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1、1 目目 录录 一、 工程概况.2 二、 长洪岭大型机械化配套施工背景.2 三、 大型机械化施工设备及作业班组配置.3 四、 大型机械化配套施工优势及经验总结.4 1、TAMROCK T11S-315 三臂凿岩台车施工 .4 1.1 凿岩台车施工优势4 1.2 凿岩台车开挖施工经验总结5 1.3 凿岩台车钻设锚杆孔施工作业12 2、SIKA PM500PC 喷射混凝土机械手施工 13 2.1 机械手喷砼作业优势13 2.2 长洪岭机械手喷砼作业工法研究成果15 3、自主研制液压移动仰拱栈桥施工 15 3.1 施工使用过程栈桥优化及改造15 3.2 液压移动栈桥施工优势.17 3.3 移动式仰拱
2、栈桥施工经验总结.18 4、全液压自行式模板台车施工 20 5、隧道施工安全监控系统 20 五、 机械设备保养维修20 六、 影响隧道施工大型机械化推广因素分析21 七、 长洪岭进口大型机械化施工效果评价21 八、 附件22 2 长洪岭隧道大型机械化配套施工技术成果总结长洪岭隧道大型机械化配套施工技术成果总结 、工程概况工程概况 长洪岭隧道全长 13299m，为新建渝利铁路第二长隧，里程范围 DK170+300-DK183+599。洞内纵坡为单面上坡，自进口至出口依次为： 4 的 750m 的上坡、15.5的 11400m 的上坡及 18的 1149m 的上坡。隧道围 岩以级为主，其中：级围岩
3、 12702m，级围岩 388m，级围岩 209m。 隧道设置施工辅助坑道 3 座,其中 1#斜井位于 DK177+500 处线路右侧，与 线路大里程夹角 74，平长 1319m；2#斜井位于 DK181+850 处线路右侧，与 线路大里程夹角 35，全长 622m；横洞位于隧道 DK172+700 处线路右侧， 为折线型，共两段，前一段与线路小里程方向平面夹角 483646，前段 长 530m，后一段长 1300m，且与前一段成 1591930夹角相交，横洞总 长 1830m。 、长长洪岭大型机械化配套施工背景洪岭大型机械化配套施工背景 2008 年 7 月 8 日，铁道部发布铁路隧道施工机
4、械化配置的指导意见 （铁建设函2008777 号）要求各铁路局、各铁路公司对铁路隧道施工机械化 配置指导意见采取切实措施认真贯彻落实，并在沪昆铁路组织召开的铁路 隧道施工现场会明确要求对沪昆铁路隧道机械化配套施工及管理经验进行 大力推广。成都铁路局及渝利铁路有限责任公司结合新建渝利铁路线施工， 积极响应、落实铁道部关于隧道机械化配套指导意见的推广要求，渝利公司 考虑到我中铁隧道局是隧道施工的专业化队伍并且具有机械化配套施工相 关经验，向我单位发文关于加强渝利铁路隧道施工管理提升隧道机械化施 工水平的函（渝利铁工程函200956 号）。 我单位积极根据渝利公司安排，结合渝利标现场实际，鉴于长洪岭
5、隧 道为渝利铁路第二长隧，长洪岭隧道进口至 1#斜井正洞区间为本隧道工期 3 关键线路，工期压力大，而本段隧道地质以级围岩为主，易发挥出机械化 配套施工优势,因此选定了长洪岭隧道进口工区施工正洞段采用大型专业机 械化配套组织施工，并将大型机械化配套施工组织纳入长洪岭隧道实施性 施工组织设计，实施性施组经渝利公司审核并批准。 、大型机械化施工大型机械化施工设备设备及作及作业业班班组组配置配置 长洪岭隧道专业大型机械化配套承担施工进口 2400m 正洞及通过横洞 施工 2463m 正洞任务，施工里程范围为 DK170+300DK175+163，长度共 计 4863 延长米。 长洪岭隧道进口大型机械
