谈隧道标准施工机械化核心技术

谈隧道施工机械化技术国内铁路隧道机械化施工是自20世纪80年代才开始，以衡广复线大瑶山隧道建设为起点，然后在大秦、南昆、京九、西康等铁路建设中推广完善，形成了各种机械化施工成套技术和设备配套模式。可以说，大瑶山隧道是国内铁路隧道钻爆法机械化施工技术发展标志，20世纪90年代西康铁路秦岭特长隧道则是全断面硬岩掘进机(TBM)施工技术发展标志。这两次技术飞越对国内隧道施工技术发展影响甚大。它不但使隧道施工进度明显加快，并且使人们结识到大规模机械化作业是此后隧道施工技术发展方向。石家庄铁道大学机械工程学院(原石家庄铁道学院机械工程分院)专家赖涤泉，长期从事铁路施工机械、液压传动与控制、隧道通风与环境控制领域教学和科研工作。她在隧道施工技术和施工机械化方面具备丰富研究和实践经验，先后主持省、部级科技攻关项目8项，刊登论文30多篇，出版著作两部，获省部级科技进步奖7项次。赖专家主持研究《秦岭特长铁路隧道施工技术》获国家科技进步一等奖。，她又主持攻克了一项铁路隧道施工机械化项目——“WZ330型隧道挖装机国产化”项目。该项目是铁道部科技筹划项目之一，是隧道迅速施工核心技术及装备研究子课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。早在，以赖涤泉专家为首课题小组就开展了技术攻关，通过一年左右设计制造及40多天、200各种小时厂内实验，WZ330型隧道挖装机于9月18日成功下线。没有机械化，就不会有迅速施工，就难以在较短时期内完毕各类大规模隧道建设任务，这一点当前在铁路建设施工公司中已形成共识。而其她各种施工技术也必要在机械化条件下来实行，并且要与机械化施工规定相适应才干继续发展下去。21世纪是隧道与地下工程更加迅速发展世纪。将来，国内交通隧道工程规模将越来越大，技术难度也越来越高。为加快工程建设，必要迅速提高机械化施工技术水平，推动国产化装备技术进步。为此，笔者采访了赖涤泉专家，她结合自己研究课题，详细地简介了国内隧道施工机械化核心技术与装备攻关改进最新动态。钻爆法施工机械化成套设备攻关近年来，国内隧道钻爆法施工机械化技术水平有逐渐下降趋势，重要体当前20世纪80年代后大量引进某些先进设备如全液压凿岩台车、低污染自卸车、喷锚三联机等设备因投入大、台班费用高已逐渐退出施工现场，取而代之是老式人工凿岩、国产设备装渣运渣、小型湿喷机喷浆衬砌等。再加之国内劳动力资源丰富，劳动力价格低，可明显减少工程造价，施工公司对国外技术依赖限度也减少了。赖专家从这种现象背后看到了积极发展趋势。她想，如果在这些低成本配套基本上通过技术创新和科技攻关，使这些“土设备”具备比较先进技术性能、作业线综合效率和安全环境，就也许完全依托自己力量形成一种符合国内现阶段国情、更有普遍推广应用前景机械化配套模式。近来来，赖专家通过大量隧道施工现场调查，与国内工程施工公司和设备生产公司进行了广泛进一步交流，走产学研相结合道路，分别针对测量、划线、钻孔作业需要多工位钻孔台架，装渣作业需要挖掘式装载机，运渣作业需要低污染自卸车或有轨车辆，喷锚作业需要自行式作业平台和喷射机械手，衬砌作业需要拼装式　(组合式)衬砌台车，钢拱架安装作业需要拱架安装机组，防水板铺设作业需要防水板铺设机，管棚及超前钻探作业需要钻注一体化机组，仰拱施工需要仰拱 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 台架及移动栈桥等隧道施工系列设备完全国产化进行立项研究，分阶段进行项目攻关，从理论到实践都获得了积极进展。