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摘要：对于高速公路长大隧道施工，机械设备的选型与配套是其成败的最主要因素之一，它不仅关系到施工的速度，而且影响到安全、质量和效益。因此要特别重视机械设备的选型，并且互相之间要匹配。本文介绍了长大隧道施工中设备配套的重要性的影响因素，并分析了长大隧道机械化施工设备配套技术。
关键词：长大隧道；机械化施工；设备配套
一、隧道施工中设备配套的重要性
在隧道施中，常用的机械设备有钻爆设备（如风动凿岩机，电动空压机，内燃空压机，螺杆空压机等），装运设备（如隧道挖装机，装载机，电瓶车，矿斗车，翻车机，自卸汽车，立爪装岩机等），喷锚衬砌设备（如湿喷机，砼组合搅拌机，双液注浆泵，注浆机，管棚钻机，砂浆拌合机，砼搅拌机，轨行式砼输送车，砼输送泵，单线模板台车，抗水压模板台车等），通风设备（如轴流式通风机，轴流式通风机，射流风机等），以及其他设备（电力变压器，照明设备，制氧设备，制暖设备等）。可供选择的设备众多，但是如何选择最优化的设备以及设备组合，在保证安全施工的前提下，又能保证隧道施工的进度以及经济性，对于缩短隧道施工周期，节约成本，提高建筑质量具有重要作用。同时，多种设备同时进入隧道施工现场，如果没有明确的机械设备配套方案，对于现场的施工管理，安全控制也是一个极大的控制。总之，有效的隧道施工设备配套技术，能保机械施工期间的连续性，有效性，证施工方案的顺利的进行，同时为施工方节约成本。
二、机械设备选型配套的考虑几个关键因素
（一）施工机械要与施工环境配套
这里说的施工环境包括隧道断面尺寸.通风要求、洞内各工序布置等。单机选型上要考虑质量可靠、高效.经济、维修方便；组合配套时要考虑设备外形尺寸与隧道断面相适应.各机械之间外形尺寸要适应.配套设备之间生产能力要匹配。
（二）施工机械要与隧道土木作业配套
隧道内土木工程作业包括：供水.排水、通风、供电等。要解决好施工机械设备与土木设备的配套衔接.大型机械设备进洞.必须辅设与之相适应的中、重型运输轨道。洞内调车除采用单开道岔.对称道岔和单侧渡线外，在门架台车和二次衬砌混凝土泵后分别安放一付单开式浮放道岔。洞内运行线路宜采用四轨两线制，这样有利于运输避让。节省会车调车时间。
（三）通风设备与通风方式要配套
特长隧道无轨运输最为重要的是通风问题。现有的通风方式有：传统的压入式、巷道式、混合式等，相应风机的选型、风管的选型、风机的布置等都应与通风方式匹配。
（四）零配件
易损件等应该与主要机械配套。当主要施工机械设备已确定的时候，相应的零配件，易损件应该与主要机械配套。要解决好零配件与整机的寿命匹配问题尤其是一些部件备品，要有一定的预见性，现场应备足配件。
三、长大隧道机械化施工设备配套技术
（一）工程概况
H隧道为某高速公路控制性工程，双洞六车道，左右线隧道分离布设左线起屹桩号ZK32+447-ZK36+458，长4011m，最大埋深534m；右线起屹桩号YK32+459YK36+339，长3880m，最大埋深504m深圳端洞口段有一段小净距，中间岩柱厚度范围在29m31m之间，其余为正常间距H左线隧道深圳端位于R2300的平曲线上；H右线隧道深圳端位于R2550的平曲线上，隧道深圳端洞口浅埋偏压段主要为粉质粘土和强风化熔结凝灰岩，洞顶覆盖较薄。隧道所处位置的特殊地形地貌和环保要求，隧道施工只能从深圳端往博罗端独头掘进查阅现有文献，在没有竖井斜井及平导等辅助设施的条件下，H左线隧道独头掘进长度4011m，施工通風施工用电高压水和风施工工期短等成为施工的重点和难点因此，H左线隧道大力推进机械化配套施工，作为解决这一系列重难点突破的建设工程分项。
