铁路隧道机械化施工探讨

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【毕业论文:铁路隧道工程机械化配套施工技术探讨】施工技术类毕业论文

【毕业论文:铁路隧道工程机械化配套施工技术探讨】施工技术类毕业论文

【毕业论文:铁路隧道工程机械化配套施工技术探讨】施工技术类毕业论文兰州交通大学继续教育学院毕业论文专业(班级): 14级土木工程高起本指导教师:*** 学生姓名: *** 学号: 140051481 论文题目:铁路隧道工程机械化配套施工技术探讨毕业设计成绩评议表学生姓名 ** 班级 14级土木工程(高起本)指导教师姓名职称审阅人评语审阅人:年月日答辩委员会综合评语主席:年月日论文成绩评语内容包括:(学术)思想、方案选择、设计(论文)达到的水平、设计(论证)有无错误等。

毕业论文任务书班级:14级土木工程高起本学生姓名:** 指导老师:** 论文题目铁路隧道工程机械化配套施工技术探讨主要探讨内容在长达隧道高度机械化配套施工过程中起到的优势关键环节 i. ii. 1、确定论文题目 iii. 2、搜集、整理资料 iv. 3、编写提纲 v. 4、撰写初稿 vi. 5、改写初稿 vii. 6、定稿计划进度 1、20__.8.8~20__.8.18分析查阅资料,作好准备; 2、20__.8.20~20__.9.1编制施工组织设计及施工图预算; 3、20__.9.5~20__.9.12修改、装订;参考资料 1、铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB 10424-20__); 2、铁路隧道工程施工技术指南[20__]176号; 3、铁路隧道工程施工质量验收标准(TB 10753-20__); 4、铁路隧道工程施工安全技术规程铁建设[20__]181号; 5、铁路隧道监控量测技术规程; 6、隧道设计图; 7、铁路隧道施工参考图;诚信承诺一、所呈交的毕业设计,是本人在指导教师指导下,进行研究工作所取得的成果;二、本毕业设计的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容;三、若有不实,一经查出,请取消本人毕业实习报告成绩;承诺人(钢笔填写):年月日开题报告班级:14级土木工程高起本学生姓名:** 指导老师:** 论文题目:隧道工程机械化配套施工技术探讨一、文献综述本隧位于普洱~景洪区间,进口里程为DK302+152,出口里程为DK311+055,全长8903m。

铁路隧道机械化施工探讨

铁路隧道机械化施工探讨

பைடு நூலகம்
械 化施 工 进行 了探 讨 。 关键词: 隧道施 工 ; 机械 化 施 工 ; 铁 路 施 工
我国由于经济发展的需要 , 已修建大量的铁路隧道。在我国广大隧 道 工作者 的共 同努力 下 , 我们在 基础理论研 究 , 国外 资料收 集 、 设计 、 施 工等方面取得 了可靠 的成就 , 积累 了丰富 的经验 。 但是 , 我 国的铁 路隧道 施工快速建设 的水平 以及相应 的配套技术水平 , 施工 设备等仍然落 后与 同等时期其他发达国家的建设水平。 针对质疑隋况我们应该结合我国隧 道机械化建设的水平和现状进 行全面系统化 的总结分析 , 同时找 出限制 我 国铁路隧道机械 化施工技术 水平 的弊端 , 并进行 讨论进一步提 高我 国 隧道机 械化施工 的水平 , 以形 成具有 我国独特 的隧道理论 、 设 计及 施工
方法 。 1我 国铁路 隧道 施工机械化的发展现状
上世纪五 六十年代 , 我国 的隧道 施工主要是 以人工 施工为 主 , 小型 机械化为辅 , 施工难 度大 , 工期长 , 施工效 率极 低 , 到了六 十年 代 中期 , 我 国开始在川黔线 、 成 昆线和贵 昆线 的铁路 隧道施 工中借鉴煤矿 和矿 山的 巷道快速掘进模 式,运用 了配以 自制分风分 水器的手持 式凿 岩机械 , 以
及铲斗后卸式装渣机、 平移调车器和轨距组成装运系统等, 不过施工效 率仍然较低 。 我国的铁路隧道机械化施 工大致 从横广 复线 大瑶山隧道建 设的 2 0 世纪 8 0 年代为起点, 之后在南昆、 京九 、 大秦、 西康的铁路建设 施工 中发展完 善 , 形成多种 机械和设 备配套施工 的配套模 式 , 并且 以铁 路隧道钻爆法机械化 施工为发展标 志性技术 , 到了 2 0 世纪 9 0 年 代的西 康铁路 秦岭段特 长隧道 中全 断面硬 岩掘进机 ( T B M) 的使用 为又一 技术 发展 的标 志, 并逐渐形成模式沿用 至今 。 总结我 国铁路施 工的发展现 状 , 可 以得 到以下结论 , 我 国铁 路隧道 机械化施工分 别经历 了小型设备钻爆法施工 、 大 型无轨运输钻爆 法施工 和非钻爆法施工三个阶段, 从部分机械化作业发展到了综合机械化配套 施工的道路 , 从人工开挖 发展到 了 T B M 的使 用 , 两次技术飞跃虽 然大幅 度 的推进 了我 国铁路 隧道施 工技术 的发展 , 但是 在整体技术 和相 关 的快 速修建设备配套 技术 水平 、 施工 装备以及 国产化 程度仍然存在一 定程度 的问题 , 其主要表现在 : 1 . 1快速施工技术体 系尚待完善 。 以钻爆法 为基础 的机 械化快速 施工体系表 现在机 械化作业线 设备 配套技 术 、 施工安 全与风 险控制 、 环境控 制 、 岩溶 高压水 、 变 形治理 等方 面。 目前而 言, 许多设备配套 和关键 性技术 难题 亟待解决 , 施 工进度有较 大差别 , 事故频发 , 工程后环境治理跟不上进度 。 1 2 完善机械化设备配套 机械化 配套设备 只能 在硬岩或 者围岩稳定 性较好 的条件下才 能进 行快速 的机械 化施工 , 作业线 上 的机 械设备 国产 化程度 较低 , 影 响了机 械 的使 用寿命 和维修养护 , 同时就影 响了作业 的效 率 , 不能形 成较 为完 备的先进机械化 作业线 。特 别是喷锚 、 支护和二次混 凝土衬砌等工 序的 配套机械设备 国产化程度极低 , 完 全制约 了我 国铁 路隧道机械化施 工的

浅谈铁路隧道机械化施工技术

浅谈铁路隧道机械化施工技术

浅谈铁路隧道机械化施工技术摘要:铁路隧道工程作为一项巨大的工程,其建设周期长,劳动强度大,传统的人工开挖方法已经无法满足现代建设的要求。

而机械化施工技术的出现则大大提升了施工效率,降低了施工成本,提高了工程质量和安全性。

在隧道工程施工进度有着重要的作用,其中,应用现代的隧道机械,可自动完成钻掘、支护和出土等环节,大幅度降低了劳动强度和人力消耗;同时,机械化施工也较传统人工施工方法在施工安全和环境保护方面有了明显的提升。

