传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比

钻爆法隧道凿岩台车钻孔超挖原因分析

钻爆法隧道凿岩台车钻孔超挖原因分析摘要：当前我国隧道工程多数采用钻爆法开挖，随着人员老龄化趋势的加大，钻孔作业已经越来越多的采用大型机械化装备凿岩台车进行司钻，受钻孔设备结构及作业空间影响，周边眼钻孔时需设置一定的外插角，每循环开挖端头均大于设计开挖轮廓，造成隧道轮廓超挖，为缩小设备自身造成的超挖数值，本文结合不同厂家凿岩台车钻孔特点，对凿岩台车钻孔超挖原因进行了深入的探讨，对设备不同钻孔状态和不同外插角度进行了详细的理论分析，为减少钻孔设备造成的超挖对症下药，制定有效的超挖控制措施，从而减少超挖对后续施工安全、质量及成本的影响，也为类似工程的施工提供经验参考和借鉴。

关键词：隧道工程；凿岩台车；超挖；外插角；超挖控制措施。

0引言当前，我国基础设施建设规模持续扩大，各铁路、公路、水利及城市轨道等建设项目的隧道工程占比持续增加，除部分特殊情况隧道需采用盾构或TBM掘进机法施工外，大部分隧道仍然以钻爆法掘进为主，因当前社会老龄化的问题日趋严重，传统的人工风镐钻爆施工已经逐步被淘汰，以凿岩台车为龙头的大型机械化钻孔开挖方式逐步增多，也成为了未来钻爆法施工的必然选择。

受隧道钻爆法施工自身特点、围岩构造和使用设备结构自身限制等因素的影响，为满足隧道开挖设计轮廓和衬砌结构尺寸，施工现场必然会发生超挖现象。

郑万高铁、宜兴高铁等国家重点工程，在项目隧道工程施工建设中，大量采用了凿岩台车大断面钻爆法施工工艺，减少了作业人员、改善了施工环境、提升了施工安全、降低了劳动强度，但在隧道开挖过程中，受设备钻臂、推进梁、钻机结构特点的限制，超挖现象也较以往人工风钻施工有所增加，为合理分析设备造成的超挖现象，制定应对措施，本文结合现场施工实践和以往隧道工程钻爆法超挖控制经验，对凿岩台车钻爆法开挖隧道超挖问题进行了全面分析和总结，为以后类似工程施工提供借鉴和参考。

1超挖概念以设计隧道开挖轮廓线为基准线，实际开挖获得的断面轮廓在基准线以外的部分为超挖，以内的部分为欠挖，如图1所示。

隧道施工新技术及造价要点分析(每日一练)

隧道施工新技术及造价要点分析（每日一练）单项选择题（共4 题)1、《公路工程预算定额》总说明第十八条规定“本定额中凡定额名称中带有（）号者，均为参考定额，使用定额时，可根据情况进行调整”。

(B)A、△。

B、※。

C、☆。

D、○。

答题结果：正确答案：B2、开敞式TBM常用于（）隧道施工。

(C)A、软岩。

B、软弱土层。

C、硬岩。

D、硬岩或软硬岩交互地层。

答题结果：正确答案：C3、《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》中规定:瓦斯工区的防水卷材搭接宜采用冷粘结，瓦斯地层段防水卷材接缝搭接长度不应小于（）mm。

(C)A、50。

B、100。

C、150。

D、200。

答题结果：正确答案：C4、《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》中规定:衬砌结构防护等级为一级、二级，瓦斯地层模筑混凝土抗渗等级不应小于（）级。

(C)A、P6。

B、P8。

C、P10。

D、P12。

答题结果：正确答案：C多项选择题（共5 题)1、意大利全断面预加固隧道施工工法的适用地质条件（）。

(ACDE)A、低粘聚力的软弱地层。

B、山岭硬岩隧道。

C、大断面隧道开挖。

D、浅埋隧道控制地面沉降。

E、挤压地层的深埋隧道开挖。

答题结果：正确答案：ACDE2、《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》中将瓦斯地层和瓦斯工区类别分为（）。

(ABDE)A、非瓦斯。

B、微瓦斯。

C、中瓦斯。

D、低瓦斯。

E、高瓦斯。

答题结果：正确答案：ABDE3、TBM掘进机按照直径分类，将TBM掘进机分为（）。

(ACE)A、微型TBM。

B、小型TBM。

C、中型TBM。

D、大型TBM。

E、巨型TBM。

答题结果：正确答案：ACE4、《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》中规定瓦斯地层有（）情形之一的，应进行煤（岩）与瓦斯突出危险性鉴定，或者直接认定为突出煤（岩）层。

(ADE)A、有瓦斯动力现象。

B、穿越煤层。

C、瓦斯绝对涌出量为2.5m³/min。

D、煤（岩）层瓦斯眼里达到或超过0.74Mpa。

E、隧道穿越相邻矿井开采的同一煤（岩）层发生突出事故或被鉴定、认定为突出的。

结合凿岩台车控制超欠挖的爆破设计研究

结合凿岩台车控制超欠挖的爆破设计研究摘要：随着我国经济、科技的发展，我国隧道机械化施工也逐渐普及化，因此很多项目的施工经验也可以作为后续项目施工提供理论依据与实际范本。

