机械化施工配套在高速铁路隧道施工中的应用

王海东

摘 要：随着我国社会经济的飞速发展，我国高速铁路建设也随之开始飞速发展，同时民众的安全意识以及环保节能意识也随之变得越来越强，这就对我国高速铁路隧道施工也提出了新的要求标准。特别是随着人力成本的飞速增长、铁路隧道工程数量的飞速增长以及配套设备国产化的不断推进，对铁路隧道施工机械化就是未来发展的必然趋势。但是要想将机械化施工配套的作用完全发挥出来，还需要我国相关工作人员对其在高速铁路隧道工程施工中的应用进行不断研究分析，借此有效提升高速铁路隧道施工的效率以及质量。

关键词：机械化施工配套；高速铁路隧道施工；应用

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）05-0126-02

在我国传统高速铁路隧道工程施工的过程当中，应用最为广泛的就是人工钻爆法。但是钻爆法具备施工效率低、危险系数大以及超欠挖问题严重等多方面的不足之处，这对高速铁路隧道工程的总体质量产生了严重影响。机械化施工配套技术对于高速铁路隧道工程来说哟组合无可踢到的重要作用。通过应用该技术，能够有效提升高速铁路隧道开挖、混凝土浇筑等多方面工作的效率和质量。有鉴于此，为了达到提升高速铁路隧道工程施工的效率，在高速铁路隧道施工中应用紧跟时代发展趋势和具备时代科技力量的机械化施工配套技术就显得尤为重要。

1 机械化施工配套

在进行高速铁路隧道施工的过程当中，通过应用机械化施工配套，能够有效提升施工机械化的水平。机械化施工配套主要指的是在进行高速铁路隧道开挖、支护以及仰拱施工的过程当中应用机械化配套作业，借此提高施工效率和施工质量，借此不仅能够减轻施工人员的工作难度以及压力，同时还可以有效降低施工成本。

1.1 机械化施工配套的重点

通过机械化配套进行高速铁路隧道施工，能够有效加快高速铁路隧道施工的效率和质量。有鉴于此，在应用机械化施工配套的过程当中，施工人员需要注意以下三个方面的内容：

第一点，在应用机械化配套进行高速铁路隧道施工的过程当中，施工设备的型号以及数量都必须要严格按照机械化施工的相关要求和标准，同时应当结合高速铁路隧道工程的实际情况进行相应的选择，选择最合适的机械化设备；第二点，在正式开始机械化配套之前，施工人员必须要对机械化施工配套技术以及施工现场的实际情况进行详细了解，借此有效保障机械化施工可以满足高速铁路隧道工程的实际要求以及预期质量；第三点，对于机械化施工配套来说，施工机械化设备的质量有着无可替代的重要作用，可以说机械化设备的质量直接决定了机械化施工的效率以及质量。在这样的情况之下，施工人员应当选择价格最合理、质量最好，同时维修起来最方便的机械化设备进行高速铁路隧道施工[1]。

1.2 机械化施工配套注意事项

通过对当前我国高速铁路隧道工程建设的实际情况进行研究分析，可以发现在实际施工过程当中存在非常多的问题，例如施工环境恶劣、工程施工难度较大以及具备较大的安全风险等等等，这些问题不仅对工程施工的效率和质量产生了严重影响，同时还会对施工人员的人身安全产生威胁。有鉴于此，在高速铁路隧道工程施工中应用多功能、自动化的机械化施工配套技术就势在必行，通过该技术可以有效保障高速铁路隧道施工的安全性，同时降低施工人员的施工难度以及工作强度，提升高速铁路隧道施工的效率以及质量。因为机械化施工配套技术对于施工人员有着较高的要求标准，因此在实际施工的过程当中，施工单位必须要注意提升施工人员的机械化设备操作水平。除此之外，因为应用机械化施工配套技术的过程当中会涉及到非常多种类的仪器设备操作，因此施工单位必须要在内部建立一个完善的管理制度和控制要求，对高速铁路隧道施工现场以及施工仪器设备进行全方面严格管理，有效提升设备的作用率，加快高速铁路隧道工程的施工进程[2]。

2 应用机械化施工配套进行高速铁路隧道施工的重要性

现今，在我国告诉铁路隧道施工过程当中，应用最为广泛的施工法主要是钻爆法、新奥法以及盾构法。其中钻爆法由于成本消耗最低，操作十分简单以及实用性非常强等多方面的优势成为我国应用最为广泛的一种高速铁路隧道施工法。但是在应用该方法进行高速铁路隧道施工的过程当中，存在以下兩个方面的问题：第一点，虽然当前我国绝大多数高速铁路隧道工程施工过程当中都应用钻爆法进行施工，但是却并没有注意建立一个以钻爆法为基础的机械化施工体系，这直接导致施工人员在应用钻爆法的过程当中，无法对周边生态环境进行有效控制，同时无法对工程施工安全性进行有效保障，进而对工程施工效率产生了严重影响，并且威胁到施工工作人员的人身安全；第二点，对于钻爆法使用的仪器设备来说，岩石的稳定性有着无可替代的重要作用，其直接关系到高速铁路隧道工程的总体施工效率。此外，钻爆法之中应用的仪器设备其质量也必须要符合相关要求标准，如果其质量不过关，那么将会导致故障几率大大增加，进而对高速铁路开挖、支护以及锚喷等施工工序的施工效率和施工质量产生严重影响。有鉴于此，在高速铁路隧道施工中应用机械化施工配套就势在必行[3]。