综上所述,随着机械化施工技术的不断推广和应用,铁路隧道施工将逐步实现从人工操作到机械化的转变,促进了现代建设施工行业的发展。

关键词:机械化施工;施工技术;隧道机械;施工质量引言铁路隧道工程是一项巨大的工程,其建设周期长、劳动强度大,而传统的人工开挖方法已经无法满足现代建设的要求。

为此,机械化施工技术的出现极大地提升了施工效率、降低了施工成本,同时提高了工程质量和安全性。

本文旨在探讨铁路隧道机械化施工技术的应用和优势,为随着机械化施工技术的不断推广和应用,促进现代建设施工行业的发展提供参考依据。

1、铁路隧道机械化施工技术概述铁路隧道机械化施工技术是利用机械化设备和技术完成隧道工程建设的一种施工方式,主要包括隧道掘进、支护、二衬浇筑等环节。

随着建筑技术的不断发展和机械化设备的不断升级,铁路隧道机械化施工技术的种类和应用也在不断丰富和拓展。

1.1. 隧道机械的种类和性能隧道机械化施工机械主要包括全电脑三臂凿岩台、拱架安装机、数字锚杆台车、喷浆机、自行液压仰拱栈桥、衬砌台车等。

以最具代表性的三臂凿岩台车为例,如瑞典生产的阿特拉斯三臂凿岩台车,其拥有自动探钻功能,而且伸缩臂定位有操作员控制,能钻取45~64mm、6.1m深的孔洞,且三臂凿岩台车钻孔速度快,在一般围岩地带,只需3分钟就能钻一个3.5m长的孔。

三臂台车定位时可通过3D扫描仪或全站仪实现凿岩台车在隧道内的整机定位,且凿岩台车可以通电脑预先接收由办公室电脑设计完成的炮眼施工设计图,不需要人工放线来定位机械,减少了操作时间,凿岩台车定位完成后,打孔、掘进等高风险作业全部由机器施工完成,替代了传统的人工钻爆方法,减少了施工风险,提高施工质量,大幅度降低了人工劳动力,而且加快了施工进度。

铁路隧道施工机械管理方法探究

铁路隧道施工机械管理方法探究

铁路隧道施工机械管理方法探究摘要:在当前我国铁路隧道工程施工作业开展过程中,机械化施工已经成为当前我国铁路隧道工程建设的主要施工手段,其所应用的机械设备种类较为繁杂。

然而,在当前我国部分铁路隧道工程中,受各种因素的影响,导致铁路隧道工程机械设备在作业中会出现各种各样的问题,不仅会对施工进度以及质效造成一定的负面影响,同时无法保障施工安全,为施工作业人员以及机械设备操作人员带来了一定的安全隐患。

本文首先简要阐述加强公路机械设备管理维护工作的重要性以及铁路隧道工程建设中对机械设备的使用要求,重点分析当前铁路隧道工程机械施工的常见问题,并对其有效解决路径进行探究。

关键词:铁路隧道工程;机械施工;常见问题引言我国铁路隧道工程建设在近些年持续提速,同时施工技术也在不断进步,公路施工已经基本实现机械化,施工效率大幅度提升,工期缩短,工程施工质量明显提高。

公路施工中应用的各种机械设备对于整个工程而言至关重要。

但是,长期的机械化公路施工也暴露了工程过于依赖机械的问题。

施工中,一旦机械设备管理不当,出现故障问题,将严重影响工程进度和工程质量。

因此,铁路隧道工程建设中建立良好的工程施工管理方法,实施有效的机械管理,有利于预防机械故障,确保机械设备始终保持良好的工作状态,保证工程建设顺利开展。

1 造成工程机械管理工作发展的实际因素1.1 设备管理不恰当,限制正常运用在铁路隧道工程项目施工的期间,施工人员与实际的设备相对复杂,又或者在不同的施工场地进行调换。

针对设备的管理人员来说,因为实际的设备使用人员属于不同的部门,由此导致设备管理的工作能力十分单薄,难以形成健全的机械设备管理的制度,导致在实际的设备运用完成之后,没有人管理,更难以进行日后的保养工作,由此不仅会导致施工的寿命降低,并且还会限制设备的正常运行,导致机器不断的产生故障。

1.2 工人整体素质不高在进行铁路隧道工程项目时,更多的建设单位会依据项目的实际情况组织机务管理。

铁路隧道机械化施工探析

铁路隧道机械化施工探析

设备管理与维修2021№3(下)0引言目前,我国铁路隧道工程建设规模越来越大,建设数量也越来越多,因此铁路隧道工程建设标准日渐增高,工程建设条件越来越复杂。

虽然当前我国铁路隧道工程已经逐渐实现机械化施工,但还是存在一些问题,在一定程度上影响铁路隧道工程建设质量。

因此,应注重针对铁路隧道机械化施工进行分析探究,解决铁路隧道机械化施工中存在问题,提高铁路隧道机械化施工水平,保证铁路隧道施工质量。

1铁路隧道机械化施工中机械配套原则简单来说,铁路隧道机械化施工中的配套原则是指满足生产线的综合生产能力。

因此,对于铁路隧道机械化施工设备,应在整体综合方面的基础上充分考虑机械配套。

也就是说单机的机械设备要与机械的整体性能相互吻合,这样才能使得生产与经济的协调效应得以实现。

另外,铁路隧道机械化施工中要求每一个单机在运行时,一定要具备良好稳定的技术可靠性,并且一定要在规定时间以及进度条件下完成工期时间之内的额定功率。

铁路隧道机械化施工中机械配套原则需要注重以下5个方面。

(1)机械设备本身要具有良好的安全操作运行功能,这样相关工作人员在运用机械设备过程中才能确保安全性。

(2)应建立在机械设备规范要求的基础上,配上与机械设备相符合的防护措施,使得机械设备持久性得到保障。

(中铁十九局集团第五工程有限公司,辽宁大连116100)摘要:随着我国经济迅速发展,铁路隧道工程建设越来越多,对于施工质量等方面的要求越来越严格。

要提高铁路隧道施工质量,必须要实现铁路隧道机械化施工。

分析铁路隧道机械化施工中机械配套原则以及主要机械设备,探究铁路隧道机械化施工现状,提出相关对策,使得机械化在铁路隧道施工中充分发挥作用。

关键词:铁路隧道;机械化;施工中图分类号:U459.1文献标识码:BDOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.03D.81铁路隧道机械化施工探析李响对其他爆破技术进行优化和处理,特别是穿孔技术和爆破施工技术。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究随着城市化进程的加速和交通运输需求的增长,铁路隧道的建设已成为城市发展的重要组成部分。

而隧道开挖作业的机械化与施工技术研究,对于提高工程效率、降低施工风险具有重要意义。

本文将对铁路隧道开挖作业机械化与施工技术进行研究与探讨。

一、隧道开挖作业的机械化隧道开挖作业的机械化是指利用各种机械设备进行隧道开挖的作业方式。

传统的隧道开挖作业主要依靠人工和简单机械设备,效率低、工期长、安全隐患大。

而机械化施工则可以大大提高开挖作业的效率和质量,减少人力投入,降低施工成本,保障施工安全。

1. 隧道掘进机隧道掘进机是一种专门用于隧道开挖的大型机械设备,其主要工作原理是利用旋转刀盘和刀盘推进系统对隧道进行掘进。

隧道掘进机具有作业速度快、作业效率高、施工环境优越等优点,是目前隧道开挖作业最常用的机械设备之一。

隧道开挖作业的施工技术是指在隧道开挖作业过程中的各种工程技术和施工方法。

隧道开挖作业的施工技术研究与探讨,有助于提高隧道开挖作业的质量和效率,降低施工风险,保障施工安全。

1. 隧道支护工程技术隧道支护工程技术是指在隧道开挖作业过程中对隧道围岩进行稳固支护的工程技术。

隧道支护工程技术的研究与应用,可以提高隧道的稳定性和安全性,保障隧道的施工质量。

目前,常用的隧道支护工程技术包括钻孔灌浆、喷射混凝土支护、锚杆支护等。

2. 隧道通风系统技术隧道通风系统技术是指对隧道施工过程中的通风系统进行设计和施工的技术。

隧道施工过程中通风系统的设计合理与否,对作业人员的健康和安全至关重要。

隧道通风系统技术的研究与应用,对于保障隧道开挖作业的安全性具有重要意义。

1. 机械化施工装备的研究与开发隧道开挖作业的机械化施工装备是影响隧道开挖作业效率和质量的关键因素之一。

对隧道开挖作业的机械化施工装备进行研究与开发,是提高施工效率和质量的重要途径。

目前,国内外已经涌现出了许多高效、多功能的隧道开挖机械设备,但仍需加大研发投入,不断提升设备性能和技术水平。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究发布时间:2021-05-31T13:05:36.967Z 来源:《基层建设》2021年第3期作者:王重棋[导读] 摘要:在当前社会经济发展十分迅速,科学技术的革新。