本文以凿岩台车的理论分析与实际使用情况为依据，分析凿岩台车与传统人工对隧道超欠挖控制，并且在实际施工中进行优化完善凿岩台车的施工工艺，以此来对凿岩台车控制超欠挖的爆破进行研究。

关键词：隧道；凿岩台车；爆破；超欠挖；工艺优化前言：隧道施工现如今仍以传统人工施工为主，而隧道施工的环境、安全性等，都很难完全保证，并且作业人员逐渐的老龄化，结果造成人员的稀缺，而隧道机械化施工能有效的减少人工的使用以及减弱环境对施工人员的影响。

其中凿岩台车钻爆开挖对超欠挖的控制也是隧道施工的重要控制因素，它不仅对人员的安全、机械的损耗、材料的使用、工艺的优化，而且对环境的影响有着很好的控制。

因此研究凿岩台车钻爆施工中如何控制超欠挖对隧道施工有着重要的意义。

一、工法介绍1.传统人工钻爆法本次研究的隧道首先采用人工钻爆法进行上台阶开挖，传统人工利用气腿式凿岩机进行。

如图1为其施工工艺流程：图1传统人工钻爆法2.凿岩台车钻爆法凿岩台车钻爆法施工，先是软件绘制钻孔参数规划图导入电脑，然后设备就位，撑起支腿，全站仪定位测量，通过激光导向装置和凿岩台车左右两侧的传感棱镜，准确测定设备坐标参数，将测量结果输入车载电脑，确定整机在隧道断面的相对位置，依据当前掌子面状况选择手动、半自动、全自动三种操作模式，再进行台车的钻孔。

钻孔结束后，台车退回指定的安全区域，专业爆破人员进行装药及起爆。

爆破结束，对隧道进行风带通风、机械排险、渣车出渣，专业人员进行测量并分析数据，及时调整布孔图，再进行下一循环作业。

如图2为凿岩台车钻爆法施工工艺流程：图2凿岩台车钻爆法1.布孔图上台阶的炮孔数量，掏槽眼、周边眼、辅助眼和压炮眼等炮孔布置如图3所示。

施工过程中布孔图进行动态调整，以达到控制用药量、超欠挖量的平衡点，调整到适合该围岩断面的爆破布孔图。

钻爆法施工

钻爆施工法的特点 • 8.比较灵活，可以很快地开始开挖施工； • 9.可以开挖各种形状、尺寸、大小的地下洞室； • 10.可以采用比较简单便宜的施工设备，也可以采用先进、高效、比较贵的设备； • 11.可以适应坚硬完整的围岩，也可以适应较为软弱破碎的围岩。
现场监控量测
是否符合管理基准是防水隔离层二次衬砌结束
否
钻爆施工法的特点
• 1．适用于各种地质条件和地下水条件。 • 2．具有适合各种断面形式和变化断面的高度灵活性。 • 3．通过分部开挖和辅助工法，有效地控制地表下沉和坍塌。 • 4．与盾构法比较，在较短的开挖地段使用，也很经济。 • 5．与掘进机法比较，对围岩匀质性质无要求。 • 6．与明挖法比较，可以极大地减少对地面交通和商业活动的影响，避免大量的拆迁。 • 7．从综合效益观点出发，是比较经济的一种方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钻孔机具：
缺点：①重量大，附属装置多，仅能在台车上使用； ②造价高。二、凿岩台车凿岩台车：将多台凿岩机安装在一个专门的移动设备上，实现多机同时作业。图7— 4所示。适宜于：大断面全断面隧道。有风动、液压两种，主要是后者，1～4臂。
钻孔机具：
钻爆法施工工艺流程图
施工准备确定施工方案开挖（修改施工案）（改变开挖步骤、顺序）初期支护修正支护参数
隧道施工
钻孔机具：
一、凿岩机(钻机) 按使用动力可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机四种。目前在隧道开挖中，广泛使用的是风动凿岩机和液压凿岩机。 1．风动凿岩机：俗称风钻，以压缩空气为动力。既可单人操纵，也可装在台车上使用，但以前者为主。（如图7-3）
钻孔机具：

铁路隧道使用凿岩台车与风钻钻爆的比较研究

铁路隧道使用凿岩台车与风钻钻爆的比较研究我的观点为进一步分析研究高铁隧道凿岩台车与风钻钻爆的优劣及适用性问题，以郑万高铁小三峡隧道工程为依托，介绍风钻钻爆的施工应用情况及凿岩台车钻爆在施工应用方面的制约因素，并从施工工效、人员配置、安全性、超欠挖控制、成本投入等方面对比分析。

