浅析高速铁路隧道施工设备配套与管理

程理

（中交第三航务工程局有限公司交建工程分公司，上海 200000）

高速铁路施工中，考虑到施工造价和线路规划等综合要素，采取隧道施工方案组织项目建设。隧道施工中，应使用专业化施工设备和技术工具，对项目整体施工方案进行调整，提升项目施工整体水平，满足业主方合同需求。施工设备配套与管理也是降低施工成本，提升企业经济效益的关键，应对此提高重视力度。

1 高速铁路隧道施工设备配套要点

1.1 隧道断面规格

高速铁路施工中，应重点考虑隧道断面宽度与尺寸，根据实际情况选择施工方案，使得隧道项目建设更加科学有效。由于隧道项目属于地下工程，因此对施工中的设备选型和配套变得尤为重要，根据隧道断面规格，对施工设备进行配置，重点加强设备性能进行检查，并且控制设备本身外形尺寸与工作半径等。设备配套标准，也应考虑实际作业面，给衬砌台车足够的安全距离，确保隧道施工建设合理有序，互不干扰。根据隧道规格和具体施工要求，对设备进行配套与选型至关重要，管理人员应对此提高重视力度。

1.2 施工量与工期

隧道施工工程量的大小，决定施工设备选择。实践中，当隧道较长、投资规模较大时，应选择大型自动化较高的施工设备，确保工程项目施工效率。同时设备配套方案选择也能够缩短工期和施工成本，减少劳动力的投入，使得隧道施工满足设计方案要求。此外在现场施工中，应考虑工期因素对设备选择产生的影响，例如，针对工期紧张的项目，应考虑自动化液压设备的应用比例，可以有效延长开挖安全距离。并且对管理方式进行调整，注重一体化管理，并且选择现代化工艺，可以对项目施工过程进行控制，尤其是二次衬砌和仰拱施工中的设备配套。

1.3 环保与安全

隧道施工设备配套中，应考虑环保与安全要素，对施工隧道进行管理。实际施工中，在隧道内会产生空气污染，相关污染物主要来源于爆破过程中产生的粉尘、有害气体。考虑到人员安全与健康，在施工设备配套中，应重点考虑防护与安全用具。针对规模较大、较狭长的隧道结构中，由于通风距离较长，对污染物的稀释、扩散与清除难度较大，在施工过程中，应尽量使用电动设备，控制内燃设备的使用，减少烟雾、灰尘大量产生，确保施工安全。此外在施工中，也需要考虑噪声污染与环保问题，严格规范隧道施工技术应用。

2 隧道施工主要设备和管理措施

2.1 凿岩设备

实际施工中，凿岩机械数量的应用，需要考虑凿岩生产率和开挖断面尺寸，具体选择标准应参考以下公式：,其中Ld为每一循环钻孔的总长度，则表示开挖断面面积，Vd为凿岩机实际生产效率。通常情况下，以每分钟的掘进长度作为计算，T为开挖循环作业计划使用的时间，Tvd则表示每台凿岩机的实际工作面积。实践应用环节，凿岩设备主要包括三种类型：一是敞开式硬岩掘进机。二是单护盾式硬岩掘进机；三是双护盾式硬岩掘进机。不同类型的设备具有明显不同的工作性能，相关人员应综合考虑施工作业实际情况，对设备进行配置。例如，在某铁路工程段的施工中，技术人员选择应用了敞开式硬岩掘进机，对施工方案进行调整，设备包括德国Wirth生产的双排支撑靴结构和美国Robbins公司生产的单排支撑结构。设备管理与配置人员综合考虑了现场作业环境，由于作业面较小，为保证施工效率，选择了单排支撑结构，同时配合使用液压二衬台车，优化了整体衬砌方案，使得隧道结构更加稳定安全。