中铁三局集团广东建设工程有限公司广东广州 510000摘要:在当前社会经济发展十分迅速,科学技术的革新。

铁路隧道工程需要对一些信息技术进行合理使用,为提升高铁项目隧道组件施工效率、施工的质量,采用机械化组件施工方法就是一个趋势。

为对铁路隧道构造技术进行不断的优化,其在机械化构造方面还需要做得更好,支持机械、手动的构造系统进行实施,尽可能的保证建设施工质量。

本文主要从作者实际工作经验入手,分析铁路隧道开挖施工作业的机械化与施工技术,希望对有关从业人员带来帮助。

关键词:铁路隧道;开挖施工;机械化前言:社会经济的发展是离不开交通运输行业的支持,我国铁路交通相对比较发达,但是在一些山区道路还需要隧道工程才能够开辟出新的道路。

在近些年,我国科学技术快速发展,但是机械化隧道施工技术还处在发展初期,还需要改善技术条件。

一些专家就经过对我国机械化隧道施工建设情况的研究,整合有关数据,经过对国内外先进经验的借鉴,开展有针对性的维修处理,学习国内外的先进技术知识,进行机械化的施工。

它还可以对我国铁路隧道工程施工技术进行优化,促使达到国际平均水平。

1 铁路隧道工程的机械化开挖施工配套为对项目施工质量进行提升,还需保证其操作过程的科学性、合理性。

首先为各机械化型的结构选择机械设备类型、数量,按照机械化的设计要求、标准定义进行特定设计计划。

第二,在决定使用哪一种机械化进行操作之前,还需要进行各机械设备的施工操作方案,按照现场调整的结果准备附加设备、施工计划进行施工,保证机械化设计方法、实际设计要求的一致性,并且满足设计质量的要求。

第三,考虑用于完成建筑施工效率的机械化,性能的测试主要取决于选择的生产机械化单元的质量、范围,模型合理性、模型的选择质量就成为影响机械化设计计划的主要因素。

铁路隧道机械化施工设备配套技术探讨

铁路隧道机械化施工设备配套技术探讨

初隧道进口累计开挖距离达到 80m,并且于当月的中旬进 行了二次衬砌。2015 年项目进入到正式施工阶段,并于 2015 年 9 月底将斜井开挖到预设位置,较之预设方案整整 提前了 1 个月。
工序名称 开挖 装运 支护
衬砌
表 1 主要机械设备配备
设备名称
规格 / 型号
液压凿岩台车 风动凿岩机 挖掘机 挖掘机 隧道挖装机 装载机 混凝土喷射机械手 混凝土喷射机 注浆泵 注浆泵 混凝土输送泵 混凝土拌合站 混凝土输送车 全断面液压模板台车
222 工程机械与维修
在综合考量隧道出渣最大量和最佳钻进尺寸前提下, 决定运用隧道自卸式汽车对施工场地产生的渣土进行运输。 对隧道断面和施工环境进行综合分析,对隧道最小全断面 大小勘探以后,运用尺寸相匹配、载重量为 20t 的汽车进行 出渣作业。各个隧道施工区域共配置了 12 台装运机械,其 中 9 台装运机械投入现场施工,另外 3 台充当备用。在项 目机械作业过程中,要对出渣车辆会车因素进行考虑,每 相隔 430m 的地方设计一处会车道。 2.2.4 支护机械配置
B353E YT28 JT820 PC200 JGMWZ340 WA470-3 CSS3 TK500 2TGZ-60/210 YZB130/14 HBT60A-1406 Ⅲ HZS90 HNJ5253GJBA 12m
数量
1 320
5 3 2 10 6 20 4 4 8 5 16 8
4 结语
基于隧道Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩环境地质条件,合理 安排施工机械配套设备,提出“采用性能好、效率高、寿 命长大型机械设备为主,辅以小型机械设备,各种设备协 同配合”的机械设备选型原则。实践证明,通过人工打孔 的方式对地质较为软弱的区域进行钻孔,可以有效对钻进 深度进行控制,且安全性高,施工成本较低。综合考量项 目施工安全性、效率和施工成本等多种因素,确定每次循 环进尺的距离,使机械设备的钻进效率大大提高。从该特 长隧道的实际施工效果来看,合理选用机械设备,不仅有 助于提高项目施工质量、安全,还有助于提高作业效率、 缩短工期。■

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究【摘要】铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究是铁路建设中至关重要的一环。

本文首先介绍了铁路隧道施工的历史发展,然后重点讨论了现代铁路隧道开挖作业机械化技术的应用情况,包括机械化作业设备和工艺。

本文还分析了施工过程中的技术难点,并探讨了安全管理及质量控制措施。

总结了铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究的成果,展望了未来的发展趋势。

通过本文的研究,可以更好地推动铁路隧道施工技术的进步,提高施工效率和质量,确保铁路隧道工程的顺利进行,为铁路交通建设贡献力量。

【关键词】铁路隧道开挖,机械化,施工技术,研究,历史回顾,现代技术应用,作业设备,工艺,技术难点,安全管理,质量控制,成果,未来发展,趋势展望1. 引言1.1 铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究概述铁路隧道是铁路建设中重要的组成部分,其开挖作业机械化与施工技术的研究具有重要意义。

随着现代社会的快速发展,铁路交通的需求日益增长,因此铁路隧道的建设也日益频繁。

铁路隧道开挖作业的机械化与施工技术研究,旨在提高施工效率,降低施工成本,保障工程质量,确保施工安全。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究涉及到各种工程机械和施工工艺,在传统的人工开挖方式的基础上引入先进的机械设备和技术手段,使施工过程更加高效、精准和安全。

通过研究不同类型隧道施工的技术要求和特点,结合先进的工程机械设备和施工工艺,探索创新的施工模式和方法,提高铁路隧道建设的整体水平和竞争力。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究的发展将为铁路工程的进步和发展提供有力支撑,为我国铁路交通事业的繁荣做出重要贡献。

通过不断深入研究和实践,不断提升技术水平,铁路隧道开挖作业机械化与施工技术必将迎来更好的发展和应用。

1.2 铁路隧道施工的重要性铁路隧道施工的重要性是不可忽视的。

隧道在铁路交通中扮演着十分重要的角色,它既是铁路线路的必要部分,也是重要的交通枢纽。

隧道的建设直接关系到铁路线路的畅通和运行安全,也是铁路规划中不可或缺的一环。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究随着铁路交通的发展,铁路隧道建设成为铁路建设工程中不可或缺的一部分。