主要研究结论如下：１）采用凿岩台车钻爆，在硬岩条件下钻爆速度较快，Ⅲ、Ⅳ级围岩可通过工法调整来提高凿岩台车的施工效率，遇软弱围岩时应慎重选用；２）凿岩台车钻爆与风钻钻爆相比，劳动强度低、节省劳动力、安全风险小等方面具有突出成效；３）理论分析凿岩台车钻爆较风钻钻爆平均线性超挖小，但实际施工过程中却反之，可通过加强管理来缩小与人工钻爆之间的超挖差距；４）凿岩台车对风钻钻爆的优势显而易见，随着隧道施工机械化进程不断地发展，将来一段时间凿岩台车钻爆替代风钻钻爆施工是未来地下工程开挖的发展方向之一。

０引言我国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。

在铁路工程尤其是高铁工程中，隧道所占比例很大，施工难度及风险性也越来越高，意味着采用凿岩台车等机械化施工及减少人工作业是今后铁路隧道建设的趋势。

目前，尽管风钻钻爆开挖广泛应用于山岭隧道施工，但存在投入人员多、劳动强度高、安全风险大、效率低等缺点。

臧万军以大相岭隧道为工程依托，通过三臂凿岩台车钻爆开挖与风动凿岩机钻爆开挖对比分析，得出了利用凿岩台车进行隧道开挖是今后隧道建设的发展方向；张双亚等介绍了利用液压凿岩台车开挖隧道的施工方案、设备管理、施工进程、质量控制以及成本分析，对大型机械化隧道开挖提供了借鉴意义；韩静玉以方斗山隧道为工程依托，通过对双台车施工方案的分析，总结了在高速公路双车道隧道中单洞利用双台车及配套设备实现快速掘进的施工技术；吴连雄等介绍了三臂凿岩台车与手持式凿岩机钻爆法掘进在萝峰隧道施工中的应用，对其在质量、投资和进度方面的优、缺点进行了比较，提出了其各自的适用范围；张斌介绍了渝利铁路长洪岭隧道采用机械化配套施工的成功案例，为今后铁路长大隧道工程的机械化配套施工提供了借鉴和参考；向前进探讨了双线长大铁路隧道钻爆法环保型设备的选型与配套技术；汤宪高等通过对隧道施工机械化配套技术研究及实际施工情况的调查与测定，对机械化施工进行了工程经济分析研究，核算出隧道在不同围岩条件下的施工机械化配置，在合理的施工组织条件下的经济指标及所需要的工程费用；马宏伟从司钻技术要求、测量放线、周边孔司钻、底板孔司钻、底板光面爆破、欠挖管理、司钻管理等技术和措施方面介绍了液压凿岩台车开挖隧道控制超欠挖的施工技术；杨光照等研究了凿岩台车的研发情况与发展趋势，得出全自动化、环保化、多样化是未来凿岩台车的发展趋势。

隧道机械化施工成本分析

摘要：文章结合实际工程案例，分别探讨了隧道机械化施工过程中凿岩台车和湿喷台车的工效对比和成本对比，最终确定了凿岩台车及湿喷台车联合施工的工艺、工法，进一步提升了工作效率，降低了安全生产风险，节约了施工成本，可供参考。

关键词：三臂凿岩台车；湿喷台车；成本；空压机；综合效益一、项目概况中交二公局铜怀高速（铜仁段）第三合同段位于贵州省铜仁市碧江区漾头镇境内，途径卢家湾、任家湾、九龙洞村等行政村，路线总长5.154km，主要工程包括三座隧道和661m路基/2段。

作为本标段控制性工程的金斗量隧道围岩主要以中风化岩质灰岩为主。

隧道是岩溶、溶蚀现象的集中分布区，隧道掘进时往往会与地下发育、分布的各种规模岩溶、洞穴、溶蚀现象不期而遇。

二、三臂凿岩台车机械化应用凿岩台车是将一台或几台凿岩机连同推进器安装在特制的钻臂上，并配以底盘，进行凿岩作业的专业设备主要由凿岩机、钻臂、钢结构的车架、走行机构以及其他必要的附属设备组成。

（一）三臂凿岩台车工效对比1.钻爆时间方面：凿岩台车施工方式下，设备较传统工艺优势不明显，主要因为凿岩台车操作平台装药速度慢，仍然需要开挖台车配合，另外隧道位于岩溶发育区，围岩节理裂隙发育破碎，凿岩台车为冲击式钻孔，对孔壁岩体破坏较大，容易出现塌孔无法装药，需人工吹孔方可装药，因此工序增加，抵消了凿岩台车钻孔快的优势。

另外因凿岩台车车身较长，因此凿岩台车目前仅用于上台阶开挖，下台阶开挖仍然采用传统工艺施工。

2.火工品方面：凿岩台车施工方式下，新设备较传统工艺没有优势，主要因为新设备钻头直径45mm比传统工艺大，不耦合装药，造成爆炸能量从炸药传播到空气，再由空气传播到岩石的过程中严重衰减，钻爆效果不佳，爆破方案有待进一步修正和提高，另外掏槽眼施工角度受设备导梁较长影响，掏槽效果不佳，补炮情况较多，均造成火工品用量增加。

3.电力消耗方面：凿岩台车较传统工艺有明显优势，设备自身配置空压机，可不用外接空压机，功率173kW，因此设备省电优势明显，但设备对电力设施要求较高，其中启动时用电功率＞196kW，传统工艺使用电缆线无法满足其要求，另外由于电压随着隧道进尺的增加会有明显的压降损失，经计算隧道开挖至700m时电压将不能满足凿岩台车使用。