以WZ330型隧道挖装机为例：赖专家在实地调研中发现，钻爆法施工中装渣工序占用大概60%作业时间，优良装载设备对提高工效、加快进度起着核心作用。当前铁路隧道施工所使用装载设备品种较多，也基本上能达到与运送设备相配套规定。但是挖掘式装载机和普通其她装渣设备不同，它是通过专门刮板输送机将石料装入后续运送车辆，作业空间小，作业效率高。在多工位钻孔台架作业空间能与之相匹配条件下，装渣作业与钻孔、喷锚作业同步进行就有了也许性，从而缩短循环时间，加快开挖速度，提高功能并且安全、迅速、节能，工作面环境好。当前，施工单位普遍采用是从德国引进ITC312挖掘装载机。该机采用电力驱动，工作面环境较好；能持续装载，效率高；在合理组织施工时能做到装运与锚喷、钻孔、测量等平行作业，缩短循环时间；加之所需作业空间较小、故障少等一系列长处，已成为重点工程首选装渣设备。但是引进ITC312型挖掘装载机不但价格昂贵，性能上也有缺陷，如履带和刮板抗磨性能较低，输送机宽度较窄，整机稳定性差，液压系统维修不以便等，因此赖专家带领课题攻关组在国产化研究中重点解决了这些问题。赖专家以为，对于大型技术装备国产化开发，应当走引进、消化、吸取、再创新道路。设计理念要新，技术起点要高，同步结合国情，分析引进产品长处与局限性，进行必要技术改进和再创新。与引进机型相比，WZ330型挖装机需要在提高装载能力、提高整机工作稳定性、扩大整机工作范畴、提高刮板输送系统和履带行走系统抗磨能力、提高液压电气系统抗磨能力、有效控制造价等六大方面进行攻关。通过项目课题组、工程施工单位和设备生产公司通力协作，按以上思路开发国产WZ330型挖装机已于9月18日成功下线，样机正在进行各种工况下工程应用实验。赖专家高兴地对笔者说，实验数据表白，实际应用效果优于引进原装产品。混凝土喷射机械手也是赖专家十分感兴趣隧道施工机械，由于采用混凝土喷射机械手进行喷浆作业对改进工人劳动条件十分重要。混凝土湿喷机能在恶劣工作环境下实现自动均匀地喷敷混凝土，在作业过程中还可调节喷射角度、速度，使其达到最佳状态，尽量减少回弹。赖专家调查发现，当前引进机械手价格高，不适于普遍推广，但如果能实现国产化，价格就会大大减少，就有条件普遍采用。因此，赖专家带领混凝土喷射机械手课题组，联合关于单位进行攻关，重要研究内容涉及工作机构(机械手)运动轨迹和多杆空间机构优化、喷锚工艺与工作 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 、整机构造形式和工作参数匹配及优化等。赖专家对笔者说，这一课题成果即将问世。凿岩台车是隧道施工典型施工机械，对于较坚硬、完整性较好围岩条件，凿岩台车钻孔速度快、单位能耗低、人工少、安全限度高、爆破质量好，仍是此后隧道施工技术发展重要趋势。但是当前凿岩台车在国内隧道施工中应用较少，大多都是手持式风枪人工钻眼，劳动强度较大，因而急需以机械化施工模式来代替。当前国内也有厂家生产凿岩台车，但赖专家以为还需在如下方面进行进一步研究。一是开发全液压凿岩台车，其技术核心是研究高性能液压凿岩机和深孔钻具、钻杆，国内曾长期开展研究，但进展缓慢，与国外产品差距较大；二是多自由度钻臂机构优化设计研究；三是台车动力和走行形式研究；四是研究采用全电脑控制，以提高作业效率和钻孔精确性。