隧道建设的关键之一就是开挖作业,而随着施工技术的不断发展和更新,机械化施工已经成为隧道开挖的主要手段。

本文将探讨铁路隧道开挖作业机械化与施工技术的研究现状及发展趋势。

一、铁路隧道开挖作业机械化的优势相比于传统的人工开挖,机械化施工具有许多优势。

机械化开挖可以提高施工效率。

相比于人工开挖,机械作业可以大大减少劳动力成本,同时也可以加快施工速度。

机械化施工可以有效减少施工安全风险。

在隧道施工中,人工开挖存在着坍塌、落石等风险,而机械化开挖可以减少这些风险,提高施工安全性。

机械化开挖还可以提高工作环境的舒适性,减少劳动强度,从而提高工人的工作效率和施工质量。

1. 隧道掘进机技术隧道掘进机是一种专门用于隧道开挖的机械设备,在隧道施工中起着至关重要的作用。

隧道掘进机分为盾构机和硬岩掘进机两大类。

盾构机多用于软岩和软土层的隧道开挖,硬岩掘进机则多用于硬岩隧道的开挖。

隧道掘进机通过旋转刀盘和刀具对隧道进行开挖,可以大大提高施工效率和质量。

2. 预应力锚索技术预应力锚索技术是一种用于支护和加固隧道围岩的技术。

在机械化开挖作业中,隧道围岩可能会出现松动、坍塌的情况,而预应力锚索技术可以有效地解决这一问题。

通过预埋钢筋和注浆的方式,加固和支护隧道的围岩,提高隧道的稳定性和安全性。

3. 模块化隧道支护技术模块化隧道支护技术是一种先进的隧道支护技术。

通过预制模块化的支护结构,可以大大减少现场施工量,提高支护工程的施工效率。

这种技术不仅能够提高隧道的支护效果,还可以最大限度地减少对环境的影响,是一种颇具发展潜力的机械化施工技术。

随着施工技术的不断创新和机械化设备的不断进步,铁路隧道开挖作业的机械化程度将会不断提高。

未来,隧道掘进机将会更加智能化,实现自动化施工;预应力锚索技术和模块化隧道支护技术将会更加成熟,提供更加可靠的隧道支护方案。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究铁路隧道是铁路交通建设中不可或缺的重要部分,而隧道开挖作业的机械化以及施工技术的研究对于提高铁路隧道建设的效率和质量至关重要。

本文将就铁路隧道开挖作业机械化与施工技术进行探讨,以期为相关领域的从业者和研究者提供一定的参考和启发。

随着现代技术的不断发展,铁路隧道开挖作业的机械化程度逐渐提高。

传统的隧道开挖手工作业已经无法适应大规模、高效率的铁路隧道建设需要,因此机械化作业成为了隧道开挖的主流。

在机械化作业中,挖掘机、钻爆机等大型设备成为了铁路隧道开挖的主要工具,大大提高了施工效率,降低了劳动强度,保障了施工安全。

1. 机械化作业的特点1.1 高效率机械化作业能够大大提高铁路隧道开挖的施工效率。

传统的手工开挖需要大量的人力物力,而且作业效率较低,而引入大型挖掘机等设备后,可以快速完成开挖作业,节省了大量时间和人力成本。

1.2 降低劳动强度隧道开挖是一项体力劳动和技术活动相结合的工程,传统的手工开挖对工人的体力和技术要求较高,而引入机械化作业后,大大降低了工人的体力劳动强度,减少了因工程施工引起的职业病危害。

1.3 提高施工安全铁路隧道开挖作业的施工安全一直是工程施工的重中之重,机械化作业大大降低了工人在施工现场的风险,提高了施工安全系数,减少了事故的发生。

2. 机械化作业的关键技术2.1 隧道开挖机械的选择隧道开挖机械的选择对于施工效率和质量具有直接影响,根据隧道的地质条件、断面形状、长度等因素进行合理选择。

常见的隧道开挖机械包括挖掘机、钻爆机、隧道掘进机等,不同的作业需求需要不同的机械设备。

2.2 施工工艺创新在机械化作业中,施工工艺的创新十分重要。

合理的工艺流程可以提高施工效率,降低成本,保障安全。

在机械化作业过程中,需要针对不同的地质条件和隧道要求,制定出相应的施工工艺流程。

2.3 机械设备的技术改进随着现代科技的发展,隧道开挖机械设备的技术也在不断改进。

包括挖掘机的智能化控制、隧道掘进机的自动化功能等,这些技术的改进提高了设备的性能和稳定性,为铁路隧道开挖作业提供了更好的技术支持。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究随着铁路建设的发展,隧道作为铁路建设中不可或缺的一环,在铁路建设中扮演着重要作用。

隧道开挖作业机械化与施工技术的研究,不仅可以提高施工效率,缩短施工周期,降低施工成本,而且可以提高施工安全和可靠性。

本文将从机械化施工的必要性、机械化施工方式、作业流程以及施工中的关键技术点等四个方面进行分析。

一、机械化施工的必要性隧道开挖作业是一项复杂的工程,传统的开挖方法主要是人工开挖,使用锤子和凿子等工具进行开挖,效率低下,劳动强度大。

随着科技的发展和工程技术的进步,隧道开挖作业逐渐实现机械化。

机械化施工具有以下必要性:1、提高施工效率。

机械化施工能够代替人力开挖,大大提高了作业效率。

机械化开挖可以不间断地进行,工作效率远高于人工开挖。

2、减少人工成本和劳动强度。

人工开挖需要很高的劳动强度,且成本高昂,机械化开挖可以减少人工开挖中的人工成本和劳动强度。

3、将人员转移到高陡坡、峭壁等人工难以到达的地方,保证人员的安全。

4、提高开挖的质量和准确性。

人工开挖容易出现误差,而机械化开挖能够提高开挖的准确性,缩小误差范围,增加开挖的精度和质量。

二、机械化施工方式1、盾构法:采用盾构机进行开挖,利用大型液压系统推动盾构机前行,同时将泥土和石头等材料运出。

该方法适合较长的铁路隧道。

2、掘进机法:使用大型掘进机进行开挖,可以适用于较深的铁路隧道,开挖断面较大的隧道。

3、爆破法:采用爆炸物质进行开挖,速度较快但对环境影响较大。

该方法适用于开挖岩石较硬、难以机械化开挖的隧道。

4、液压挖掘法:大型液压挖掘机械进行开挖,可以调整挖掘机械的技术参数,以适应不同的围岩条件。

该方法适用于地层较软的隧道。

三、作业流程铁路隧道开挖作业的机械化施工流程一般包括以下几个步骤:1、岩石探测:使用探测方法对地质情况进行调查和认定,确定隧道的岩石组成和类型。

2、隧道标定:将隧道开挖的轮廓图或断面图标在控制点上,并按照图纸要求开挖。

铁路长大隧道机械化配套施工的探究

铁路长大隧道机械化配套施工的探究

铁路长大隧道机械化配套施工的探究【摘要】铁路是我国发展的基本建设设施之一,其中特长隧道穿江过河隧道、穿越地质复杂区域隧道占有很大的比例。

要发展和做好我国的铁路事业,就必须重视和强化隧道的建设工作。

近年来,我国国国民经济实力的不断增强,建筑市场发展迅速,规模逐渐扩大,对于复杂的地质条件和建设标准的不断提高,也要改变过去粗放型的施工管理模式,将新型的机械化配套作业应用其中,才能顺应当前发展的需要,更好的促进我国铁路事业的发展。