智能型二臂凿岩台车在小断面隧道钻爆开挖应用总结

智能型二臂凿岩台车在小断面隧道钻爆开挖应用总结摘要：智能型二臂凿岩台车作为隧道机械化施工的重要机械设备已在小断面隧道施工中获得广泛应用。

文章以某抽水蓄能工程勘探平硐机械化开挖为例，从二臂凿岩台车的性能、施工组织、施工钻爆设计及工效对比等方面系统阐述智能型二臂凿岩台车施工技术，通过与传统施工技术进行对比，总结智能型二臂凿岩台车在小断面隧道机械化开挖中应用优势，提出智能型二臂凿岩台车发展建议，推动隧道机械化施工的发展。

关键词：小断面隧道；机械化；二臂凿岩台车；应用总结0引言近年来，通过不断地探索与实践，交通和水利工程隧道施工建设取得了长足发展，隧道建设逐渐从传统人工作业转向机械化施工。

以郑万高铁湖北段为代表的工程，是我国高铁隧道实施机械化大断面施工以及开展智能建造基础研究的的先行者，开展了机械化大断面配套施工研究。

然而，随着我国建设水利及抽水蓄能项目、长大隧道平行导坑等小断面隧道的机械化施工仍在摸索中。

因此有必要开展小断面隧道机械化施工探索，总结小型机械化施工装备应用案例，提出小型设备发展建议，探讨小型设备在机械化施工中的优势。

1、项目概况简述某抽水蓄能勘探平硐，勘探平硐进入地下厂房布置区，为查明地下厂房布置区工程地质条件，为地下厂房方案比选和设计提供地质依据，勘探平硐主洞开挖断面尺寸为8.8m×7.4m（宽×高），根据初步围岩分类，II类围岩洞长约150m，III类围岩洞长约201m，IV类围岩洞长约415m，施工过程中根据围岩揭示情况动态调整围岩级别，为提高循环效率，确保工期，隧道采用 1台全电脑二臂凿岩台车（铁建重工 ZYS82）进行全断面机械钻孔作业。

2、凿岩台车主要技术参数（1）两臂凿岩台车ZYS82：制造厂家为中国铁建重工集团，工作状态：长x 宽x高：15100 mm x 2500 mm x 3850 mm，最大覆盖面积可达105㎡，总重量：33000kg；（1）两臂凿岩台车ZYS82用途：该两臂凿岩台车适用于钻爆孔、锚杆孔、掏槽孔和超前支护孔，适合于装药、安装锚杆、注浆、安装风管、排险等高空作业。

传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比

传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比
一、效率
液压凿岩机比气动凿岩机快50%以上，总体施工速度比人工开挖快，人员配置少，同时因为不需要其他辅助平台，大大节约非钻孔时间。

二、功能
除了正常的爆破孔钻设，凿岩台车还可以用于径向锚杆孔钻设，5～30m超前探孔施工，增强了该设备应对不良地质的探测能力，还可以注浆钻孔，通过更换配套直径钻头，可灵活施作小导管，钻孔角度操作范围大。

三、安全
凿岩台车开挖工作面人员少，仅需要3名司钻手，及2名辅助人员，且人员处于驾驶室或机械后方等安全位置，距离隧道断面有10m以上的安全距离，大大降低了发生危险的几率。

人工开挖时工作面人员密度较大，铁路双线隧道一般20~26人左右，且需要紧挨工作面作业，没有安全保护措施，危险系数较高。

四、施工质量
凿岩台车开孔后，钻杆可以按照水平或固定倾角推进，且凿岩台车钻杆刚度大，不易变形。

在司钻手熟练的操作下，比人工手持风动凿岩机更加易于控制钻孔质量，能提高光爆效果，减少了超欠挖，节约了后期支护及二衬的混凝土用量。

三臂凿岩台车与手持凿岩机在大相岭隧道应用中的比较

第３卷，４６第期
２０１１年８月
公路工程
ＨｉｈｙＥｎｉｅｒｎｇｗａｇｎｅｉｇ
Ｖｏ．６，Ｎｏ４１３．Ａｕｇ．，２０１１
三臂凿岩台车与手持凿岩机在大相岭隧道应用中的比较
破振速监测，整单响起爆炸药量及雷管段数；据调根
右，外侧臂之间距离为２４ｍ左右（图２。．见）
爆破参数设计
图２
台车定位
圈３凿岩ｓｎｏｉａｍｏｋｄｉｉｇｊｍｂｏ — ｉｕｅ３ｘｌｓｏｅｉｆｔ —ｒｒｃｒｌｕｏｃｎｇｒｌｎ
２三臂凿岩台车施工
２１三臂凿岩台车参数及配套设备（表１．见）
大相岭隧道右线使用两台瑞典阿特拉斯３３５Ｅ
表１大相蛉隧道右洞台车开挖施工主要机具设备配备表
Ｔｂｅ１ＭａｏｃｉｅｎｑｉｍｅｔｉｘａｇｉｇＳｐｒＬｎｕｎｌｉｈｏｅｅｃｖｔｎｗｉｕｏａｌｊｒｍａｈｎｓａｄｅｕｐｎｓｎＤａｉｎｌｕｅｏｇＴｎｅｇｔｈｌｘａａｉｔｊｍｂｎｒｏｈ
据大相岭隧道地质条件、围岩级别、挖断面、进开掘
进尺、破器材料，行爆破设计，过爆破试验并爆进通参照经验类比确定爆破参数。采用楔形掏槽，边周眼问隔装药，余炮眼采用孔底连续装药结构。爆其