6、化配套满足铁道部指导意见的有关要求。 主要机械设备配置情况如下表： 序号序号机械机械设备设备名称名称型号型号数量数量备备注注 1 三臂凿岩台车（新购） TAMROCK T11S-3152 台芬兰产 2湿喷机械手（新购）SIKA PM500PC1 台西班牙产 3 液压式移动仰拱栈 桥（自主研制） 栈桥长 38m（有效施工长度 20m）1 台 4二衬液压模板台车12m2 台 5自卸汽车红岩16 台 6混凝土运输车8m310 台 7装载机ZLC50C4 台 8挖掘机 K0BELCO SK200DOOSAN DH225 3 台 9通风机SDF（C）-No12.52 台 4 10 自动计量拌合站（供 应
7、喷射砼） JS750*21 座长洪岭进口 11 大型自动计量 集中拌合站 JS1000*21 座 方斗山拌合 站供二衬砼 12隧道施工登入系统施工人员自动登入及报警系统1 套 13其他作业台架、测量、试验设备等 隧道大型机械化配套施工作业班组配置与常规钻爆法施工配置班组主 要区别有： 1、开挖作业工班：双线铁路隧道开挖断面（约 125m2）以级围岩为例， 采用常规风钻开挖需配备 30 把风钻，36 名施工人员/班， 2 个作业班，2 台 以上 120kw 空压机（1.5 公里以内）；采用三臂凿岩台车开挖时 2 台台车需 18 名专业人员/班，即作业臂司钻员 6 名、炮工 10 名、台车司机 2
8、 人。 2、喷砼作业工班：采用隧道常规小型湿喷机需 2-3 台,每台需配 6 名作 业工人；采用 1 套机械手作业仅需 4 名专业人员/班。 3、机械维修养护班：与常规小型设备配置施工相比，大型机械化配套施 工在机械维修保养方面需更专业化的机械维修、养护班组，对班组人员技术 水准要求更高、更专业，需要专门、针对性的培养。 、大型机械化配套施工大型机械化配套施工优势优势及及经验总结经验总结 1、 、TAMROCK T11S-315 三臂三臂凿凿岩台岩台车车施工施工 1.1 凿凿岩台岩台车车施工施工优势优势 1.1.1 施工作业环境大大改善 相同断面隧道开挖若采用常规人工钻爆法施工需配置风钻数量多
9、达 30 把，钻机由空压机高压风作动力，对开挖面空气有污染，同时作业风钻会产 5 生高分贝噪音，对司钻工人身体健康有不利影响，可能会引起矽肺病、听力 下降、风湿等疾病。凿岩台车开挖采用电力作为动力，对开挖面空气污染会 很小，且与风钻相比，噪音相比较小，机械操控人员可戴防噪音耳塞，大大 降低作业环境对作业人员的伤害。 1.1.2 作业安全系数明显提高 采用人工风钻开挖，司钻人员离掌子面很近，风钻开挖时冲击振动岩面， 如果隧道掌子面岩层自稳性较差，易造成隧道拱部产生落石、掉块，易造成 人员伤害。采用凿岩台车开挖，作业臂操作人员在固定的操作台上操作钻机， 离掌子面有十几米远，处于初期支护封闭区，且操
10、作平台有顶棚保护人员安 全，可防止落石伤人，大大提高作业安全性。另外，凿岩台车的多功能升降 吊篮能配合测量放样、装药作业，相对于普通开挖作业台架灵活、更接近作 业点，也更利于作业安全性。 1.1.3 施工效率有所提高 人工风钻开挖，除噪音高、粉尘大等缺点外，循环作业时间长也是制约 施工进度的重要因素。人工风钻开挖从测量、打钻到响炮一个循环需要 4.5- 5 个小时，级围岩正常段一般进度能达到 130-150m/月。采用凿岩台车开 挖，从测量放样到起爆约 3.5-4.0 个小时，一般循环进尺可达 3.03.5m，围 岩较好时循环进尺可达 3.54m，级围岩正常段进度能达到 190-210m/月。
11、 长洪岭隧道进口采用三臂凿岩台车开挖曾创下 264m 的月进度最高记录， 其作业效率远高于人工风钻施工。 1.2 凿凿岩台岩台车车开挖施工开挖施工经验总结经验总结 司钻手是凿岩台车开挖施工的主角，作业过程中，专业司钻手应该根据 具体的围岩情况，通过准确控制作业臂钻孔角度，降低开孔误差和深度误差， 6 有效控制超欠挖，而最终达到良好的光面爆破效果。施工过程中，工区致力 于通过不断的摸索和总结，总结归纳了液压凿岩台车凿岩作业过程的四个 作业要点，即：掌握“一心五点”（隧道中心和五个开挖轮廓点），注意“一线两 端”（台车大臂与隧道中心的平行线和推进梁前后两个端点），控制“一高一 低”（台车推进梁尾与