本文对铁路长大隧道机械化配套施工的影响因素、配套原则、基本方式做了深入的分析,并结合自己的经验提出了几点有效建议,以期为铁路长大隧道工程的机械化配套施工提供借鉴和参考。

【关键词】铁路长大隧道;机械化配套施工;建议【中图分类号】U455【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)02-0135-02近年来,我国铁路事业发展迅速,很多特长隧道建设都在如火如荼的进行中。

但随着铁路建设的不断深入开展,之前粗放型的施工管理模式已经不适用于当前的大规模建设形势,就在这样的背景下,机械化配套作业管理模式应运而生。

但从目前来看,尽管我国铁路隧道建设总量已经远远超过世界其他国家。

但是我国铁路软岩隧道施工的快速修建设备配套技术水平、施工装备及国产化仍处于隧道施工机械化初期,整体技术仍较落后,这就要求我们必须从各个方面强化对机械化配套施工技术的发展,以促进我国铁路事业的进一步腾飞。

1.设备选型与配套的影响因素机械设备的选型与配套直接影响隧道施工的工期、质量、安全、成本和环保要求等,其合理配置和使用的主要标志是经济性、高效性和环保性。

这主要取决于施工实施方案及与之配套的环保设备选型。

如果施工方案、设备配置等存在问题,那么在施工阶段无论怎样精心安排,都很难取得满意的经济效果。

选择机械设备时主要应综合考虑以下因素。

1.1 施工方案机械设备的选型与配套和施工方法密切相关。

根据项目的工程投资规模、工程性质、施工组织设计和投标书的承诺,制定出切实可行、科学合理的施工设备的配置计划,使所配置的施工设备的型号、规格、能力与工程任务和环境相适应,形成与工程量相匹配的机械化施工能力[1]。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究随着近年来我国铁路建设的快速发展,越来越多的铁路线路进入重要运输阶段,铁路隧道的建设工作也日益增多。

在隧道建设中,隧道开挖是至关重要的一项工作,如何进行机械化施工,提高工作效率,已成为当今隧道建设领域需要解决的重要问题。

1.爆破法:爆破法是运用爆炸能够提高工作效率的一种隧道开挖方法,该方法具有作业数量多、速度快、技术难度低等特点。

可以通过改变炸药质量、装药密度、装药方式、起爆方式等方法来控制爆破效果。

但是,该方法也存在一些弊端,如工程质量难以控制、环境污染严重、施工过程中容易受到地质条件的影响等。

2.钻掘法:钻掘法是靠机械设备对隧道进行钻掘,将岩石等材料挖掘出来,实现隧道开挖的一种方法。

此方法具有高效、准确、技术逐渐成熟等特点,逐渐成为主流的隧道开挖方法。

但是,在运用钻掘法开挖隧道时,需要配备大型的钻机、矿用破碎机等设备,造价较高,施工困难。

3.TBM法:TBM法(Tunnel Boring Machine,即隧道掘进机)是近年来发展起来的一种隧道开挖方法,它集机械化、智能化、自动化于一体,是一种高效、可靠、安全的隧道开挖方法。

TBM法首先将洞壁进行注浆固结,然后启用隧道掘进机进行隧道开挖,掘进机器不断向前行进,同时开挖土壤岩石,将土壤岩石通过输送机送到隧道口,完成隧道开挖的过程。

但是,运用TBM法开挖隧道耗资较高,安全风险较大。

二、施工技术研究1.预处理技术:随着现代化技术的不断发展,预处理技术逐渐成为了隧道开挖中重要的技术,可以有效地避免开挖时的失控情况,提高施工安全性。

例如,在岩壁的固体岩头切割中可以先通过超声波、热喷枪、微波烈顿等手段进行开腔,并用备用液压垫进行支撑,保证了后续掘进的安全。

2.局部错段法:针对较大跨度地铁隧道的开挖难度较大的问题,可以选择局部错段法,即将隧道按照工程保障要求进行分段,通过逐级开挖的方式逐渐拉通隧道,可有效避免因隧道失控而造成的工期和造价的增加。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究随着经济的飞速发展,中国铁路交通建设也在不断推进。

近年来,越来越多的铁路隧道项目进入施工阶段,隧道开挖成为工程建设的重要环节。

机械化是提高隧道工程开挖效率、保障工程质量、提高劳动条件和减轻劳动强度的重要手段。

本文就铁路隧道开挖作业的机械化和施工技术进行研究。

一、机械化开挖的优点1.提高施工效率隧道开挖是铁路隧道建设的重要工程环节,采用机械化设备进行开挖可以显著提高作业效率。

相比于手工开挖,机械化开挖可以大幅度缩短开挖时间,提高作业效率。

2.保障工程质量机械化开挖设备在开挖过程中采用数字化控制,开挖面平整、垂直,能够保证开挖的准确度和质量。

3.减轻作业人员劳动强度传统的手工开挖需要作业人员长时间弯腰、低头、握铲挖土等,极易导致腰椎、肌肉损伤等职业病,而机械化开挖设备可以充分减轻劳动强度,降低职业病发病率。

4.提高作业安全性机械化开挖设备在作业过程中实现了人机分离,操作人员远离开挖现场,安全风险得以最大限度地控制,有效保障了作业人员的安全。

1.隧道掘进机隧道掘进机是一种可以进行连续开挖的机械化设备,它采用了数字化控制系统,可以自动完成隧道掘进、开挖、爆破等操作。

同时,隧道掘进机还配备了空气净化设备,能够有效净化现场空气,降低工作环境的污染度。

2.爆破装置在一些特殊的地质条件下,隧道掘进机可能不能满足施工要求。

此时,采用爆破装置进行开挖,可以提高作业效率,缩短施工周期。

3.龙门式铣刨机龙门式铣刨机是铁路隧道施工中的重要设备之一,它能够快速、精确地铣刨隧道路面,使路面得到平整和垂直检查,保证了铁路隧道的运行安全。

4.卡特彼勒级配车卡特彼勒级配车是一种集透平发动机、液气传动、四轮驱动等技术于一体的机动车辆,它可以根据不同的环境和工程地质条件,进行卡式铁路从上到下挖土的隧道开挖作业。

1.虚拟现实技术在施工中的应用虚拟现实技术可以为铁路隧道开挖施工提供可视化的数据支持。

施工人员可以通过虚拟现实技术,实现3D模拟与虚拟现实感受,并可以在模拟界面中调整隧道开挖参数,实现优化方案。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究1. 引言1.1 引言简介随着铁路建设规模的不断扩大,铁路隧道的建设也变得越来越重要。