三臂凿岩台车开挖施工方法研究

三臂凿岩台车开挖施工方法研究刘彬; 张庆明; 王不凡; 李良平; 王羽【期刊名称】《《重庆建筑》》【年(卷),期】2019(018)009【总页数】3页(P61-63)【关键词】隧道; 三臂凿岩台车; 开挖; 掘进; 施工【作者】刘彬; 张庆明; 王不凡; 李良平; 王羽【作者单位】重庆交通建设(集团)有限责任公司重庆400010; 重庆交通大学土木学院重庆400074【正文语种】中文【中图分类】U455.40 引言目前公路隧道和铁路隧道一样，总的趋势是向长大化和深层化发展。

隧道施工关键在于开挖。

传统的人工钻爆法，虽然成本较低，但是工人的劳动强度大，施工的作业环境较恶劣，施工的效率也低。

显然以前的隧道开挖施工工艺已不能满足国家对环保、低耗能、经济性、高安全和高质量的要求，而三臂凿岩台车（图1）具有钻孔耗时少、自动化程度高、施工较为安全、施工质量高、较好的隧道开挖作业工作环境、较高的施工作业机械化水平、自定位钻孔技术以及可以很好地控制超欠挖等优势。

图1 三臂凿岩台车示意图1 工程概况城开高速公路青龙特长隧道是重庆境内目前最长的在修公路隧道，工程地质环境极为复杂，施工工期长，隧道进口位于重庆市城口县咸宜乡青龙村，出口位于开县满月乡天子村锁口庙附近。

隧道左洞长度为11489m，右洞长度为11456m。

隧道公路等级为双向四车道高速公路，隧道路面横坡单向坡2%（直线段）。

左洞起止桩号：ZK71+781～ZK83+270，右洞起止桩号：K71+778～K83+234。

该地段工程地质情况主要为：块状角砾岩、白云岩，局部夹泥灰岩、页岩，泥质粉砂岩与灰绿色互岩互层。

块状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，块石碎石状镶嵌结构。

基于这种岩层状况，项目部果断引进三臂凿岩台车进行隧道挖掘，并对国外引进的三臂凿岩台车增加自定位开挖系统，进一步减少人工放线的时间，提高施工效率。

三臂凿岩台车开挖成本控制度高，通过提高生产进度，提高工人的操作水平以减少超欠挖等手段来降低成本。

液压掘进凿岩台车相对人工风钻的优点

江西鑫通机械井下用液压掘进凿岩台车相对人工风钻有如下优点：
1、节约能源：
对一定钻进能力的钻车来说，电动液压系统所需功率，只有气动钻进功率损耗的。

功率损失小，故可节约能源。

2、凿岩效率高、速度快：
经试验对比，在同类岩石和相同孔径的条件下，凿深孔用液压凿岩机比气动凿岩，凿岩速度提高二倍以上，液压凿岩速度可达0.8-2.5米/分。

3、钻杆成本低：
由于液压凿岩参数可调整，因此能在不同岩石条件下选择最优凿岩参数。

又由于液压凿岩冲击应力波平缓，传递效率高，因此钻具和钎杆一般可节约15-20％。

4、降低凿岩成本：
由于液压压力比气动压力高10倍左右，因此在同样冲击功率时液压凿岩机活塞受力面积小，冲击活塞面积接近钎尾面积，应力传递损失小，受力均匀，寿命高、故障少、故成本费可降低30％左右。

5、液压凿岩施工可提高施工质量：
由于液压凿岩爆破后巷道规格尺寸和表面规矩平整。

采用光爆锚喷先进技术。

该钻车能保证钻孔深度和间距的精度，故可提高工程的施工质量。

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飞驰的高铁上,他凭窗远眺故事编写

飞驰的高铁上,他凭窗远眺故事编写不久前，我去建设中的蒙华铁路采访，由北京乘高铁到三门峡站，再转乘汽车去卢氏县，沿山区公路绕大山盘旋向前，途经两个多小时颠簸……不禁想到这条钢铁之路要在崇山峻岭间穿行，建设者逢山开路，遇水架桥，蒙华铁路工程定是场硬碰硬的攻坚战。