（二）机械化施工设备配套技术
1、钻爆作业线
在选择钻孔设备上不一味追求机械的先进化，不必全部使用353E三臂液压凿岩台车或门架式液压凿岩台车，应当结合现实国情，讲求实用。由于国内劳动力资源丰富，研究确定选用1台自制台架配10台YT-28风枪，自制台架与353E三臂液压凿岩台车或门架式液压凿岩台车相比具有以下特点：（1）适合台阶法施工特点；（2）钻孔时间与液压台车相差无几；（3）掌子面铺轨与钻孔可同时进行，缩短了每排炮的循环时间；（4）尺寸小，占用场地小；（5）自重轻，拆卸移动方便；（6）手持风枪钻孔在控制超欠挖方面比钻孔液压台车优越，降低了混凝土回填量；（7）人工费机械台班费低，可降低作业成本。
隧道进出口各使用1台斗容量1m3的PC220-6小松挖掘机进行装渣，配合3台梭式搭接有轨运输矿车，1台ZLC40B型侧卸式装载机在弃渣场平整，4～6h可出完废渣，进行下一个掘进循环。初衬支撑完后，进行仰拱施工仍然使用该挖掘机装渣。
隧道排出口各使用3台TDSF-1A14型梭式搭接有轨运输矿车、3台CDXT-12型蓄电池机车组成3组进行循环运输。每台梭式矿车一次可以装废渣10m3。蓄电池机车功率42kW，具有足够的牵引力。运输完一次循环废渣后，蓄电池机车电瓶进入充电房进行充电，梭式矿车进行保养，以便下一个循环使用。出完废渣未喷锚前用钢筋制作的支撑隔栅支撑，保证安全。
2、初期支护作业线
每个口配备2台湿喷机和2台干喷机喷射混凝土，1台350L混凝土拌合机在洞外生产混凝土或混合料，1台4m3矿车运输（湿喷混凝土用罐车运输），凿岩机配合锚杆注浆机施作锚杆等。
3、二次衬砌作业线
进出口各设置一座自动计量拌和站生产混凝土，生产能力50m3/h，配备ZLM50C装载机装料。采用3台6m3轨行式输送车运输混凝土，用电瓶车牵引到灌注地点。配备2台60m3/h的输送泵，一台浇注混凝土，一台备用。每个输送泵配备300m的输送管。采用液压式整体钢模衬砌台车衬砌，长度9m和12m各一台。另外每台台车配备一个简易台架进行灌注前的防水板安装。
4、风、水、电保障系统设备配置情况
（1）通风系统：根据进口、出口和斜井工区的实际情况，均采用长管路机械压入式通风，选用93-1型通风机（功率2×110kW）、PVC软风管（<1.3m）组成通风系统。
（2）高压供风系统布置：每个口配置4台20（出口为22）m3/min电动空压机，另备一台应急。高压风管选用<150mm的无缝钢管，供风枪、混凝土喷射机、风镐等风动机具（机械）的动力用风。
（3）高压供水：在洞外水源处设蓄水池，安设高压水泵，铺设水管，将水压至高位水池，水管采用<125mm的无缝钢管，洞内使用<80mm无缝钢管作供水管路。
（4）隧道供电：由甲方提供的35kV电力干线下载至洞口附近，各个口安设三台变压器供施工用电，并分别考虑内燃发电机备用。另外，安排一台变压器（S9315/10/0.4型）进洞，随着开挖工作面的延伸而不断前移，以保证洞内施工设备的正常运转。
结束语
隧道施工的出路在于机械化，要有不同模式的机械配套方式，以适应不同长度隧道的需要。这是实现隧道快速施工，保证施工安全，确保工程质量的基础。
本次长大铁路隧道施工机械化配套和快速施工技术是成功的，并有了较大突破，达到了预期目标。
参考文献：
[1]貌新光.野三关隧道进口机械化施工设备配套技术[J].山西建筑，2008年12期.
