喷法已经无法满足隧道施工质量、 环保、职业健康方面要求，而且工效较 低，采用机械化喷射混凝土作业成为喷 射混凝土发展的一种趋势。为此，项目 部自工程开工，专门引进 2 台湿喷机械 手，供隧道初期支护喷砼施工作业。 3.1.1 机械参数 本隧道采用 WXCHP25 混凝土 喷浆机（湿喷机械手） ，主要参数如表 1。 3.1.2 传统干喷机与湿喷机械手 对比 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 工作效率：湿喷机械手：喷射 混凝土最大速度可达 25m3/h，隧道喷 射混凝土平均喷射速度可达 12m3/h。普通干喷机：喷射混凝土速 度一般不超过 5m3/h。 经济效益：湿喷机械手：湿喷 作业回弹率控制在 10%15%；普通 干喷机：喷射混凝土回弹率在 30%35%。 职业健康：湿喷机械手：工作 时粉尘密度较小；普通干喷机：工作 时粉尘密度较大。产生粉尘大小直接关 系到施工人员身体健康，粉尘密度的减 小，从而减少对工人身心的危害。 质量方面：相对于干喷工艺，湿喷工艺 混凝土强度、密实度较好。对施工质量、 安全是很好的保障。 湿喷机械手施工现场照片见。 3.2 仰拱移动桁架 为提高施工工效，降低劳动者施 工强度，项目部自行设计仰拱移动桁架， 使施工便捷高效。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 仰拱移动桁架配置：仰拱桁架采 用工字钢、槽钢、角钢焊接而成，仰拱 边模采用钢板和工字钢制作而成，制作 时模板弧度与仰拱边墙部位弧度一致。 仰拱边模拼装成为整体后，采用移动模 架吊装。边模与移动模架之间采用丝杆 连接，使边模拆装实现机械升降，移动 模架通过机械起吊可前后移动。 传统仰拱模板与仰拱移动桁架对 比： 工作效率：与传统施工工艺相比， 仰拱桁架可以实现一次定位，两次浇筑 的目的。一是仰拱桁架定位后可以进行 仰拱施工，待仰拱施工完毕满足仰拱填 充施工要求后，可以拧动丝杆，将下半 部分仰拱边模提起，即可灌注仰拱填充 混凝土，从而通过机械化施工、优化工 序安排，实现了平行作业，提高了工效； 二是整体模板加固简便、牢固，线形易 于控制，从而提高施工水平以及外观质 量。 经济效益：按照每板仰拱长 12m -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 施工成本进行分析，将传统模板与新型 移动边模施工成本对比分析，对比分析 结果如表 2 所示。 3.4 水沟电缆槽一体机 隧道水沟两侧各 3 个槽（电力、 排水、通信信号） 。为确保施工进度、 质量，项目部自主引进 2 台隧道侧沟电 缆槽一体机设备。 3.4.1 水沟电缆槽一体机配置情 况 水沟电缆槽一体机设计分为门架 系统、行走系统、模板、液压系统、横 移提吊系统。 门架行走系统：门架系统采用 I25、I20 槽钢制作，横向长度 9m，门 架内车辆行走通道 7.5m（净宽） 4.3m（净高） 。行走系统：采用电动 主动轮机构。模板：采用 1cm 钢板制 作，纵向长度 12.1m。液压系统：泵 站 4 个，液压管 64 根。横移提吊系 统：横移提吊系统采用全液压油缸，在 台车两头共计设置 4 处。每处液压泵站 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 根据使用功能设置 8 个液压手柄，主要 分为垂直调整、水平调整、电力电缆槽 模板起吊、侧沟槽模板起吊、通信信号 电缆槽模板起吊、边墙槽模板起吊、边 墙水平调整上、边墙水平调整下。 3.4.2 水沟电缆槽一体机使用优 点 工作效率：1）采用水沟电缆 槽一体机施工，减少了组装模板的工作 量。通过模架把大块模板和定位系统组 成一个整体，代替传统小钢模、方木支 撑零散拼装施工。通过机械牵引将移动 模架整体移动至下一工作面，劳动强度 低、速度快。2）引入水沟电缆槽一体 机之前每施工一模水沟电缆槽需要耗时 9 小时，引入后施工耗时 4.5 小时。 外观质量：与传统模板相比线 性、线条顺直，整体性、外观质量良好。 人员组织：传统模板施工需要 8 人，水沟电缆槽一体机施工需要 5 人。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 效益分析：每循环电缆槽施作 节省工时：8 人9 小时-5 人4.5 小时 =49.5 小时，工时每循环节省费用 49.5 小时20 元/小时=990 元，节省率：（1- 5 人4.5 小时/8 人9 小时） 100%=68.75% 隧道水沟电缆槽施工效果图如图 8图 10。 4 总结 通过采用混凝土衽缁 械手、 仰拱移动桁架、保温中心水沟移动桁架、 水沟电缆槽一体机等先进的施工设备， 实现了铁路长大隧道的快速掘进施工， 为长大铁路隧道的机械化配套施工做出 了有益的探索和实践。随着铁路客运专 线的高速发展，隧道施工技术的日新月 异，长大隧道施工机械化程度将得到越 来越广泛的应用，尤其是在隧道初期支 护、仰拱衬砌施工、水