2.2 先进设备的选择与配置

铁路隧道施工中，设备使用方案的优化是关键环节，管理人员应结合施工设计要求，对机械设备进行配置，注重选择高效、经济和操作便利的自动化机械设备，使得项目施工能够安全稳定，并且按照工期进度完成。例如，在中交三航局赣深铁路七标第二项目部阿公石二号隧道选择了自动化液压栈桥、自动化液压湿喷机械手、液压水沟电缆槽台车，有效提升了现场操作能力，使得施工技术应用安全可靠。设备选择与配置中，应坚持理论联系实际原则，考虑实际情况，对设备的现场使用方案进行调整。根据不同隧道地质条件，对设备进行选择，满足施工设备优化配置要求。隧道施工运输设备选择也是重点考虑的项目，运输工具类型主要分为以下三种：第一类为无轨运输；第二类有轨运输；第三类皮带运输。无轨运输主要使用自卸车辆作为运输工具，应用环境主要是较大规模的隧道断面施工中。技术应用具有以下方面优点：灵活机动、废气碴料无需二次运输，能够有效缩短装碴时间，提升施工作业效率。但是技术应用也存在一定缺点，例如噪声、空气污染严重，容易损坏隧道基底，轮胎消耗较大，并且相关设备在小规模的隧道施工中应用受到限制。

对装碴无轨运输和有轨运输进行场景应用分析，提出掘进距离不超过1000m的隧道中首先无轨运输方案；掘进距离大于1000m时，应选择有轨运输方案。在设备的配置与管理中，应坚持统一管理原则，对设备进行集中发放和管理，并且为保证设备配置有效性，对施工机械进行分级管理、统一调度，采取完善的管理措施，对施工设备进行检查和维护，建立一机一档。目前在电缆槽、水沟施工中，多采用人工安装方式，由于空间有限，对小块模板难以进行有效固定，经常出现“跑模”问题，因此，在具体施工环节使用了液压水沟电缆槽台车，台车主要由桁架支撑系统、液压系统、行走系统和模板系统组成，通过系统之间的配合，实现对小模板的自动化安装，并且对各施工段进行优化，提升了现场施工作业能力。设备走行系统为液压驱动、轨道形式，通过液压控制模板升降，实现模板安装和拆除。一般情况下，需要根据现场施工空间，对台车高度进行设计，本次隧道项目施工中，液压水沟电缆槽台车设计长度12m,高度为7.5m，台车共设计4道桁架，间距为3m，满足施工设备配套要求。同时加强对液压系统和电气系统的维护与检查。

2.3 设备的安全管理与维护

针对隧道设备的管理而言，应将工作重点放在安全使用与维护中，组织管理人员学习设备规范用法和操作规程，并且在实践应用中，及时发现问题、解决问题。设备的管理与维护应提升到日程，设备管理人员应加强设备使用情况的现场监督，对设备使用中存在的不规范问题及时指出，提升设备管理和维护能力。在设备运转期间做好日常保养润滑工作，及时正确处理设备突发事件（重大设备故障），部门协调、人员调度、组织抢修，在现场督促抢修进度，提供必需的后勤保障服务（所需设备配件、工具等），同时分析原因，总结经验。设备使用寿命在于“润滑良好”，在施工生产中许多设备操作者还没有完全建立自觉的设备润滑维护意识，这样给设备管理人员带来很多难题是一方面，更多的是造成设备老化和生产效率降低。只有大家共同提高设备维护观念和素质,才能规避这个负面的瓶颈效应，从而延长设备的使用寿命，降低生产维护成本，最大限度地提高企业效益。

在施工设备的管理实践中，管理人员应制定有效的配置计划，对施工项目进行全面指导。设备配置计划应明确人员管理责任，在方案的正式使用前，应进行审核管理，由项目总工进行编制，并且综合考虑施工总组织设计对相关方面提出的具体要求。针对项目施工中，应用的不同型号、数量的机械设备，应进行全面考核，明确设备性能是否完整，并且在设备进场时，应做好记录，与计划项目进行对比，明确其中存在的差异，并且做出整改。针对施工设备配套与管理中存在的问题，应建立问责机制，明确主要责任人，并且对施工中的技术方案进行丰富，使得项目施工建设满足预期标准。由于大型设备施工中，应用的机械设备较多，并且功能复杂，因此需要不断优化组织方案，对管理人员和操作人员责任意识进行强化，使得安全管理和设备有效配置真正落到实处。

3 结语

综上所述，高速铁路隧道施工与建设中，应利用机械化和信息化管理措施，对隧道施工技术进行强化，将工作重点放在施工设备的配置与管理中。相关人员应对凿岩机掘进设备、装碴运输机械设备及液压栈桥进行控制，加强对设备的使用管理，并且制定完善的管理制度，对项目施工设备使用进行指导和规划，以期提升隧道整体施工进度和安全性，为机械化施工配套奠定良好基础。