隧道作为铁路线路中不可或缺的一部分,不仅起到连接两地的作用,也能有效缩短行车距离,提高铁路运输效率。

隧道开挖作业的机械化与施工技术,对于铁路隧道建设的效率和质量起着至关重要的作用。

本文旨在研究铁路隧道开挖作业机械化与施工技术,探讨其在铁路建设中的应用及相关问题。

我们将介绍铁路隧道开挖机械化技术,包括常见的开挖机械设备和其工作原理。

我们将探讨铁路隧道开挖的施工技术,包括施工方法和流程。

然后,我们将通过一些实际案例来展示机械化与施工技术的应用效果。

接着,我们将分析存在的问题与挑战,以及技术改进与发展方向。

我们将对本文进行总结与展望,提出未来研究方向和建议与启示。

希望通过本文的研究,能够促进铁路隧道开挖作业机械化与施工技术的进一步发展和应用。

1.2 研究背景铁路隧道是连接铁路线路的重要部分,其建设对于铁路运输的安全和效率起着至关重要的作用。

随着交通运输需求的不断增长和发展,铁路隧道建设也越来越受到关注。

传统的隧道开挖作业主要靠人工和简单的机械设备,效率低下,耗时长,安全隐患多。

如何实现铁路隧道开挖作业的机械化,提高施工效率、降低施工成本、保障施工安全已成为一个亟待解决的问题。

随着科技的发展和机械设备的不断革新,铁路隧道开挖作业机械化技术逐渐成熟,越来越多的高效、高精度的机械设备被应用于铁路隧道开挖施工中。

这些先进的机械设备不仅可以提高施工效率,降低施工成本,还可以减少人力投入,加快工程进度,提高工程质量,降低施工风险。

针对铁路隧道开挖作业机械化技术的研究具有重要的实际意义和广阔的发展前景。

通过对机械化技术的不断探索和改进,可以进一步提高铁路隧道建设的效率和质量,促进铁路运输的发展,为未来铁路建设奠定更加坚实的基础。

1.3 研究目的研究目的是为了探讨铁路隧道开挖作业机械化与施工技术的现状及未来发展方向,分析目前存在的问题与挑战,寻求技术改进的途径,为铁路隧道施工领域的发展提供科学的理论基础和实践指导。

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究

铁路隧道开挖作业机械化与施工技术研究铁路隧道开挖作业机械化与施工技术讨论摘要:随着当前经济的快速进展以及机械化施工的大面积推广,铁路建设的要求也逐步提高,加强铁路隧道开挖作业机械化与施工技术讨论势在必行。

本文与铁路隧道的实践相结合,分析对比开挖作业的机械化技术,并且分析讨论如何進一步优化凿岩台车装药平台的个数以及超欠挖操纵技术,以符合施工的需要。

关键词:机械化;铁路隧道;施工技术;开挖作业1 铁路隧道开挖概述因钻爆法性能较强而且适用性广,已成为隧道开挖施工的主要方法。

钻爆法使用人力手持风动钻孔设备与简易开挖台架进行协作,完成钻爆施工。

这种方式效率低下,无法有效的保证施工安全,且简单出现欠挖和超挖等问题。

近年来,隧道建设的长度逐年递增,建设速度需进一步加快,传统的钻爆施工已经无法满足隧道施工的需要,升级开挖工艺迫在眉睫,凿岩台车正是基于这一状况而产生的。

隧道凿岩台车的应用和研发,我国起步于上世纪60年月,90年月之后,开始讨论使用全自动操纵和电脑导向的凿岩台车,并取得了较好的效果,但是和先进GJ相比,在操纵系统和结构方面照旧有肯定的差距,有待进一步探究讨论。

2 工程概况某铁路隧道全长为598米,地下水及地表水不发育,单向掘进,全隧围岩主要由页岩及灰岩构成,岩体较硬,无膨胀性,其中灰岩区段岩溶发育,施工中可能存在突水突泥风险,页岩地层横穿炭质地层,可能有瓦斯逸出,为保证施工的安全性,经比选,确定接受三臂凿岩台车进行开挖施工。

3 铁路隧道开挖作业机械选型本着“安全第一、质量先行〞的原则,在施组设计过程中,选用铁建重工ZYS113三臂凿岩台车与阿特拉斯三臂凿岩台车进行对比,结合隧道地质状况,通过施工效率、施工本钱、可操作性、安全性等方面的对比,此隧道选用铁建重工生产的ZYS113全电脑三臂凿岩台车。

4 凿岩台车超欠挖操纵方法隧道超欠挖操纵是隧道施工的主控项目,欠挖会导致后期衬砌厚度缺乏,提高运营过程中的安全风险,超挖会导致初支混凝土数量增加,增加施工本钱,所以利用开挖机械有效操纵隧道超欠挖有着极为重要的意义。

铁路隧道机械化施工探讨

铁路隧道机械化施工探讨

铁路隧道机械化施工探讨摘要:对于隧道的施工铁路施工单位必须要做的主要施工任务之一。

对于整个铁路工程的施工来说,隧道的施工难度是最高的,这主要由于隧道的施工会受到很多地理、地质条件等因素的制约,在建设的过程中存在很多的不确定性因素,再加上一些施工单位施工工艺技术水平的低下,严重的影响到隧道施工的进度以及工作的效率等等。

下面我就将对我国铁路隧道机械化施工的相关问题进行探讨。

关键词:铁路;隧道;机械;措施现阶段,由于我国经济发展的需要,已修建大量的铁路隧道,在基础理论研究、国外资料收集等方面都已经取得了丰富的经验,但是我国的铁路隧道施工快速建设的水平以及相应的配套技术水平、施工设备等仍然落后与同等时期其他发达国家的建设水平,针对质疑情况我们应该结合我国隧道机械化建设的水平和现状进行全面系统化的总结分析,找出限制我国铁路隧道机械化施工技术水平的弊端,进一步提高我国隧道机械化施工的水平。

下面我就将从不同的层面对我国铁路隧道机械化施工进行分析探讨。

1、隧道机械化施工的分类对于人型机械化主要是相对日前国内铁路隧道施工使用比较广泛的小型机具钻爆法施工而言的。

隧道施工已经基本实现了机械化,隧道施工作业线可以大致分为开外作业线、锚喷支护作业线、衬砌作业线、装运作业线、仰拱作业线和防水板作业线六种作业线。

机械化配套的不同,主要体现在六种作业线机械配置的种类和先进程度不同。

在隧道施工中,一般采用全断面施工。

根据现行铁路隧道定额体系,隧道的机械化施工可以分为I级、II级和IQ级配套。

主要如下表1所示:2、铁路隧道机械化施工技术2.1、钻爆技术超前地质预报是隧道施工中必不可少的一道工序。

超前地质预报采用超前地质预报钻机、凿岩台车超前加深炮孔等方式,分别可探测前方120m、150m等的水文地质等情况,以此确保开挖作业安全提供可靠信息,降低施工风险。

另外,利用凿岩台车施作超前锚杆、系统锚杆等比传统风钻施工作业效率有较人提升,且安全可靠。

铁路隧道机械化施工探讨

铁路隧道机械化施工探讨

铁路隧道机械化施工探讨在我国近些年的发展之中,铁路隧道建设获得一定的成就,然而在这之中还存在一定的问题,本文首先论述了我国的铁路隧道施工的难点以及相关铁路隧道机械化施工相关内容。

标签:铁路隧道;机械化;施工引言:自1978年我国实行改革开放政策以来,我国的综合国力和铁路隧道建设的水平不断提高。

据相关部门统计,我国的铁路隧道大致有四千座,长度大约为两千公里,在我国的交通运输业中占据重要地位。

中国铁路隧道约有半数以上分布在四川、陕西、云南和贵州四个省份。

在新时期,我国的基础建设工程不断得到完善与发展,铁路隧道施工的要求也越来越高。

我国铁路隧道数量比较多,在施工的过程中存在很多问题,施工的水平和安全质量与其他西方发达国家相比仍然有较大的差距。

1、铁路工程隧道施工难点铁路工程隧道施工是一类结构较为特殊的工程,其与其他建筑工程相比,具备自身显著的特点,其施工难度大,受环境因素、地质因素影响大,而工程难点具体表现在以下几个方面:1)隧道工程通常建在已经存在了极长时间的应力场介质当中,一旦进行施工,必然会对应力场造成破坏,而原有的应力场被破坏之后,如果不采取妥当的措施,极容易引发塌陷等问题的出现;2)因为铁路工程隧道施工是一种以类比为主要技术手段,相关计算仅仅作为参考的工程,因此工程施工过程中,易出现一些突发情况,工程与其他一些工程相比,不可预见性更强,因此在进行施工过程中,一定要进行严格监控,以及时作出动态调整;3)因为隧道内部结构受到开挖方式、支护结构所具备的刚度、支护时间等因素的影响,尤其是在对山体较为复杂,且山体结构受力不均匀的地段工程施工难度更大;4)因为工程施工空间狭小,这使得工程各工序极易互相造成影响,导致施工环境恶化,如施工现场温度高、空气质量差、噪声大以及可见度低等,这使得工作人员情绪低落,长期处在这种环境下非常不利于工作人员的健康;5)因为铁路隧道工程施工过程中仅有一个可视面,其余均为隐蔽工程,所以工程施工人员难以对工程做科学评价和分析,使得施工隐患增多,有时即使发现了一些问题,要进行返工也存在很大的危险。