蒙华铁路是蒙西到华中的煤运铁路，跨越蒙、陕、晋、豫、鄂、湘、赣等多个省区，是继大秦线之后国内又一超长距离的运煤通道，也是一条扶贫线、致富线。

我到中铁上海工程局蒙华铁路项目部采访。

他们是一支劲旅，所承担的标段设计有隧道十四座，特大、中桥十八座……显而易见，铁路要在大量隧道和桥梁中通过。

项目经理张XX对我说，窥一斑而知全豹，蒙华铁路工程全线都是硬骨头，施工难度强度极大。

他正当壮年，站在工地明晃晃的灯光下，人显得黑瘦，却精神饱满。

他随即握起拳头又说：“不怕，我们是机械化的施工团队，修建蒙华铁路就看我们的了！”据说先人凿石早在先秦，李冰用炭火炙烤石头，再以冷水激石，使之爆裂，打通玉垒山，凿出一道山口，因其形状酷似瓶口，故取名“宝瓶口”。

由此引西江水入东，完成都江堰工程的第一步。

随着隧道施工技术的不断革新，七十年代，建设者陆续告别钢钎铁锤，使用手风钻作业。

然而仍然存在着很多缺憾，不仅效率不高，安全防护也缺乏保障。

中国进入高铁时代，不断增长的大长隧道建设，呼唤着一场新的技术革命。

而机械化程度高是蒙华铁路建设的一大亮点。

在大中山隧道内，我看见大型的橘黄色三臂凿岩台车好似冲锋在前的战车，戴有全套防护装备的操作工人威武雄壮，就像战士操作重型机关炮一样，喷射出战斗的烈焰，伴随着机声喧嚣，水火交集，汗流浃背，热血沸腾……情景犹如战火纷飞、硝烟弥漫的阵地前沿。

张XX详细介绍说，与传统的人工钻爆相比，使用凿岩台车施工，在提高效率、减少用工、改善环境、控制超欠挖和施工安全等方面，均显现出机械现代化的优势。

比如，在凿岩台车进场之前，近二十人持续工作三小时进尺仅有三米左右，凿岩台车进场后只需三名员工，进尺四米……“万鼓雷殷地，千旗火生风。

传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比知识分享

传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比
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传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比
一、效率
液压凿岩机比气动凿岩机快50%以上，总体施工速度比人工开挖快，人员配置少，同时因为不需要其他辅助平台，大大节约非钻孔时间。

二、功能
除了正常的爆破孔钻设，凿岩台车还可以用于径向锚杆孔钻设，5～30m超前探孔施工，增强了该设备应对不良地质的探测能力，还可以注浆钻孔，通过更换配套直径钻头，可灵活施作小导管，钻孔角度操作范围大。

三、安全
凿岩台车开挖工作面人员少，仅需要3名司钻手，及2名辅助人员，且人员处于驾驶室或机械后方等安全位置，距离隧道断面有10m以上的安全距离，大大降低了发生危险的几率。

人工开挖时工作面人员密度较大，铁路双线隧道一般20~26人左右，且需要紧挨工作面作业，没有安全保护措施，危险系数较高。

四、施工质量
凿岩台车开孔后，钻杆可以按照水平或固定倾角推进，且凿岩台车钻杆刚度大，不易变形。

在司钻手熟练的操作下，比人工手持风动凿岩机更加易于控制钻孔质量，能提高光爆效果，减少了超欠挖，节约了后期支护及二衬的混凝土用量。

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公路隧道施工中人工钻爆与机械化钻爆的分析

2020年第8期(总第318期）黑龙江交通科技H E IL O N G J IA N G J IA O T O N G K E J INo.8,2020(Sum No.318)公路隧道施工中人工钻爆与机械化钻爆的分析李贻先(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳550001)摘要:科技的革新，为施工建筑行业提供技术支持。

在公路隧道施工中采用机械化的设备，提高工程的进度,降低成本的支出。

以钻爆法的概述为出发点，从工艺、设备、效果、安全、人员这五个方面对人工钻爆法与机械化钻爆法进行对比，分析出各自的优劣情况。

最后两者在经济和社会效益方面的对比情况。

关键词:公路隧道;人工钻爆;机械化钻爆中图分类号:U433. 1文献标识码：A文章编号：1008 -3383(2020)08 -0224 -011钻爆法的概述钻爆法顾名思义就是在即将施工的挖掘的隧道面上用钻孔器开孔，然后再把炸药放置到孔内，之后实施爆破，再把碎石清除。

