旋挖钻机在铁路沉井施工中的应用

文/王成德

旋挖钻机现场作业图

铁路沉井施工是铁路既有线增设桥涵常见的一种施工方法，为了最大限度减小施工对既有线行车的影响，一般采用边行车边施工的方法。

铁路沉井施工，主要是为了不中断运输生产，不封锁和拆除既有铁路线路，预先在准备新增的桥涵两端通过沉井施工，设置支撑桩基，然后在桩基上架设钢便梁，通过钢便梁支撑起既有轨道，以保持列车通行。待桥涵预制工作完成后，通过短时间的“天窗”封锁要点，顶进涵洞架设桥梁，拆除钢便梁，恢复线路。

沉井施工过程中，往往因为要尽可能减小施工对既有路基的干扰，需要人工逐层开挖，为了保持沉井下沉垂度，必须分阶段开挖和下沉，每次开挖不得超范围超深度，一般每圈沉井开挖深度以1米为宜。人工开挖过程中，还必须保持井下施工人员的安全，保证井下空气通畅，当列车通过该沉井施工地点时，作业人员必须提前离开沉井至地面以上，防止因列车震动造成路基坍塌造成人身伤害事故。因为人工开挖较为缓慢，加之行车对施工影响较大，所以人工开挖沉井施工周期较长，因此行车风险也较大。

2017年，在独山子石化铁路专用线电气化改造施工中，通过多方论证，引入公路施工用的旋挖钻机进行沉井施工开挖，大大提高了施工效率，降低了人工开挖安全风险，大幅度缩短了施工周期。

公路用旋挖钻机，是通过底部带有活门的桶式回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻头提出沉井孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻挖至设计孔底标高符合设计要求。

旋挖钻机进行沉井开挖施工，替代了人工挖掘作业，排除了工人进入受限空间的作业风险，从施工效率上来计算，人工开挖一米深沉井，大致需要八个小时，然后机械吊装沉井圈，需要两个小时。旋挖钻机旋挖一口沉井，每挖进一米，大致只需要十五分钟。所以通过旋挖钻机进行沉井开挖施工作业，一方面规避了施工风险，另一方面大大缩短了施工周期，提高了施工效率，节约了施工成本，因此该施工方法可在沉井开挖中大力推广使用。