探讨高速铁路隧道机械化施工技术与质量管理

探讨高速铁路隧道机械化施工技术与质量管理

探讨高速铁路隧道机械化施工技术与质量管理摘要:高速铁路隧道建设受地下有限空间作业影响,施工过程不能准确判断前方施工环境的安全性、稳定性,且施工过程均为隐蔽性工程,隧道机械化开挖掘进、实体结构、运营安全等不易控制,这就要求隧道的机械化配套作业、技术管理、质量控制不断提升,通过超前预报、光爆设计、衬砌条件验收及达标作业等工艺总结、过程管理控制措施,确保技术、质量控制融为一体,做到措施到位、方法得当,实现技术措施全面落实和质量管理工序达标的目的,保证高速铁路隧道施工安全和质量受控。

关键词:高速铁路隧道;施工技术;质量控制0.引言随着国内高速铁路建设的迅猛发展,因其运行高速、线平直顺、舒适稳定、省时准点等特点,相较于其他交通运输方式更具先进性、优越性,有环境污染低、结构稳定安全、占地面积小、征拆数量少和城镇无干扰等优点。

随着建设质量标准及技术革新的不断提升,其技术及质量管理日益受到建设、施工单位的重视。

高速铁路隧道建设以山岭地区为主,设计、施工均为山体内部结构或地下工程,受地质构造、地形地貌、环境水文影响,探测、验证、技术管理、质量管控尤显重要。

为有效地降低施工风险,提升施工工效,保障隧道施工质量,本文就高速铁路隧道机械化施工技术与质量管理展开了论述。

1.施工特点及专业性要求1.1施工作业隐蔽性强高速铁路隧道是一种地下工程,仅通过施工开挖掌子面的一处临界断面,不能可视化或直观判断整体前方施工环境效果及科学评价施工作业质量,整个施工作业面及工序基本处于隐蔽状态,前一道工序实体结构基本被覆盖,大大增加了施工安全、质量隐患。

在隧道建设中,开挖、初支、仰拱、防排水作业等各环节、工序需紧密配合及联动作业,若某一工序不达标,会对下一工序造成不利影响或形成安全质量事件,后期通过技术管理验证及检测手段发现问题后也难以通过表观或实体内部问题找到真正原因,出现的问题也基本形成事实,不能直观或辅助性进行验证探查,仅依靠钻孔、取芯、内窥等手段辅助验证和分析及补救,且返工危险系数大,所以,在工程建设中,受隐蔽工程施工质量及工序技术水平不稳定影响,极可能造成隧道实体结构安全质量风险。

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铁路隧道机械化施工探讨近年来,随着我国科技的进步和经济的发展,我国铁路隧道工程建设与日俱增同时也对施工要求越来越严格,要从根本上解决我国铁路隧道施工的相关问题就必须实现铁路隧道施工工程的机械化,将机械化施工技术和施工工艺科学严谨的结合在一起。

文章针对我国铁路隧道施工的发展过程和现状进行分析,并对常用的铁路隧道工程机械进行了阐述,同时对铁路隧道的机械化施工进行了探讨。

标签:隧道施工;机械化施工;铁路施工我国由于经济发展的需要,已修建大量的铁路隧道。

在我国广大隧道工作者的共同努力下,我们在基础理论研究,国外资料收集、设计、施工等方面取得了可靠的成就,积累了丰富的经验。

但是,我国的铁路隧道施工快速建设的水平以及相应的配套技术水平,施工设备等仍然落后与同等时期其他发达国家的建设水平。

针对质疑情况我们应该结合我国隧道机械化建设的水平和现状进行全面系统化的总结分析,同时找出限制我国铁路隧道机械化施工技术水平的弊端,并进行讨论进一步提高我国隧道机械化施工的水平,以形成具有我国独特的隧道理论、设计及施工方法。

1 我国铁路隧道施工机械化的发展现状上世纪五六十年代,我国的隧道施工主要是以人工施工为主,小型机械化为辅,施工难度大,工期长,施工效率极低,到了六十年代中期,我国开始在川黔线、成昆线和贵昆线的铁路隧道施工中借鉴煤矿和矿山的巷道快速掘进模式,运用了配以自制分风分水器的手持式凿岩机械,以及铲斗后卸式装渣機、平移调车器和轨距组成装运系统等,不过施工效率仍然较低。

我国的铁路隧道机械化施工大致从横广复线大瑶山隧道建设的20世纪80年代为起点,之后在南昆、京九、大秦、西康的铁路建设施工中发展完善,形成多种机械和设备配套施工的配套模式,并且以铁路隧道钻爆法机械化施工为发展标志性技术,到了20世纪90年代的西康铁路秦岭段特长隧道中全断面硬岩掘进机(TBM)的使用为又一技术发展的标志,并逐渐形成模式沿用至今。

总结我国铁路施工的发展现状,可以得到以下结论,我国铁路隧道机械化施工分别经历了小型设备钻爆法施工、大型无轨运输钻爆法施工和非钻爆法施工三个阶段,从部分机械化作业发展到了综合机械化配套施工的道路,从人工开挖发展到了TBM的使用,两次技术飞跃虽然大幅度的推进了我国铁路隧道施工技术的发展,但是在整体技术和相关的快速修建设备配套技术水平、施工装备以及国产化程度仍然存在一定程度的问题,其主要表现在:1.1 快速施工技术体系尚待完善。

以钻爆法为基础的机械化快速施工体系表现在机械化作业线设备配套技术、施工安全与风险控制、环境控制、岩溶高压水、变形治理等方面。

目前而言,许多设备配套和关键性技术难题亟待解决,施工进度有较大差别,事故频发,工程后环境治理跟不上进度。

1.2 完善机械化设备配套机械化配套设备只能在硬岩或者围岩稳定性较好的条件下才能进行快速的机械化施工,作业线上的机械设备国产化程度较低,影响了机械的使用寿命和维修养护,同时就影响了作业的效率,不能形成较为完备的先进机械化作业线。

特别是喷锚、支护和二次混凝土衬砌等工序的配套机械设备国产化程度极低,完全制约了我国铁路隧道机械化施工的进步和全面发展。

1.3 机械化程度亟待提高相对于软弱围岩和土质隧道,多数只能进行人工作业。

人工作业包含了施工时间长、工序繁复、围岩扰动较大、安全系数低、进度缓慢。

这些问题都是受制于机械化施工程度的低下。

针对这些突出问题,我国进行了相关课题的研究,铁道部门专门设立了“隧道围岩稳定性及控制技术的研究”,并且由中铁隧道集团牵头进行了其课题重要部分“隧道施工机械化配套技术及装备研究”的实践实验和研究开展。