在赖专家主持攻关下，当前这一产品课题项目也获得了很大进展。自卸车当前已普遍用于隧道施工，但是国产自卸车缺陷是尾气排放量大，且一氧化碳及烟雾浓度高。赖专家以为，只要研究减少尾气污染技术和装置，就可以使大量国产自卸车变成低污染自卸车。从当前技术发展水平看，减少一氧化碳排放技术难度较大，成本也较高，但控制烟雾排放在技术上相对容易，成本也不高。虽然暂时还不能有效控制一氧化碳排放，但若能明显减少烟雾排放，对于改进隧道施工整体环境也很故意义，值得认真研究。例如，水洗法是一种溶液吸取办法，它能有效地沉淀碳粒，溶解和稀释碳氢化合物、醛类、二氧化硫等有刺激性气味气体，净化少量氮氧化合物，同步能有效减少废弃温度，减轻废弃排放噪声，是机外净化一项重要办法。当前有水箱洗涤法、喷水洗涤法、稀释器净化法等各种办法。采用水洗过滤及排气管构造优化相结合办法将可以基本实现控制污染排放目的。钻注一体机在国外隧道施工中已较成功地应用，这是针对地质构造状况复杂、施工难度较大隧道施工一把利器。赖专家说，该设备国产化重点是需要对钻杆注浆、搅拌和压浆等施工工艺进行系统研究，然后将相应工作机构进行组合和集成，形成功能较强钻注一体机。此外，赖专家对多工位钻孔台架、拼装式　(组合式)衬砌台车、拱架安装机组、防水板铺设机、仰拱模板台架及移动栈桥等施工机械也作了进一步研究和技术攻关，由于这些也是钻爆法隧道施工不可或缺机械化设备。非钻爆法施工机械开发应用研究隧道施工久有“怕软不怕硬”说法，意思是软岩或土质隧道围岩稳定性差，安全风险大，事故隐患多，支护困难，进度慢。这些固然是由软岩本质决定，但也与钻爆施工法关系密切。要变化这种现状，核心是采用非钻爆法施工，减少对围岩扰动，采用分部开挖、短进尺、快支护、早封闭办法，则可大大提高安全性。当前，适于这种施工模式设备重要是臂式掘进机、全断面掘进机和盾构。后两者用于掘进距离长隧道是最经济。自西康铁路秦岭特长隧道成功使用全断面掘进机以来，国内已引进多台大直径全断面掘进机机构成功地建设了多座水工、铁路隧道，盾构技术更是在地铁施工中得到广泛应用，这为非钻爆法施工大型技术装备国产自主创新开发打下了坚实基本。但赖专家客观地以为，若要实现完全中华人民共和国制造，还必要组织较大规模科技攻关，以解决诸多设计和制造中核心技术难题。特别是全断面掘进机机组，由于每个工程特点和对机组实际规定不同，普通在订货前都要依照工程实际状况进行设计和技术组合。这样，掌握全断面掘进机基本理论和设计办法就成为技术开发基本性工作。但当前国内在该方面研究成果甚少，必要进行全面系统研究，形成完整顿论体系，为自主创新创造条件。国内超过10公里特长隧道多采用“长隧短打”钻爆法施工方略，重要因素是受到工期限制，加之国内全断面掘进机装备研发技术滞后，引进全断面掘进机代价过高。因此赖专家从国内国情和施工经济性出发，以为变化现状重要途径是加快研发小断面掘进机。由于小断面掘进机造价低，所开发技术难度相对较低，使用时安装、运送较以便，辅助工期短，应用范畴更广，可以直接形成小断面(如辅助导坑、引水洞、地铁等)隧道。对于大断面交通隧道，可以用小断面掘进机施工超前导洞，然后用钻爆法扩挖成洞，以减少辅助导坑长度和工程总量。其施工速度比钻爆法快，但造价比采用大型全断面掘进机低。技术成熟后，有也许成为特长隧道主导施工办法之一。赖专家回顾说到，20世纪70年代，国内铁路、矿山等部门曾大力研究过小断面掘进机，获得某些成果。但当时国内基本技术落后，设备故障多，产品停滞在工业性实验阶段。