小型挖掘机在公路隧道大直径竖井施工中的运用

刘畅

摘要：公路工程的大量建设不仅能保证交通事业的高效开展，还是建立各地之间的有效联系，加快经济交流，起到促进区域经济发展的重要作用。公路工程的建设质量之间关系到人们的出行安全以及各地的经济发展，为此，需要加大对公路工程的投入力度。公路工程施工的过程中可以发现，由于施工跨度较大，在施工沿线中的地形条件较为复杂，隧道施工已经成为公路工程中必不可少的一部分。而隧道施工的过程中，需要借助多种设备仪器和施工技术。从当前来看，小型挖掘机在隧道大直径竖井施工中的应用效果较为突出。

关键词：小型挖掘机；公路隧道；大直径竖井

从当前的公路工程施工作业中来看，竖井施工已经成为公路施工的重要组成部分，竖井施工技术的有效应用不仅能够提升其施工效率，还可以全面提升工程质量。但是现阶段的公路工程仍然存在很多问题，制约施工工程的顺利开展，为了提升公路工程的作业质量，相关施工人员在作业的过程中不断完善施工技术。从设备应用方面来看，装岩设备在装运的过程中消耗了大量的时间，这必定会延误工期。而在竖井施工的过程中，竖井施工效率关系到整体工程的施工效率，为此，需要加大对竖井施工作业的重视。

一、装备方案比选和设备配套定型

公路隧道施工的过程中，大直径竖井施工作业的质量和效率是保证整体工程质量的关键环节，为此，在施工作业中需要加大对大直径竖井施工的重视。为了保证作业效率和质量，需要考虑多方面的内容，对大直径竖井施工的施工设备进行有效选择，依据作业强度以及作业特点选择对应的施工设备，制定合理的装备方案，是保障隧道工程施工质量与施工效率的关键内容。由此可见，对施工装备方案进行制定与设备型号进行选择的重要性。

1、装岩方案比选

针对方案进行科学的比较与选择，就是装岩方案比选的实质。通过对现阶段公路隧道大直径竖井施工实践进行分析后可以发现，中心回转式抓岩机是在装岩过程当中所使用的最为普遍的方案。在不断实践与应用中证明可以在施工中使用折后中，但是该种方法有一定的不足，存在效率较低就是其中之一，需要在结合实际的基础上对其进行不断完善于优化。在装岩的过程当中需要充分融合工程具体要求以及周期，最终确定利用小型挖掘机进行。客观对比分析两种设备具体指标后可得出，挖掘机装岩在整体上占据绝对优势，效率指标以及成本指标较高。所以从理论角度以及实践角度来说，可以选择小型挖掘机进行一系列装岩施工工作。

2、装岩效率与提升能力的匹配

要想保证施工效率的有效提升，除了要对施工方案进行合理制定之外，还需要考虑到具体的施工作业条件，对装岩设备的能力进行合理匹配，使其与实际工程的作业需求相符，从而保证装岩效率的提升。依据工程特点确定装岩设备之后，还需要考虑到井筒直径，岩石的膨胀系数以及岩石出量等参数，从而保证装岩作业设计的合理性。依据上述参数对装岩设备的效率实行预计，为后续的作业效率提供保障。另外，在对装岩的效率实行有效设计之后，可以根据相关参数，对挖掘机装置进行合理配置，从而保证整体作业效率的提升。

3、锁扣盘与吊盘的加工改造

针对锁扣盘以及吊盘所进行的加工工作是在具体公路隧道大直径竖井施工中有效提升挖掘及应用效率的必要途径。现阶段锁扣盘以及双层吊盘在施工当中的直径不得小于12m。需要在科学设置两个提升口的基础之上保障盘中心分布的对称性，提升口设置的位置在盘面之上。在加工盘的过程当中需要面对一定程度，提升稳定性以及挖掘机在井底工作区所面对的吊桶提升等，都是挖掘机在设置长度过程当中所必须充分考虑的内容。最大不可以超过7m，其挖掘半径需要维持在6.5m以上。挖掘机选择需要在充分考虑上述情况的基础上开展，这是直观体现其效果的主要方法。

二、小型挖掘机在公路隧道大直径竖井施工中的应用

针对上述内容进行分析之后，可以发现小型挖掘机的应用效果相对突出。小型挖掘机在公路隧道大直径竖井施工作业中的应用，使得工程效率得到有效改善，对隧道大直径竖井施工所带来的突出作用主要表现在以下几个方面：

1、提升装岩效率

从公路隧道大直径竖井的挖掘机应用分析来看，产生的显著效果是装岩的时间有了明显的缩短。从具体的数据分析来看，在采用了挖掘机进行装岩后，装岩每循环的时间消耗由原来的20h缩短到了目前的11h。装岩效率相比于采用中心回转式抓岩机的效率也有了明显的提高。简言之，因为装岩的时间得到了极大的缩减，整个施工的效率有了明显的提升。换言之就是小型挖掘机的使用有效的解决了大直径竖井装岩时间的难题。

2、清底作业效率提升

在大直径竖井的具体施工中，为了对爆破钻孔的质量进行保证，在进行完一个循环之后需要对井底进行清理，这样，施工的质量效果会更加。在竖井的工作中，清底工作费时费力。从过去的施工来看，因为井底条件受限，所以采用人工清底，这种清底方式的最短时间是4h，如果遇到爆破，7至8h的现象也十分常见。采用挖掘机后，清底工作只需要安排辅助人员进行即可，清底的时间周期缩短到了1h左右。

3、经济效益提升

在公路隧道的大直径竖井施工中，采用挖掘机的第三个突出效果是实现了经济效益。从具体的分析来看，将燃油费排除在外的话，使用挖掘机不仅是节省了司机的工资，在人员投入、施工进度以及设备租赁等方面也产生了显著的效果。目前，在隧道施工中利用挖掘机的技术愈加的成熟，经济效益也在不断的进行着提升。

三、存在的问题与改进

1、通风问题

施工期间利用局扇风机进行压入式通风.若采用中心回转式抓岩机装岩，工作面需用的风量只需考虑井底施工人员之用和爆破后的炮烟排放。

2、挖掘机的保养与维修

当竖井通过的岩层为石灰岩与白云岩时，石质较坚硬，挖掘机在装岩过程中磨损严重，使用频率高、连续工作时间长，因此必须定期检查履带、挖斗并及时做好维修工作，以维持机械的最佳工作状态，尽可能地将挖掘机的故障率降至最低。

3、挖掘机的悬吊与提升

一般情况下，在地面设2台16t稳车即可完成挖掘机的悬吊工作，悬吊简便、安全性高。在打眼爆破的过程中，不用将挖掘机提升至地面（维修保养除外），可直接将其悬吊在双层吊盘下，与工作面保持一定的安全距离即可。这样有利于爆破结束后挖掘机立即下井进行装岩作业，尽可能地减少作业循环时间。

结语：

隧道工程在公路工程施工中属于重点组成部分，其施工效率和施工质量是保障公路工程整体质量的关键内容。同时，公路隧道工程的建设可以保障区域经济的快速发展，使其建设价值得到显著提升。尤其是小型挖掘机在公路隧道大直径竖井施工中的有效应用，既可以保障作业效率和作业质量，还可以全面提升設备的使用率。由此可见，针对小型挖掘机的应用进而探讨的重要意义。

参考文献：

[1]白军灿.小型挖掘机在隧道大直径竖井开挖中的应用[J].中国科技博览，2014（6）：303-303；

[2]耿爱平，张明祥.小型挖掘机在竖井中的应用[J].中国矿山工程，2015，44（6）.