通过结合实践来进行先进技术的研究,能对我国铁路隧道机械化施工的不足之处提供理论基础,同时也能从实质上解决我国铁路修建技术相关设备的国产化问题,提升隧道施工装备的实力和国产化水平,进而形成完善,先进的铁路机械化配套施工技术体系。

2 铁路隧道机械化施工探讨进行大规模的机械化作业,使隧道施工进度明显增快,施工质量有所保证,是今后铁路隧道机械化施工技术的关键所在。

较高的机械化程度,可以在短期内进行大规模的隧道建设任务,并且要求其他各种相关的施工技术也必须在机械化的条件下进行,在提高和加快机械化建设的同时也要推进国产化装备技术的建设。

2.1 铁路隧道机械化施工中机械的配置、配套原则配套施工以单机组组合配套后形成的生产作业线形成的综合生产能力高低为原则,铁路隧道的机械化施工机械设备的选择配套要从机械配套使用的整体能力入手,单机的机械性能必须和整体性能匹配,才能达到经济和生产相协调的效果。

同时,我们要求各单机在运转过程中保持良好稳定的技术可靠性,在规定时间和作业条件下完成工期范围内的额定功率;机械本身也要具有安全运转功能所需的安全性,是施工人员和机械操作人员在机械运转时有相应的安全保障;其次,要在机械上装备相关防护设备,保障机械的耐久性,配套机组中的各单机要经久耐用;在机械的配套使用原则中要求及时的对机械进行检查、维修和养护;选用的设备要以优先选用经济适用的节能设备为原则;最后,选用配套的设备要能够适应多种地质条件下的不同施工方法,满足辅助施工方法的施工需要,具备一定的适应性。

隧道铁路施工机械设备的配套首要满足的是施工合同中所要求的相关条件,一般保护技术条件和经济条件。

经济条件主要包含工作量、能源消耗、工作效率、操作性、通用性、劳力资源、耐久性、灵活性以及维修性。

经济性主要包含使用率、购置率、使用率、各类资源消耗和与工期要求相符合的施工进度等等。

通常配套原则要与施工方法想配套,与施工组织要求的进度目标适应,具有适应不同围岩的应变能力,同时要充分考虑辅助导坑的作用和功能,员工的素质和管理水平相适应。

2.2 我国铁路隧道机械化施工中常用的机械我国已引进多台大直径全断面掘进机机组成功地建设了多座水工、铁路隧道,盾构技术更是在铁路隧道施工中得到广泛应用,这为非钻爆法施工大型技术装备的国产自主创新开发打下了坚实的基础。

2.2.1 TBM硬巖掘进机开敞式硬岩掘进机,以德国Wirth公司的双排支撑靴结构和美国的Robbins 公司的单排支撑靴结构机型为典型机型,作用是在岩石不易坍塌和地层较为稳定的隧道施工中进行施工,如果需要在较为破碎的地层中掘进施工时需要在护盾后即刻进行喷锚支护,最终的隧道支护施工方式是砼衬砌;单护盾式硬岩掘进机,单护盾式TBM与开敞式TBM有所不同的地方是单护盾式TBM配置了完整的圆形护盾,推进方式是依靠推进缸支撑在安装完成的整体衬砌或管片上获得支反力,但是由于单护盾式TBM的掘进和安装管片不能同时进行,所以施工进度较慢而应用得较少;双护盾式硬岩掘进机,掘进的原理和单护盾式硬岩掘进机完全相同,不同之处在于双护盾式TBM配置有前后护盾,前后护盾间设置了伸缩护盾,后护盾配置了支撑靴,在地质条件恶劣的情况下双护盾式的TBM采用单护盾的方式推进,在地质条件允许的条件下则采用双护盾式TBM掘进,掘进和安装管片可以同时进行,可以获得较快的掘进速度。

2.2.2 开挖设备液压凿岩台车,液压凿岩台车从结构上分为实腹式和门架式,从行走方式分可以分为轨行式、轮胎式和履带式。

门架式液压凿岩台车的腹部可以通行运渣车辆,能够充分的利用隧道内有限的横断空间,从而使施工中各设备的使用互不干扰,通常被运用于单线铁路隧道施工中,液压凿岩台车开挖钻孔作业效率高,劳动强度低,劳动环境条件好,不过存在一次性投入比例较大的缺点。

多功能开挖台架,多功能开挖台架出现于上世纪90年代我国施工过程中开发出来的风钻多功能台架配套法,其具有制作成本低、制作方便、操作灵活、适用范围广泛以及便于推广的优点,由于使用成本较低,所以利于全断面大楔形斜眼掏槽爆破技术的实施,爆破具有良好的效果,是隧道施工的进度得到了较好的保障,也适合我国隧道施工过程中劳动力充足,廉价的特点。

虽然这种配套施工方法具有很多利于施工和节省资源的优点,但是也存在着科技含量低、劳动强度大、劳动环境差的缺点,在我国铁路隧道施工机械化进程的发展背景下必将被先进的施工技术和施工机械所取代。

2.3 我国铁路隧道机械化施工趋势2.3.1 隧道钻爆法施工机械化是发展重点用自液压凿岩台车进行铁路隧道施工取得了良好的施工效果,推广和创新发展“新奥法”施工和机械化配套技术是实现隧道钻爆法施工机械化的关键,其中掘进机械化、装-运-卸机械化、锚杆-湿喷砼支护机械化以及衬砌(含仰拱)砼施工机械化仍是推广和创新的重点。

2.3.2 重点研制隧道掘进机与国外施工设备相比较,在机械工作可靠性、液压系统、伺服系统、自动导向和调向系统、刀具以及刀具轴承,主机大轴承的设计制造以及自动控制系统及元件上存在较大差距,也是我国隧道掘进机研制过程中需要解决的问题。

为了满足当前高速铁路特长隧道建设需要,我们要和国外知名的掘进机制造厂进行合作,并设立本地化生产工厂。

2.3.3 铁路隧道机械化施工的科技化和自动化掘进机的设计制造在一定程度上反映了一个国家的综合科学技术和工业水平体现了计算机、新材料、自动化、信息传输和多媒体等的技术的综合水平。

目前在办公室所在地可以直接从计算机屏幕上获取远距离的掘进机施工图像和参数并可以发出指令进行控制,这是机械化设备自动化发展的趋势;同时计算机硬件和软件的迅速发展掘进机的计算机优化设计和施工系统的开发也是发展方向之一,越来越多的机械原理、电子学原理和机器人原理都会被合理的应用到岩土工程学中。

3 结束语综上所述,随着我国大规模铁路建设的展开,隧道建设的数量将越来越多,建设标准越来越高,建设条件更加复杂,要顺利的完成我国铁路隧道施工的机械化进程,就必须在现有工作经验的基础上进行不断的归纳总结,结合我国铁路施工的现状去解决问题,同时培养高素质的铁路隧道施工技术人才,开展相应的大型机械设备的国产化工作研究,才能客观上解决我国铁路隧道施工的机械化进程中遇到的难点和关键问题。

参考文献[1]代永文.单线铁路隧道无轨运输施工组织[J].山西建筑,2008.[2]建筑机械使用手册编写组.建筑机械使用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1989.[3]中铁二局股份有限公司.中铁二局股份有限公司企业标准土木工程施工工艺——隧道及地铁工程[M].北京:铁道出版社,2008.。

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