公路隧道机械化施工设备配置

倪晓鹏

摘要：公路隧道的建设能加强地区间的经济活动交流，方便国民出行，对带动地区经济发展、保证民生都具有非常重要的作用。随着我国综合国力的不断提升，各地公路隧道的建设规模不断扩大。机械设备是现代公路隧道施工中必不可少的施工设备，能最大程度提高公路隧道的施工效率，降低施工难度，节省人工成本，具有多重有点。基于此，本文围绕公路隧道机械化施工设备的配置展开研究与论述，旨在为相关人员提供参考，促进我国公路建设事业的发展。

关键词：公路隧道;机械化施工;机械设备;配置

0  引言

机械设备的使用从本质上提高了各行业的生产力，推动社会加速发展。对公路隧道建设来说，机械化使用设备配置的科学性和合理性，不仅会对施工效率产生直接的影响，还会影响施工成本的投入、施工过程的安全性等。因此，公路隧道施工过程中配置机械化施工设备时，应关注两个配置重点，一是保证机械设备配置的完备性，二是保证机械设备的综合性能，通过提高以上两方面配置质量，使公路隧道在建设过程中能依托机械设备有序施工。

1  公路隧道机械化施工设备配置的基本原则

1.1  符合工程建设要求原则

配置公路隧道机械化施工设备的首要原则，就是保证所有机械化施工设备与施工要求高度匹配。在配置机械设备之前，应对工程项目进行全面地了解，了解内容包括施工计划、施工技术、施工现场的实际条件、工程建设目标、施工进度等，还应细化机械设备的种类、规格和数量。结合公路隧道的施工计划确定接卸设备的数量，保证到场机械设备能充分满足施工强度要求;结合施工技术和施工现场的实际条件选择特殊种类的机械设备，利用机械设备充分落实相关技术;还应对确定的机械设备的性能做出要求，保证其能使用施工节奏，为工程的顺利开展提供保障。

1.2  设备间的协调性原则

在正式开展公路隧道的施工之前，应深入研究各类机械设备的性能，确保不同机械设备能在施工过程中进行有效的衔接、协调和配合。以此为基础，提高施工环节的机械化水平，使施工人员能依托机械设备降低工程施工难度，提高施工效率。

1.3  经济性原则

经济性原则应作为公路隧道机械化施工设备配置的基本原则，使施工单位获得更好的利润空间[1]。很多公路隧道工程的建设都是时间紧、任务重，作业强度非常高，此种情况下，应尽量选择旋转型机械设备，以适应高强度作业任务。若整体工程量较小，且施工时间较为充裕，可根据实际情况降低机械设备的规格，最大化节省机械设备的租用、使用成本。实际施工中，若在工程的建设过程中，需要施工单位自行负责设备的配置工作，施工单位结合工程的建设要求对机械设备进行配置，如在工程中某一机械设备的使用频率很高，则可在条件允许的情况下购置设备，若项目工程规模较小，且设备使用频率较小，则最佳配置方式应为租赁。

2  隧道施工中机械化施工设备配置

2.1  开挖作业的常用机械设备

隧道施工中对机械化设备的要求较高，至少应配置2台三臂液压凿岩台车开展进口挖掘作业，在必要的情况下还需配置凿岩钻机和移动变压器。为提高隧道施工效率，应结合工程计划合理安排机械入场时间，加强不同机械设备的协调作业，目前国内隧道施工中，在各施工环节有效衔接的情况下，从测量挖掘到爆破成型，最短施工时间可达到3h以内，大幅提高了我国隧道工程的施工水平。三臂凿岩台车和凿岩台车都是目前隧道工程施工中的常用设备，而凿岩台车对硬度大、完整度高的围岩具有较好的挖掘效果，并且钻口速度较快，势必会在未来隧道工程施工中发挥重要作用。

①通过在隧道施工中科学的应用三臂凿岩台车能在完成钻杆定位工作中，同时兼顾钻杆的固定倾角和水平倾角，与传统人工钻杆作业相比，能大幅提高钻孔质量，避免不必要的土方开挖工作。同时，三臂凿岩台车还能完成日常开挖作业的基础上，进行加深炮孔、锚杆、超前水平钻等多项施工，通过更换不同规格的钻头，还能进行小导管施工操作，适应性非常强。