3 机械化施工配套在高速铁路隧道施工中的应用

3.1 在高速铁路隧道开挖工作之中的应用

在传统高速铁路隧道开挖工作之中，应用的施工方法主要为人工钻爆法，使用的仪器设备主要为风动石凿岩机，不仅钻孔精准度不足，施工效率非常低下，同时还会对光面爆破工作的质量产生严重影响。通过应用机械化施工配套技术之中的三璧凿岩车进行隧道开挖作业，不仅可以实现自动化作业，降低施工人员的工作强度，同时其还能够自动控制多臂共同进行钻孔操作，实现三十米的超前钻探以及注浆加固，同时可以结合施工当地的地质情况来选择最合适的爆破支护方案，通过电液自动微调控制，有效提升施工效率的同时，提高了施工总体质量。并且应用该技术进行施工还可以实现封闭式作业，有效降低噪音、尘埃等污染对周边生态环境以及民众的日常生活产生严重影响[4]。

由此可见，机械化施工配套技术具备较强的推广性以及实用性。但是在应用三璧凿岩车进行施工的过程当中，施工人员必须要结合施工当地围岩的实际情况，对凿岩车的冲击以及推进进行合理调整，在凿岩车钻进的过程当中到达容易发生方向偏移的位置时，一定要对凿岩车的速度进行合理控制，通过低冲压、低推进的方式开展隧道开挖工作。当凿岩车抵达围岩状况较好的位置时，可以通过高冲压、高推进的方式进行钻孔。在施工过程中，施工人员必须要对推进高度、钻孔位置进行严格控制，保证开孔的位置和实现设计的标高相同，借此有效防止传统施工过程当中存在的超欠挖问题[5]。

3.2 在支护施工之中的应用

在将机械化施工配套应用到支护施工的过程当中，施工人员首先需要选择喷射质量高的湿喷机械手以及湿喷台车，同时应用与搅拌混凝土，以稳定风压空压机进行喷射工作，借此有效提升混凝土的密实性以及匀称性，有效防止出现喷射空洞以及混凝土强度不足的问题。因此，在应用喷湿机械手以及喷施台车进行支护施工的过程当中，施工人员必须要对喷射的速度、距离以及角度等方面的内容进行严格控制，借此有效降低混凝土的回弹率。在一般情况之下，喷射距离为1m时，施工人员如果让喷射速度保持在12m/s以下或者22m/s以上，那么混凝土的回弹率就会超过35%，如果喷射速度保持为17m/s，那么就可以将混凝土的回弹率控制在7%—15%之内。除此之外，当喷射工作的速度超过一定程度时，施工人员应当保持合适的喷射距离，借此有效提升喷射工作的效率以及质量，保障高速铁路隧道施工的总体质量[6]。

3.3 在仰拱施工之中的应用

在传统仰拱作业当中，主要应用的是拱弧形模板，这一模板需要应用挖掘机进行施工，因此在实际施工过程当中会出现较大的安全隐患，这在一定程度上拖慢了高速铁路隧道仰拱施工的进度。通过应用机械化施工配套技术之中的移动栈桥以及移动仰拱模架（如图1）进行施工，由于其能够自动移动，因此可以有效缩减人工钻孔以及焊接定位钢筋施工之中的工序，只需要两个施工人员就能够进行拆模工作，有效减少施工仪器设备的成本投入，降低了高速铁路隧道仰拱施工的难度。除此之外，通过将可自动移动模架投入到实际应用当中，不仅不会对栈桥之上的车辆正常通行产生影响，同时桥下可以同步进行高速铁路隧道仰拱初期支护、绑扎钢筋以及混凝土浇筑等多方面的工作，有效提升了高速铁路隧道仰拱施工效率和施工质量[7]。

4 结语

在进行高速铁路隧道施工的过程当中，通过应用机械化施工配套技术，不仅能够有效提升工程施工效率以及施工质量，同时还能够大大降低工程施工人员的工作强度和工作难度，保障施工人员的人身安全。但是要想将机械化施工配套技术的作用充分发挥出来，有效促进高速铁路隧道施工的建设进程，就必须要对施工管理、设备管理等多个方面的内容进行加强，在内部建立一个完善的施工制度，借此才可以有效保障高速铁路隧道工程的總体施工效率和施工质量。

参考文献

[1] 赵克宁.机械化施工配套在高速铁路隧道施工中的应用[J/OL].中国建材科技：1[2019-01-25].

[2] 王志坚.郑万高铁隧道大断面机械化施工关键技术研究[J].隧道建设（中英文），2018，38（08）：1257-1270.

[3] 姜银周，申百囤.大断面隧道加强型机械化施工管理及施工效果分析[J].隧道建设（中英文），2018，38（08）：1334-1341.

[4] 刘俊.我国隧道施工机械化的发展与思考[J].科学技术创新，2018（19）：110-111.

[5] 宋洪超.高速铁路隧道机械化施工配套技术分析[J].中国住宅设施，2018（02）：111-112.

[6] 郭海坡.机械化施工配套在高速铁路隧道施工中的应用[J].山西建筑，2013，39（26）：144-146.

[7] 朱琴生.高原高寒特长铁路单线隧道机械化施工配套技术应用[J].中国设备工程，2017，（10）：147-148.