机械化施工配套在高速铁路隧道施工中的应用

张许宝

中国铁建重工集团股份有限公司 湖南长沙 410000

随着我国基础建设规模越来越大，长大隧道不断增多，新的施工工艺不断出现，技术难度也越来越高。在人工成本逐年增加，传统劳动密集型的人工钻爆法施工组织日益困难。隧道工程施工面对如何提升作业效率，提高施工安全性，改善作业环境、保证工程质量等重点和难点，而隧道机械化施工的科学、细致的选型配套，以及近几年的推广完善，在隧道施工方面，通过掘进机、特种装备等设备有效的解决的。

1 机械化配套施工现状

在郑万高铁、玉磨铁路、蒙华铁路、兰渝铁路、京福铁路、张唐铁路等铁路项目施工中，机械化配套的施工，取得了很好的效果，经各方的联合现场认证，满足施工验标要求。

目前不在铁路方面的隧道施工中，机械化配套施工得到了广泛应用，在高速公路、市政道路、海底隧道、水利工程等方面，都得到了很好的应用，并取得了斐然的业绩，在全国得到了各界的认可。

2 机械化配套适用性分析

目前在铁路隧道施工中，机械配套施工的“机群组”包含三臂凿岩台车、拱架安装台车、混凝土湿喷机组、高压注浆机、锚杆钻机、自行式仰拱栈桥、多功能防水板台车、移动式养生台架、整体移动式沟槽模板等机械，通过精心组织，合理安排，极大缩短了施工工期，同时减少了掌子面施工人员数量，确保施工安全。

（1）开挖施工。依据隧道地质特点、建造规模、断面尺寸，从施工方案、工期、安全、质量、效益、环保和职业健康要求等方面综合考虑，分为有液压式和全电脑式台车，同时根据现场需求，还分为四臂凿岩台车、三臂凿岩台车、二臂凿岩台车、单臂凿岩台车。在施工工法方面，凿岩台车的施工工法，根据围岩地质的好坏，采取全断面法、微台阶法、长台阶法等工法施工。

（2）初期支护施工。在传统施工工艺中，立拱采取的人工施工，喷浆采取的干喷、潮喷工艺，锚杆采取的是人工打钻，网片采取的是人工加工，目前采取了机械化以后，立拱、喷浆、网片加工等分别采取了拱架台车、湿喷机、锚杆钻机、网片加工焊接机。在施工工效、安全质量等方面，都有了明显的提高。

（3）仰拱、衬砌施工。在单洞施工中，自行式仰拱栈桥实现了仰拱一次成型、整体稳定性高、一次施作24m，满足安全步距及质量要求；防水板铺挂台车体现了“一降低”、“一保证”、“一同步”即劳动力降低、质量保证、衬砌钢筋与防水板同步作业；衬砌台车通过增大过车空间、实现单臂分层分窗浇筑、增加防空洞监测、端头半圆型止水带钢膜等控制措施，提高了通风、施工质量、安全、工效。

3 效果分析

实行机械化施工，进行选型配套时，经常是将若干机械或机组配成"成套机械"。所谓成套机械，是指在主要参数方面彼此协调一致而专门组成的机组，或相互联系的机组组成的"机群"。成套机械中，起主要作用的机械或机组称之为主要机械或主要机组，另外还有辅助机械或辅助机组。成套机械中的主要机械或机组决定着施工方式、方法和工程的施工进度。正确选择机械并配套成"成套机械"充分发挥机械的群体效能，可以使施工机械化达到理想的效果。

序号 项目 机械配套 人工 备注1 工效方面 高 低2 质量方面 高 低3 安全方面 高 低4 经济效益 1、人工费低2、设备费高1、人工费高2、设备费低5 社会效益 高 低

4 定位及拓展方向

在隧道施工中的“机群”、“智能”等理念的前提下，关于机械设备的进一步优化、改进，还需加大力度、深度思考，达到在各种隧道地质特点、建造规模、断面尺寸的应用。

机械化配套的拓展主要表现在凿岩台车方面的“五化”即“国产化、模块化、通用化、标准化、常用化”，同时四臂凿岩台车、增加火工品模块、高原型台车等的实现；拱架台车的二臂二篮、三臂三篮；出渣与锚杆同步作业；湿喷机的双臂作业；锚杆与注浆一体化；小断面凿岩台车的应用等。

5 结语

铁路隧道在工程建设中，复杂的建设环境和较高的建设难度，随着时代的发展，尤其是在国家西部大开发中的新疆、西藏地区，机械化配套施工的标准要求越来越高，机械设备的改进方向也在不断变化，还有很多工作需要深化和完善。