隧道施工新装备新技术

DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能2：钻孔结果显示，便于分析调整
• 全过程记录钻孔过程和结果 - 提供准确的管理数据 - 钻孔米数、孔数、实际孔深、钻孔偏差等 - 容易分析钻孔结果 • 多级报警记录功能 • 维护保养提醒功能和记录功能
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能3：布孔计划及数据传输 1）CAD制图
隧道施工新装备新技术
时 间：2020年01月
Part 1
专用设备发展历程及现状
Part 2 Part 3
山岭隧道机械化配置思路 山岭隧道施工新装备新技术
Part 4 Part 5
城市隧道施工新装备新技术
山岭隧道机械化施工开挖工法探讨
CONTENTS
目
录
PART 1
专用设备发展历程及现状
专用设备事业部发展历程
PART 3
山岭隧道施工新装备新技术
新
产
1 凿岩台车电脑导向系统
介
简
品
2 悬臂掘进机工法在隧道施工中的应用 3 新型信息化衬砌模板台车
4 三臂三篮拱架安装机
5 特殊地质处理设备
1、凿岩台车电脑导向系统
中铁装备电脑导向三臂凿岩台车主要由以下系统构成。
针对目前的隧道采用机 械化施工，智能、信息 收集是主流方向，全电 脑台车因采用电气元件 控制，在隧道内潮湿、 高粉尘环境下使用易出 故障，现电脑导向配全 液压台车是最适合中国 国情的配置。
电控系统 323---截割电机功率323kW
悬臂掘进机CTR323后配套运输方案多样化
方案一：掘进机第一运输机→皮带式悬臂二运→工程自卸车 特点：悬臂二运可升降和左右摆动，卸料点离地距离大，自卸车装料方便。
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DJ3C电脑导向凿岩台车
电脑导向凿岩台车功能
超前地质预报 高效钻孔爆破
配合装药与撬毛 锚杆施工
布孔计划 激光辅助导向功能
数据实时监控和采集 数据传输
DJ3C电脑导向凿岩台车
三臂凿岩台车载电脑采用ARM Cortex-A9处理器，linux系统编程， 系统指定1号（左）电脑为主电脑， 通过CAN总线接受数据处理单元发 送过来的整机传感器数据，利用 RT矩阵变换算法，实时计算三个 钻头的空间位置，同时实现电脑虚 拟断面画点和激光导航功能。
业务门类-隧道专用设备
业务门类-隧道专用设备
PART 2
山岭隧道机械化配套思路
山岭隧道机械化配套思路
相对国外隧道施工，国内隧道施工地质条件更复杂，针对不同 的隧道地质情况，针对隧道施工特点，通过“机械化换人、智能化 减人”，最终达到让隧道施工更好、更快、更安全的目的,机械化配 套思路，即：硬岩成套和软岩成套。
2、悬臂掘进机工法在隧道施工中的应用
适应性
1、Ⅳ /Ⅴ软岩为主，岩石单向抗压强度≤70Mpa； 2、非爆机械化开挖，实现同步开挖和同步出渣； 3、全断面法：适合可自稳定的小断面，断面面积50m²； 4、大半断面长台阶法：上台阶不小于25m，流水作业。
定位掘进高度
定位掘进宽度
装机总功率
整机重量 最大截割岩石单向抗 压强度 卧底深度 爬坡能力
2）U盘输入/出
数据传输
•故障 •参数
传输方式：
• U盘
专业制造 专业服务
3）钻孔角度监测
4）钻孔结果显示
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能4：边钻边测，通过监测钻进数据，判断岩石软硬，有无裂隙。
DJ3C电脑导向凿岩台车
黔张常铁路武陵山隧道 雅康高速二郎山隧道
中铁上海局郑万铁路
中铁隧道局郑万铁路 中铁四局太焦铁路
Fra Baidu bibliotek
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能1：激光辅助隧道 内导向功能
在隧道内架一台激光发射器， 测量人员测出激光线在隧道内的 空间位置， 利用《隧道坐标计算 表程序--交点法》换算出激光线 与每一个分段掌子面的交点坐标 及面夹角，生成一个符合半电脑 系统(FGS)格式要求激光文件， 通过U盘导入FGS系统内 ，这样 具备导航条件。
凿岩台车 湿喷机械手 混凝土罐车 衬砌台车及养护台车
装载机
运输出碴 车
防水板铺 设台车
混凝土泵车 混凝土罐车
隧道软岩成套
适用范围： 1）适用Ⅳ级、Ⅴ级围岩，掌子面能基本自稳，少水地层。强度一般在15MPa以下的软质岩，开挖可 采用隧道专用挖掘机；强度在15MPa～30 MPa之间的围岩，开挖可采用隧道悬臂掘进机施工。 2）采用短台阶或微台阶法施工的隧道工程。 配套方案： 开挖：隧道专用挖掘机或悬臂掘进机； 支护：拱架安装台车+湿喷机械手； 仰拱：自行式仰拱栈桥； 衬砌：防水板铺设台车+信息化 模板台车+养护作业台架。
全 液 压 三 臂 凿 岩 台 车
重 型 高 端 悬 臂 掘 进 机
拱 湿 门架 喷 架安 机 支装 械 护机 手台
车
防顶
水管
板
/
铺水
设平
台螺
车旋
钻
车
单三
臂臂
合作或联合研发
国外品牌
国内厂家
全全 液电 压脑 三三 臂臂 凿凿 岩岩 台台 车车
中 型多隧小 低功道导 端能水管 悬一平台 臂体钻车 掘机机 进 机
2014年
第二代HP30B湿喷机械手完 成工业试验，实现产品定型， 同时完成凿岩台车首台试验臂 调试
2017年—
三臂凿岩台车、湿喷机、悬臂掘进机经过充足的市场验证，全面开始 批量化生产！
中铁装备可提供的主要配套产品
中铁装备可提供的主要配套产品
开挖
自主研发产品 支护
其他
电 脑 导 向 三 臂 凿 岩 台
2010年
开始总公司立项研发 湿喷机械手
2012年
第一代湿喷机械手 SP30A完成工业试验， 通过总公司科研验收
2013年
开始研发三臂凿岩 台车
2016年
开始生产HP25湿喷机 械手
三臂凿岩台车完成工业 试验，通过验收定型
2015年
HP30B开始量产 首台三臂凿岩台车组装完
成并开始工业试验
隧道硬岩成套
适用范围： 1） 适用Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩为 主以及经过超前加固的Ⅳ级、Ⅴ级 围岩。 2） 采用以全断面或短台阶法施工 的隧道工程。 配套方案： 全断面：三臂凿岩台车+湿喷机械手； 微台阶：三臂凿岩台车+拱架安装机 +湿喷机械手。 仰拱：采用自行式仰拱栈桥。 衬砌：防水板铺设台车+信息化模板 台车+养护作业台架。
4.5m～7.5m 4.8m ～8.0m
633kW 132.5t
70MPa 293mm -18°～+18°
悬臂掘进机
截割部
液压系统 润滑系统
除尘系统
第二运输机 第一运输机
铲板部
本体部
行走部
后支撑
CTR323 C------CREG(中铁装备) T------Tunnel(隧道) R------Roadheader(掘进机)