[2]向前进.长大隧道机械化施工设备配套与环保[J].建筑机械化，2010年11期.
关键词：长大隧道；机械化施工；设备配套
一、隧道施工中设备配套的重要性
在隧道施中，常用的机械设备有钻爆设备（如风动凿岩机，电动空压机，内燃空压机，螺杆空压机等），装运设备（如隧道挖装机，装载机，电瓶车，矿斗车，翻车机，自卸汽车，立爪装岩机等），喷锚衬砌设备（如湿喷机，砼组合搅拌机，双液注浆泵，注浆机，管棚钻机，砂浆拌合机，砼搅拌机，轨行式砼输送车，砼输送泵，单线模板台车，抗水压模板台车等），通风设备（如轴流式通风机，轴流式通风机，射流风机等），以及其他设备（电力变压器，照明设备，制氧设备，制暖设备等）。可供选择的设备众多，但是如何选择最优化的设备以及设备组合，在保证安全施工的前提下，又能保证隧道施工的进度以及经济性，对于缩短隧道施工周期，节约成本，提高建筑质量具有重要作用。同时，多种设备同时进入隧道施工现场，如果没有明确的机械设备配套方案，对于现场的施工管理，安全控制也是一个极大的控制。总之，有效的隧道施工设备配套技术，能保机械施工期间的连续性，有效性，证施工方案的顺利的进行，同时为施工方节约成本。
二、机械设备选型配套的考虑几个关键因素
（一）施工机械要与施工环境配套
这里说的施工环境包括隧道断面尺寸.通风要求、洞内各工序布置等。单机选型上要考虑质量可靠、高效.经济、维修方便；组合配套时要考虑设备外形尺寸与隧道断面相适应.各机械之间外形尺寸要适应.配套设备之间生产能力要匹配。
（二）施工机械要与隧道土木作业配套
隧道内土木工程作业包括：供水.排水、通风、供电等。要解决好施工机械设备与土木设备的配套衔接.大型机械设备进洞.必须辅设与之相适应的中、重型运输轨道。洞内调车除采用单开道岔.对称道岔和单侧渡线外，在门架台车和二次衬砌混凝土泵后分别安放一付单开式浮放道岔。洞内运行线路宜采用四轨两线制，这样有利于运输避让。节省会车调车时间。
（三）通风设备与通风方式要配套
特长隧道无轨运输最为重要的是通风问题。现有的通风方式有：传统的压入式、巷道式、混合式等，相应风机的选型、风管的选型、风机的布置等都应与通风方式匹配。
（四）零配件
易损件等应该与主要机械配套。当主要施工机械设备已确定的时候，相应的零配件，易损件应该与主要机械配套。要解决好零配件与整机的寿命匹配问题尤其是一些部件备品，要有一定的预见性，现场应备足配件。
三、长大隧道机械化施工设备配套技术
（一）工程概况
H隧道为某高速公路控制性工程，双洞六车道，左右线隧道分离布设左线起屹桩号ZK32+447-ZK36+458，长4011m，最大埋深534m；右线起屹桩号YK32+459YK36+339，长3880m，最大埋深504m深圳端洞口段有一段小净距，中间岩柱厚度范围在29m31m之间，其余为正常间距H左线隧道深圳端位于R2300的平曲线上；H右线隧道深圳端位于R2550的平曲线上，隧道深圳端洞口浅埋偏压段主要为粉质粘土和强风化熔结凝灰岩，洞顶覆盖较薄。隧道所处位置的特殊地形地貌和环保要求，隧道施工只能从深圳端往博罗端独头掘进查阅现有文献，在没有竖井斜井及平导等辅助设施的条件下，H左线隧道独头掘进长度4011m，施工通風施工用电高压水和风施工工期短等成为施工的重点和难点因此，H左线隧道大力推进机械化配套施工，作为解决这一系列重难点突破的建设工程分项。
（二）机械化施工设备配套技术
1、钻爆作业线