当前国内已具备研发先进小断面掘进机能力，是动手开发时候了。臂式掘进机是任意断面掘进机，集开挖装载与一体，对断面形状、开挖长度、循环进尺都没有限制，可以边开挖边支护，工作效率虽不及全断面掘进机及盾构，但普通比钻爆法高。国外如日本、德国、奥地利均有用臂式掘进机施工铁路隧道实例。国内煤矿巷道已普遍采用臂式掘进机，且发展越来越迅速，预计当前已有台在工作，生产商近十几家，品种约5至6种，最大截割功率300千瓦，机器重量126吨。这些设备可直接用于断面高度6米如下软岩隧道，在岩石抗压强度130米帕如下状况下有很高工作效率。平导施工月进尺可达500米至700米。赖专家通过调核对比以为，对于铁路软岩或土质隧道全断面施工，应开发更大型臂式掘进机。石家庄铁道学院(现为石家庄铁道大学)开展此产品研究，并获得初步成果，完毕了截割功率160千瓦样机设计，由于找不到应用单位，样机投产半途停滞至今。作为一种新施工技术，除了开发新大型臂式掘进机，还应研究与施工办法配套综合技术，形成完整技术体系，才干进入实用化。赖专家对笔者说，当前所带领软岩或土质隧道臂式掘进机施工技术项目课题组，综合考虑该项目重要研究内容有三大方面：一是结合铁道软岩隧道施工新特点，设计研制更大型臂式掘进机，截高不不大于9米，重量150吨左右。为减少能耗，提高工作效率，应研究开发振动截割技术；行走系和装运部抗磨技术；提高电气控制系统、液压传动与控制系统可靠性；提高工作机构辅助作业功能；对于土质隧道，要研究高效、抗粘附、耐用专用截割头。二是研究与臂式掘进机施工相适应配套技术。对于软岩和土质隧道，采用机械开挖时，迅速支护是核心。要研究在这种特殊条件下支护形式和施工办法。对于特别破碎软岩和普通土质隧道，可以采用拼装式管片衬砌，要研究管片构造及相应专用机械。若用更强固钢筋网加锚杆支护，也应由相应机械来完毕，才干真正实现支护早、支护快。三是臂式掘进机加盾壳(敞开式护盾)机械化施工模式。以臂式掘进机在工作面前方作为开挖工具，围岩支护由盾壳承担施工方式在理论上和技术上都是可行。运用盾壳可以径向注浆加固围岩，形成加强圈，也可以在盾壳前移后，在盾后施行喷锚、钢筋网、拱架、管片等支护作业。与普通全断面掘进机和盾构不同是盾壳总体长度较短，前行步长可依照掘进机截深实时调控。机组造价和运营费用都远低于盾构，更适于短距离掘进目的。这是一种更需要大胆摸索课题。从与赖专家谈话中，笔者看到了她在攻克铁路隧道迅速施工机械化核心技术系列课题项目上所付出努力和体现出来工作热情，同步也感到了她课题研究项目意义重大。由于随着国内大规模铁路建设展开，隧道建设数量将越来越多，建设原则越来越高，建设条件更加复杂。贵广铁路共新建隧道221座，总长合计占正线长度53.9%。兰渝铁路线路全长820公里，隧道230座，总长合计占线路总长72%。如果赖专家有关课题项目可以一一攻破，那么对于国内铁路隧道建设施工水平提高无疑将大有裨益。赖专家最后布满激情地说道， 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 近几年铁路建设技术装备发展过程，咱们对推动隧道施工机械化事业布满信心。国内高速铁路路基、桥梁、线路工程重大设备以及动车组技术引进、吸取、再创新过程仅用了几年时间，咱们同样可以在较短时间内全面实现隧道机械化技术装备研发，迅速推动隧道施工机械化历史进程，并与中华人民共和国隧道建设者一道开创有中华人民共和国特色隧道施工技术新时代。