基于电脑凿岩台车的应用思路分析

涂双辰

摘要：我国当前对建设环保性、低耗能、經济性的要求正逐渐提高，而凿岩台车在隧道施工中已经使用多年，在全面推广机械化施工的大背景下，传统设备及技术现已不符合时代发展的实际需求。基于此本文对电脑凿岩台车的应用思路进行分析，探讨了电脑凿岩台车的组成与主要功能概述，最后提出了具体的应用策略，以期能够为相关人员提供一定的参考借鉴。

关键词：电脑凿岩台车;凿岩台车应用;应用思路

一、电脑凿岩台车的组成与主要功能概述

（一）凿岩台车组成

在隧道施工中传统凿岩台车已经使用多年，但如仍然使用老旧的施工手段则无法满足国家要求，因此在当前机械化施工大背景下，工程施工指导思想和重点施工方向应契合时代需求，将电脑凿岩台车全面推广应用。根据国家相关部委提出的“机械化换人、自动化减人”要求，可在建设中配置电脑凿岩台车，其组成包括钻臂及凿岩机、液压系统、全电脑控制系统、工作平台及其它附属系统。

（二）凿岩台车主要功能

三臂凿岩台车施工作业效率高、环境污染少、劳动力需求少，是普通液压三臂凿岩台车的一次突破，现已成为隧道施工常用的全自动机械设备。随着科技的进步，定位精度达到了5cm以内，且能够通过超前地质勘探对当前区域的情况进行分析，结合三维扫描与远程通讯进行数据交互，配合注浆和管棚施工等功能提高建设效率，整体优势较为明显。

二、电脑凿岩台车的应用优势

（一）节省测量放样时间

电脑凿岩台车测量放样前通过导入钻孔设计图，定位仅需5～8分钟，极大的缩减了钻孔作业准备时间，且动态调整各钻臂工作任务及钻孔孔序，有效缩短整个钻孔工序时间。在炮眼及锚杆钻孔深度、角度控制过程中，电脑凿岩台车能够通过一键启动自动钻孔、清孔，保证建设符合设计要求。

（二）操作人员依赖程度低

传统液压三臂凿岩台车单机操作需4-6人，可见人力资源消耗较大，不符合工程建设资源应用要求，而反观电脑凿岩台车则能资源消耗更少，单机操作仅需1-2人，且能够使实际施工中进一步提高协同操作性。同时为保障钻孔质量、钻臂正常运行及钻孔效率，电脑凿岩台车按设计要求，在操作过程中可通过传感器实时反馈所有数据，所获取的数据能够立即输入进系统进行分析与处理，操作人员在此过程中主要起到监督施工的作用，符合工程建设要求。

（三）参数动态设计能力强

全电脑三臂凿岩台车自带WMD地质分析软件，可根据隧道断面超欠情况建筑三维模型，了解围岩软硬程度及纵向方向上的变化趋势，并将获取数据做为钻爆参数的动态调整提供依据，从而实现精准设计，同时全电脑三臂凿岩台车在参数动态设计过程中能够减少认为因素干扰，因此整体性能高于传统液压凿岩台车。

三、电脑凿岩台车的应用策略

（一）解决装药引起的超欠挖

电脑凿岩台车钻杆直径过小，在钻进过程中会出现钻杆断裂，凿岩台车建议使用 Φ45 mm 钻头，装药时使用 Φ40 mm 炸药，同时为了减少对周边围岩的扰动，需要将周边眼的 Φ40 mm 药卷更换为 Φ32mm 药卷，事先将炸药捆绑至竹片上，既节省装药时间和装药量，又能避免挂口现象的发生，提高爆破效果。

（二）全自动高效智能化钻孔

组织设计施工需要技术、管理、操作及测量等各方人员密切配合，依据预先导入车载电脑的钻孔设计图自动找点打眼、清孔，施工流程要求台车定位后通过3D扫描仪后视固定点P1和P2，得到台车位置数据。根据隧道断面信息、支护参数及台车自身性能设置钻孔参数，激活台车全自动钻孔系统，钻臂自动找点打眼。电脑台车加杆系统包括加杆器和钻杆库，可在20分钟内完成30米超前探孔作业，并形成地质报告发送至系统中做进一步分析。

（三）完善锚杆及管棚施工

职调度合理调配人员、设备、机械，不同工序之间衔接提前量要有所调整，交流解决台车施工中遇到的技术问题，以提高操作手专业技能。如台车定位后，3D扫描仪可对台车前后6m隧道轮廓进行自动扫描，逆向生成三维结构模型，为下一循环隧道钻爆参数动态设计提供依据。依靠3D扫描和智能分析系统，能够精确检测隧道湿喷混凝土厚度，为喷射混凝土工艺革新提供数据支撑，提高隧道施工的安全性及稳定性。

（四）台车机械化施工配套

为缩短整个循环工序时间，需要增加台车单次作业工作量，并根据台车功率选择合适的配套设备，具体包括高压电缆、变电器等。在此基础上应合理调配人员、设备、机械，并加强操作手的专业知识培训，以提高操作手专业技能，从而优化施工工法，减少凿岩台车进出场次数。同时工区长针对台车技术服务、操作设立考核机制进一步优化施工工法，调整施工工序，增加台车单次作业工作量，提高台车相关作业人员的主观能动性，保证台车机械化施工配套服务的有效性。

结束语：

传统液压三臂凿岩台车工作效率已无法满足隧道工程施工需求，因此应合理选用全电脑凿岩台车实现一机多用，该设备现已成为未来隧道施工发展趋势。电脑凿岩台车具有施工成本低、施工人员劳动强度低，在施工过程中可采用闭环管理模式发现问题及时调整，发挥其最大的优势，因此当前阶段应进行推广及应用，使其能够为隧道工程发展提供帮助。

参考文献：

[1]周斌. 基于全电脑凿岩台车及湿喷机组的公路隧道施工关键技术研究[D]. 重庆交通大学， 2016.

[2]袁朋飞， 张宏达. 全电脑凿岩台车在工程中的应用分析[J]. 建筑工程技术与设计，2018（22）：176-176.