接着采取搭建支护和进行初砌等操作，构建安全稳定的隧道结构。

钻爆法在公路隧道施工中拥有深远的应用历史，原有的钻爆法采用的是人工的模式，在隧道建设中需要投入大量的人力与物力，还存在着施工环境污染严重和危险操作的情况。

近几年科学技术的革新，为钻爆法提供新的发展方向。

通过技术的支持它可以在不同地质地貌的环境下进行施工，缓解施工人员的压力，提高工程的效率，减少工程建设的实际支出。

现在很多的工程都采取全自动化的机械模式，优化了施工中钻孔、爆破、清理的各个环节，为施工人员提供较为舒适的施工环境，促进公路隧道施工行业的革新。

2人工钻爆与机械化钻爆在公路隧道施工中的优劣对比2.1施工工艺钻爆法的一般操作流程为:规划施工位置-钻孔-放炸药-爆破-清除碎石。

而在工艺上两者最大的不同是机械化钻爆的操作模式更加信息化、科学化。

人工钻爆是通过风动凿岩设备进行钻孔工作，然后根据孔位的大小放置对应数量的炸药。

之后施工人员以及设备一起撤到外面，实施爆破工，后进行清工。

钻爆法施工解析

缺点：①压缩空气供应设备复杂；②能量利用低； ③噪音大。
2．液压凿岩机：由液压马达提供动力，只能用于车。优点：①动力消耗少，能量利用率高，其动力消耗
仅为风动凿岩机的1/3～1/2；②凿岩速度高。液压凿岩机凿岩速度比风动凿岩机高50％～150％。 ③能针对不同硬度岩石，自动调节在高频低能或低频高能状态下工作，以提高凿岩功效。④润滑条件好，使用寿命长；⑤噪音小，液压钻的噪音比风钻降低10～15dB。
钻孔机具：
缺点：①重量大，附属装置多，仅能在台车上使用； ②造价高。
二、凿岩台车凿岩台车：将多台凿岩机安装在一个专门的移动设备上，实现多机同时作业。图7— 4所示。适宜于：大断面全断面隧道。有风动、液压两种，主要是后者，1～4臂。
钻孔机具：
钻爆法施工工艺流程图
施工准备
确定施工方案
（修改施工案）隧道施工Fra bibliotek钻孔机具：
一、凿岩机(钻机) 按使用动力可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机四种。目前在隧道开挖中，广泛使用的是风动凿岩机和液压凿岩机。
1．风动凿岩机：俗称风钻，以压缩空气为动力。既可单人操纵，也可装在台车上使用，但以前者为主。（如图7-3）
钻孔机具：
优点：①结构简单，操作方便；②不怕超负荷和复起动，在多水、多尘等不良环境中仍能正常工作。
经济。 • 5．与掘进机法比较，对围岩匀质性质无要求。 • 6．与明挖法比较，可以极大地减少对地面交通和
商业活动的影响，避免大量的拆迁。 • 7．从综合效益观点出发，是比较经济的一种方法。
钻爆施工法的特点
• 8.比较灵活，可以很快地开始开挖施工；
• 9.可以开挖各种形状、尺寸、大小的地下洞室；

关于多臂凿岩台车在长大隧道使用的必要性分析

138YAN JIUJIAN SHE关于多臂凿岩台车在长大隧道使用的必要性分析Guan yu duo bi zao yan tai che zai chang da sui dao shi yong de bi yao xing fen xi 朱平超宋国琪在公路隧道钻爆法开挖中，针对人工作业和多臂凿岩台车施工的特点，对两种钻爆法施工技术进行了对比研究，并根据技术的不同分析了两种方法在施工质量上的差别，又通过对凿岩过程和特点的对比研究了两种钻爆方法在经济性和安全性上的差别，在总结了使用多臂凿岩台车施工的优缺点后，得出应该普及多臂凿岩台车的使用这一结论。

一、钻爆法的发展如今，在地质条件、工期及质量要求不同的情况下，隧道的施工方法也多种多样。

而随着国家的发展和技术的成熟，各种施工方法也得到了迅速的发展。

其中，新奥法可以适应各种地质条件，解决多个重难点问题的特点，几乎成为今天在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。

而在采用新奥法施工的隧道中，其开挖方法一般为钻爆法。

从早期的由人工用钎杆、锤击凿孔，用雷管逐个引爆单个药包，到如今机械化钻爆的兴起，钻爆法已经成为目前隧道开挖的主要方法。

钻爆法就是过在掌子面上设计钻孔，然后装药爆破，再将破落下来的碎石运走，通过喷锚支护、防排水、二次衬砌等工序，便建成可供通行的隧道。

因为钻爆法的适应性强，效率高的特点，已成为山地公路隧道施工开挖的主要方法。

传统的爆破方法一般采用人工钻孔，即工作人员手持风钻配备简单的开挖台车进行钻爆施工。

但人工作业存在环境恶劣，工作时间不定，并且危险性较大等问题。

随着技术的发展，机械化水平的提高，新的设备，新的方法不断出现，这些技术的改进与完善不仅加快了施工的速度，也让施工的质量和安全性等方面有了明显的提高。

在一些发达地区已经基本实现了机械化，在这个方面，中国与其他一些发达国家还存在一些差距，国内大多数采用的还是人工作业的方式，但机械化的趋势已经慢慢深入到各个施工环节。

公路隧道施工中人工钻爆与机械化钻爆的优劣对比

D 0l :10.16767/j .cnki .10-1213/tu .2020.05.084道路工程与桥梁公路隧道施工中人工钻爆与机械化钻爆的优劣对比李鹏新疆北新路桥集团股份有限公司摘要：传统人工钻爆效率低、作业质量差且人员安全得不到保障，而机械化钻爆高效快速、安全环保、精度更高且适用性较好，因而日渐被愈发广泛的实践应用于各类隧道的开挖施作之中。