12、地面的高度和开孔处的最低位置），把握 “一快一慢” （根据围岩情况灵活调整钻孔冲击与推进速度）。随着操作工人对这 4 个作 业要点的精确把握和熟练应用，台车超挖控制逐渐达到了 8-10cm 的稳定水 平，并在此基础上向零超欠努力尝试。经现场实践总结的施工作业控制经验 如下： 1.2.1 测量放样要求 施工中应提高钻孔点位放样特别是周边眼测量放样精度，测量组应标 示每一个炮眼位置，司钻手根据孔位施钻。 1.2.2 钻机开眼误差控制 （1）上循环爆破周边轮廓及掌子面都可能存在呈弧形、斜面等情况，且 掌子面往往凹凸不平，钻头易沿开眼处向其它方向偏移，钻进方向及钻眼间 距很难控制。施工时，可沿垂直于弧
13、形面或斜面方向先开出一个深 35cm 的浅孔，卡位后再沿该孔以正确的钻进方向钻眼。 钻头 钻杆 钻 机 钻 进 方 向 钻 头 偏 移 方 向 开 挖 方 向 钻头 钻 机 钻 进 方 向 钻杆 钻头 钻杆 钻 机 钻 进 方 向 开 挖 方 向 开 挖 方 向 7 （2）钻眼要尽量避开在一些较大的裂隙、夹层处开眼，可适当改变爆破 设计要求的钻眼位置，根据裂隙、夹层的产状，移开一定的距离，但不能使 抵抗线过大，造成爆破效果差或“挤死”现象。如果掌子面有较大的裂隙、夹 层，可用炮泥将其填塞，以减少爆生气体的损失。 （3）如果开眼位置的岩层产状比较复杂，要用低冲击低推进慢慢钻进 1015cm，直至
14、钻出的浅眼易于钻进，易于控制钻进方向为止。钻眼时，应 密切关注钻进方向的变化，发现有较大变化，如发生严重坍孔或卡钻时，就 要停钻，废弃该眼，在别处重新钻眼。 （4）辅助眼钻眼时，要根据掌子面具体情况，选择易开眼的位置钻眼， 可根据围岩的坚硬程度，节理裂隙的发育情况，岩层产状等适当调整炮眼间 距。 1.2.3 钻孔角度控制 （1）周边眼钻眼角度严重影响隧道开挖超欠挖，影响经济效益，掏槽眼 钻眼角度决定开挖进尺，影响爆破效果，是控制钻眼角度的重中之重，其它 炮眼，在不影响爆破效果的前提下，其钻孔角度可适当放宽。 施工中可采取先钻一个标准炮眼，插入炮棍，其它炮眼按此标准进行平 行钻眼的方法，或将凿岩
15、台车安装角度控制仪等方法。周边眼位置在设计开 挖轮廓线上，允许沿轮廓适当调整，间距均匀，眼口位置误差不得大于 5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线 10cm，炮眼应尽量垂直于隧道横断面， 外插角控制在 3以内。 （2）底板眼钻进时，凿岩台车推进梁尾部高度控制在在 0.30.4m 为宜。 （3）掏槽眼角度控制：在室内依爆破设计算好钻每个炮眼时台车推进梁 8 尾部与隧道中线的距离，在现场由测量人员在隧道底板测出隧道中线的位 置，由红油漆标示出来，然后在标出的隧道中线左右两侧用皮尺量出算好的 钻每个炮眼时台车推进梁尾部离隧道中线的距离，用炮棍在该处沿平行隧 道轴线方向标示出来，以作为控制掏槽眼钻眼角度的参照。 （4）如果岩层层理明显时，辅助眼方向应尽量垂直于层理面；如果岩层 节理、裂隙发育，炮眼位置应适当避开节理、裂隙，以防起爆后爆生气体大 量漏出，影响爆破效果；当由于改变钻眼方向，造成炮眼孔底抵抗线过大时， 要适当增加炮眼数量，不至于影响了爆破效果。 1.2.4 钻孔深度控制 炮眼深度是决定开挖作业循环次数的重要因素，在爆破参数中居重要 位，它影响着开挖作业循环时间、开挖进尺、爆破效果、单位材料消耗及单 位配件消耗。 钻眼深度要根据掌子面的平整度适当调整，凹处钻眼时要适当浅一些， 凸处钻眼时要适当深一些。钻眼时，要考虑凹凸不平处与要求的眼深的差距， 尽量使眼底在同一个垂直面上