②通过在隧道施工中灵活地应用凿岩台车，能有效规避落石伤人的情况出现，最大化保护施工人员的安全[2]。

2.2  裝运作业的常用机械设备

出碴作业是隧道施工中的必要工序，出碴速度会在一定程度上影响隧道的开挖速度[3]。一般情况下，需要在该环节中配置装载机完成出碴作业，结合工程建设需求灵活确定铲斗容量。为将爆破产生的石碴及时运出隧道，需要保证装载机在正式爆破前已经就位，完成爆破通风后，及时开展掌子面出碴作业。施工单位还可根据工程规模，在出碴作业中合理配备大型装运设备，与装载机协同作业，以提高出碴作业的效率和速度。

2.3  喷锚支护作业的常用机械设备

传统喷锚支护作业多采用小型湿喷机辅助作业，但是作业过程中需要加入大量外加剂，作业量大，回弹率高，可将芬兰挪曼尔特混凝土湿喷机械手与小型湿喷机进行有机地结合，对低压系统稳定器进行优化和升级，提高该施工环节的机械化程度，减少作业强度。

2.4  防水层作业的常用机械设备

目前隧道工程防水层作业中，已经用防水板铺挂台车取代了传统人工挂设防水板的施工方式，大幅提高了防水层作业的效率和速度，该机械表面拥有两条滑轨，能在施工中自动提升，施工人员只需在作业中发挥辅助作用即可，大幅减少施工难度。另外，在焊接防水板的过程中，越来越多的施工单位选择用超声波焊机代替传统电焊，避免因电焊温度过高造成焊焦的情况出现，提高施工质量[4]。

3  公路施工中机械化施工设备配置

3.1  路基路面施工的常用机械设备

公路工程通常具有工程量大、跨度大、施工环境复杂等施工特点，施工中需要使用的机械设备种类较多，在对施工设备进行配置时，也应充分遵循基本配置原则，结合工程的建设环境、建设需求、施工技术等多种因素综合的确定施工设备的规格和型号，保证能利用各类机械设备有效衔接各施工流程。公路路基路面施工主要包含两个环节，一是开挖土石方，二是填充路面，两个环节中常用的机械设备包括平地机、运输车辆、挖掘机、装载机、压路机等[5]。

3.2  公路桥梁施工的常用机械设备

公路桥梁在建设过程中的常用机械设备包括钢筋加工设备、起吊设备、模板、混凝土机等[6]。不同桥梁工程的结构可能存在差异，在进行桥梁上部结构的施工时，还可能用到悬索桥作业设备、拱桥作业设备、斜拉桥作业设备等。

4  结语：

综上所述，随着社会的进步与发展，对公路隧道工程的建设要求不断提升，结合工程建设需要科学的配置机械化设备是保证工程顺利开展、提高施工质量的基础。在实际工作中，施工单位应严格秉承机械化设备的配置原则，结合工程进度、施工强度、施工技术、施工环境等多种因素选择不同类型和规格的设备，保证各设备能在施工中有效衔接和配合，才能切实提高公路隧道工程施工环节的机械化水平。

参考文献

[1] 张铮. 公路隧道机械化施工设备配置[J]. 设备管理与维修， 2020， No.484（22）：151-153.

[2] 苟号平. 高速公路长大隧道机械化施工设备配套技术[J]. 珠江水运， 2019， No.487（15）：15-16.

[3] 官鹏. 高速公路隧道机械化施工技术探讨[J]. 建材与装饰， 2020， No.612（15）：211-212.

[4] 冯玉柱. 公路隧道机械化施工安全和职业健康的重大意义[J]. 管理学家， 2019， 000（005）：P.62-63.

[5] 白浪峰. 大跨度公路隧道机械化施工参数优化研究[J]. 水利与建筑工程学报， 2019， 017（005）：199-202，208.

[6] 黄维科， 陈加宝， 张利斌，等. 龙昌公路隧道Ⅳ级围岩大断面机械化施工技术[J]. 隧道建设（中英文）， 2020（8）.

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