本文结合笔者既往公路隧道施工实践经验，对公路隧道施工中人工钻爆与机械化钻爆的优劣进行了全面对比，以期可以为机械化钻爆于公路隧道施工中愈发广泛的实践应用略尽己力。

关键词：公路隧道；钻爆法施工；人工钻爆;机械化钻爆1钻爆法施工概述钻爆法主要是通过在开挖的作业面钻设爆破孔，并在孔内装药实施爆破,之后将爆破产生的碎石外运，然后再施作支护、衬砲等支护体系以形成安全、稳定的洞室结构。

钻爆法开挖施 T .灵活,既可人工开挖也可采取先进的钻爆设备实施开挖，既能适用于坚硬围岩也能适用于软弱破碎地带的隧道开挖,且该工法可依照不同尺寸大小开挖各种形状的洞室。

采用该工法进行隧道开挖的历史久远，传统钻爆法多是采用人工手持W 钻，并配合使用简易的开挖台架来实施开挖。

然而，人工钻爆不仅效率低、强度高，而且作业人员所处环境十分恶劣，一旦操作不当就会危及自身的生命安全。

近年来，随着机械化程度的不断提高，机械化钻爆得到了愈发深入广泛的应用，其通过采用先进、高效的钻爆设备，能够大大提升作业效率，有效保障了作业人员的人身安全，且机械化钻爆定位精度高、成孔效果好,能够有效防止超欠挖等情况,进而大大提升了隧道开挖施T 的质量^2人工钻爆与机械化钻爆的施工对比 2.1工艺方面采用钻爆法实施开挖作业的工艺流程主要为:测H 定位— 钻眼—装药—爆破—渣土外运，人T .钻爆与机械化钻爆的不同在于所采用的钻爆设备以及施工中自动化、机械化程度。

(1) 人工钻爆。

人工钻爆主要采用风动凿岩设备，钻眼时先测量定位好成孔位置，然后搭设简易的凿岩台架，钻孔作业人员手持风动凿岩机于凿岩台架上实施钻进作业，成孔后根据炮眼设计药量装药,随后作业人员、钻孔设备以及凿岩台车撤离洞外后实施爆破，在爆破作业完成后进行通风降尘、渣土外运，并及时施作支护衬砌。

天台山隧道人工钻爆与机械钻爆对比研究

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福建建设科技２０１９�� Ｎｏ�� １
■岩土工程
天台山隧道人工钻爆与机械钻爆对比研究
刘杰( 中铁十二局集团第二工程有限公司山西太原０３００３２)
[摘要] 公路隧道开挖一般分为人工钻爆和机械钻爆两种施工方法ꎬ本文结合天台山隧道光面爆破ꎬ分别对两种施工方法进行爆破试验研究ꎬ并对取得爆破成果进行量化分析ꎬ最后从施工质量、安全、作业人员配置等方面对两种工法特点进行分析ꎬ 为提高隧道施工机械化水平、确保隧道工程施工质量与安全提供参考ꎮ
[ａｔｉｖｅＳｔｕｄｙｂｅｔｗｅｅｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＤｒｉｌｌｉｎｇ＆ＢｌａｓｔｉｎｇｉｎＴｉａｎｔａｉｓｈａｎＴｕｎｎｅｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｒｏａｄｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ: ｍａｎｕａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ＆ｂｌａｓｔｉｎｇ. Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬ ｃｏｍ￣ｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｍｏｏｔｈｂｌａｓｔｉｎｇｏｆＴｉａｎｔａｉｓｈａｎＴｕｎｎｅｌꎬ ｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｔｅｓｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｔｗｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓꎬ ａｎｄｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｒｅ￣ｓｕｌｔｓａｒｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄ. Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｗｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙꎬ ｓａｆｅｔｙꎬ ａｎｄｏｐ￣ｅｒａｔｉｏｎｐｅｒｓｏｎｎｅｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎꎬ ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎ￣ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙｏｆｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: Ｔｕｎｎｅｌꎻ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌꎻ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌꎻ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ＆ｂｌａｓｔｉｎｇ

人工钻爆法与机械化钻爆法隧道施工的对比研究

人工钻爆法与机械化钻爆法隧道施工的对比研究
穆雪野;丁智勇;陈豪;杨光
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2018(044)008
【摘要】针对公路隧道人工钻爆法施工和机械化钻爆法施工的不同,对两种钻爆法施工技术进行了对比研究,分析了人工钻爆和凿岩台车钻爆在施工工艺流程上的区别,并从钻孔设备特点及钻爆施工质量上研究了两种钻爆方法,最后结合某工程实际情况,从施工成本和工程进度两方面对比分析了两种钻爆法的经济性.
【总页数】2页(P178-179)
【作者】穆雪野;丁智勇;陈豪;杨光
【作者单位】陕西省交通建设集团公司,陕西西安 710075;长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西西安 710000;长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西西安 710000;长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西西安 710000
【正文语种】中文
【中图分类】U455.41
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3.隧道钻爆法施工中人工作业与机械化的对比分析 [J], 穆雪野;丁智勇
4.上台阶无预留核心土钻爆法机械集群隧道施工技术探究 [J], 刘肖弟;晏新林
5.复杂地质条件下钻爆法隧道施工技术 [J], 杨微
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