在选择钻孔设备上不一味追求机械的先进化，不必全部使用353E三臂液压凿岩台车或门架式液压凿岩台车，应当结合现实国情，讲求实用。由于国内劳动力资源丰富，研究确定选用1台自制台架配10台YT-28风枪，自制台架与353E三臂液压凿岩台车或门架式液压凿岩台车相比具有以下特点：（1）适合台阶法施工特点；（2）钻孔时间与液压台车相差无几；（3）掌子面铺轨与钻孔可同时进行，缩短了每排炮的循环时间；（4）尺寸小，占用场地小；（5）自重轻，拆卸移动方便；（6）手持风枪钻孔在控制超欠挖方面比钻孔液压台车优越，降低了混凝土回填量；（7）人工费机械台班费低，可降低作业成本。
隧道进出口各使用1台斗容量1m3的PC220-6小松挖掘机进行装渣，配合3台梭式搭接有轨运输矿车，1台ZLC40B型侧卸式装载机在弃渣场平整，4～6h可出完废渣，进行下一个掘进循环。初衬支撑完后，进行仰拱施工仍然使用该挖掘机装渣。
隧道排出口各使用3台TDSF-1A14型梭式搭接有轨运输矿车、3台CDXT-12型蓄电池机车组成3组进行循环运输。每台梭式矿车一次可以装废渣10m3。蓄电池机车功率42kW，具有足够的牵引力。运输完一次循环废渣后，蓄电池机车电瓶进入充电房进行充电，梭式矿车进行保养，以便下一个循环使用。出完废渣未喷锚前用钢筋制作的支撑隔栅支撑，保证安全。
2、初期支护作业线
每个口配备2台湿喷机和2台干喷机喷射混凝土，1台350L混凝土拌合机在洞外生产混凝土或混合料，1台4m3矿车运输（湿喷混凝土用罐车运输），凿岩机配合锚杆注浆机施作锚杆等。
3、二次衬砌作业线
进出口各设置一座自动计量拌和站生产混凝土，生产能力50m3/h，配备ZLM50C装载机装料。采用3台6m3轨行式输送车运输混凝土，用电瓶车牵引到灌注地点。配备2台60m3/h的输送泵，一台浇注混凝土，一台备用。每个输送泵配备300m的输送管。采用液压式整体钢模衬砌台车衬砌，长度9m和12m各一台。另外每台台车配备一个简易台架进行灌注前的防水板安装。
4、风、水、电保障系统设备配置情况
（1）通风系统：根据进口、出口和斜井工区的实际情况，均采用长管路机械压入式通风，选用93-1型通风机（功率2×110kW）、PVC软风管（<1.3m）组成通风系统。
（2）高压供风系统布置：每个口配置4台20（出口为22）m3/min电动空压机，另备一台应急。高压风管选用<150mm的无缝钢管，供风枪、混凝土喷射机、风镐等风动机具（机械）的动力用风。
（3）高压供水：在洞外水源处设蓄水池，安设高压水泵，铺设水管，将水压至高位水池，水管采用<125mm的无缝钢管，洞内使用<80mm无缝钢管作供水管路。
（4）隧道供电：由甲方提供的35kV电力干线下载至洞口附近，各个口安设三台变压器供施工用电，并分别考虑内燃发电机备用。另外，安排一台变压器（S9315/10/0.4型）进洞，随着开挖工作面的延伸而不断前移，以保证洞内施工设备的正常运转。
结束语
隧道施工的出路在于机械化，要有不同模式的机械配套方式，以适应不同长度隧道的需要。这是实现隧道快速施工，保证施工安全，确保工程质量的基础。
本次长大铁路隧道施工机械化配套和快速施工技术是成功的，并有了较大突破，达到了预期目标。
参考文献：
[1]貌新光.野三关隧道进口机械化施工设备配套技术[J].山西建筑，2008年12期.
[2]向前进.长大隧道机械化施工设备配套与环保[J].建筑机械化，2010年11期.